Home История вирусов и болезней Волны воды или света огибают препятствие

Волны воды или света огибают препятствие

Явление, когда волны воды или света огибают препятствие или предмет, который слишком мал, чтобы отразить их, называется дифракцией.

Вообразим теперь, что на три наших волнореза с моря идет волна длиной не в 70 см, как в первом случае, а в 20 см. Тогда эти волны отразятся не только от первого волнореза, но и от второго, и мы увидим уже два волнореза, но не «увидим» еще третьего. Однако при еще меньшей волне, длиной в 6 см, при ряби, мы увидим и самый маленький волнорез, поскольку эти волны отразятся и от него и позади будет видима «тень» этого волнореза.

Точно такое же положение и при дневном свете. Любой предмет мы видим лишь в том случае, если он будет больше половины длины волны падающего на него дневного света и волны света смогут отразиться от этого предмета.

Мы уже говорили, что длина волн видимого света находится в пределах 4000—7000 д. Таким образом, различающая способность светового микроскопа лимитируется длиной самой короткой волны видимого света (4000 А). Поэтому предметы меньше половины этой величины (т. е. меньше 2000 а, или 200 мм к) мы уже не увидим ни при каком увеличении, даже если бы создали гораздо более мощные линзы.

Вирусы, о которых идет речь, имеют размеры несравненно меньше длин волн видимого света (от 10 до 200 ммк). Они не отражают его лучей и поэтому невидимы.

Теперь рассмотрим второе обстоятельство, объясняющее нам, почему маленький предмет может быть невидим или неразличим. Это бывает в том случае, когда два таких предмета находятся друг от друга на очень близком расстоянии. Мы уже писали, что две точки на расстоянии 0,01 мм воспринимаются глазом как одна. Так же бывает и с ощущением. Например, если нас уколют одновременно двумя булавками на расстоянии 5 мм друг от друга, то мы почувствуем два укола, а если уколют одновременно двумя булавками на расстоянии 0,5 мм, то мы ощутим лишь один укол.

Через запотевшее окно нашей комнаты, благодаря очень близкому расположению капелек воды друг к другу, мы не можем четко различать отдельных пешеходов на улице, а видим их лишь расплывчато, неконтурированно.

Обратимся теперь к нашим волнорезам. Допустим, что два волнореза шириной в 150 см каждый расположены друг от друга не на далеком расстоянии, а на очень близком, например 30 см, и на них с моря идет та же волна длиной в 70 см. В этом случае волны тоже отразятся, но от обоих волнорезов одновременно. Волна не пройдет между ними, и ее сила потеряется. Позади волнорезов мы увидим уже не два, а один большой треугольник спокойной воды, одну общую «тень», другими словами, мы увидим один волнорез размером в 3 метра, а не два волнореза по полтора метра.

Точно такое же явление происходит и со световыми волнами; от двух предметов, находящихся на очень близком расстоянии друг от друга, световые волны отражаются одновременно, не проходят между ними, и человеческий глаз видит один предмет там, где на самом деле имелось два.

Степень чувствительности, при которой световой микроскоп может определить расстояние, разделяющее два предмета, называется разрешающей силой микроскопа. Оказывается, что наибольшая разрешающая сила светового микроскопа около 2000 А, т. е. равна примерно величине предельно видимого в микроскоп предмета. Поэтому никакое дальнейшее увеличение, никакие более мощные линзы здесь нам тоже не помогут.

Длина волны видимого света и разрешающая сила очень тесно друг с другом связаны: чем длиннее волна, тем меньше разрешающая сила света, и наоборот. Эти физические свойства видимого света и являются непреодолимым препятствием для любого светового микроскопа. Теперь нам совершенно ясно, почему мы не можем увидеть вирусы в оптическом микроскопе, т, е. почему они являются злостными невидимками. Необходимо было преодолеть эти физические препятствия. И это удалось, но уже при помощи иного микроскопа.