И снова спросим: что же такое свет по сути своей?

А вот теперь можно слегка задуматься и задаться таким вопросом… Как известно, не все колебания воздуха человек в состоянии услышать – есть инфразвуки и ультразвуки, которые ухо «не берет». Может, и со световыми колебаниями то же самое?

Да!

Со световыми колебаниями ситуация такая же – есть ультрасвет и инфрасвет, которые глаз не улавливает. Называются они ультрафиолетовым и инфракрасным излучением. Солнце эти лучи исправно испускает, но мы их не видим.

Те колебания, частота которых превышает частоту фиолетового цвета, называются ульрафиолетовыми. А те, частота которых меньше частоты красного света, называются инфракрасными. Можно и по-другому сказать: коротковолновое излучение – это ультрафиолет, а длинноволновое – инфракрасное. То есть радуга на небе на самом деле имеет не семь цветов, а больше, просто другие цвета мы не видим.

Кстати, не все земные существа такие убогие, как люди. Пчелы, например, видят ультрафиолет, а змеи инфракрасное излучение.

Потемнение кожи, которое мы называем загаром, вызывается ультрафиолетовым излучением. Любопытно, что инфракрасное излучение тоже воспринимается нашей кожей – как тепло. Его поэтому так и называют – тепловое излучение.

Теперь, ознакомившись с качественными характеристиками, нам осталось только дать численные значения ультра- и инфрасвета. Ультрафиолетовый свет находится на частотной шкале «правее» фиолетового и простирается от 790 до 30 000 ТГц. А инфракрасный, соответственно, левее, и его значения лежат в значениях от 1 до 400 терагерц.

Раздумчивый читатель, который смотрит на два хода вперед, может в этом месте книги начать ожесточенно чесать затылок, организуя таким образом повышенный приток крови к мозгу для усиления умственной деятельности, ибо в голове его уже зреют два вопроса:

– А еще левее инфракрасного и правее ультрафиолетового бывают волны? И еще интересно, волнами чего является свет? Ну, в смысле, что колеблется-то? Морские волны – это колебания воды. Звуковые – воздуха. А тут? Ответит нам наконец автор или нет?

Ответит по порядку…

Да. И левее инфракрасных, и правее ультрафиолетовых колебаний тоже существуют волны. А почему бы им не быть?

И что же находится правее ультрафиолета с частотой выше ультрафиолета? Там находятся уже знакомые нам рентгеновские лучи. Оказывается, они – то же самое, что свет, только частоты другие, поменьше. Вредные для здоровья рентгеновские лучи имеют частоты от 30 000 ТГц до 600 000 ТГц. Те рентгеновские лучи, что подлиннее (меньше частота), называют мягким рентгеном. А высокочастотные рентгеновские лучи – жестким.

Еще правее располагается уже известное нам гамма-излучение. Оно не просто вредное, оно убийственное.

Теперь посмотрим в другую сторону. Какие волны лежат левее инфракрасных? А это хорошо нам знакомые радиоволны! Они условно делятся на:

– сверхдлинные (от 0 до 3 килогерц, длина этих волн – тысячи километров)

– длинные (с частотой от 3 до 30 килогерц и километровой длиной)

– средние (от 300 кГц до 3 мегагерц, гектометровые)

– короткие (от 3 МГц до 30 МГц, декаметровые)

– метровые (30 МГц – 300 МГц)

– дециметровые (300 МГц – 3 ГГц)

– сантиметровые, или СВЧ (3 ГГц – 30 ГГц)

– миллиметровые, или микроволны (30 ГГц – 300 ГГц)

Практически все эти волны человечеством так или иначе используются.

На сверхдлинных волнах были полуэкспериментальные попытки сделать дальнюю связь с подводными лодками, поскольку длинные волны хорошо проходят сквозь воду.

На длинных, средних и коротких волнах осуществляется обычная радиосвязь.

Метровые и дециметровые – это передача изображения в телевидении.

Сантиметровыми волнами разогревают пищу в печках СВЧ.

Миллиметровые волны пытаются использовать в медицине для лечения.

Как видите, природа всех этих колебаний, начиная с самого длинного и «ленивого» радиодиапазона с тысячекилометровыми волнами и заканчивая самым коротким и жестким проникающим излучением, одинакова. Часть этих колебаний мы можем воспринимать непосредственно своими органами чувств – я имею в виду тот короткий кусочек шкалы, который мы называем видимым светом. И теперь остается только ответить на вопрос, что же это за колебания, то есть что же именно колеблется, раз свет – это волна.

Тут я рекомендую вам вспомнить, с какого момента книги мы начали разговор о волнах. Не листайте книгу, я напомню ход событий… Мы сначала узнали, из чего собирается вещество. Оно собирается всего из трех частиц – электрон, протон и нейтрон. Две из них электрически заряженные. Мы полюбили таблицу Менделеева, где сгруппированы все возможные атомы, сделанные из трех указанных элементарных частиц. Мы узнали на примере воды и соли, как собираются из атомов молекулы. Затем выяснилось, что помимо вещества в мире существует еще и некое невидимое и неосязаемое поле. Оно неразрывно связано с веществом! Электрическое поле связано с электрически заряженными частицами. Магнитное поле порождается движением электрически заряженных частиц. А вообще-то разделять их бессмысленно, поскольку магнитные и электрические проявления поля – это как орел и решка у монеты. Не бывает отдельного магнитного и электрического поля. Это две стороны единого электромагнитного поля.

Затем мы подвесили на ниточке магнит, а потом заряд и качнули их, заставив двигаться, колебаться и распространять по своему полю волны.

Догадались? Те самые волны, которые в частотном диапазоне простираются от нуля до бесконечности – радиоволны, свет, ультрафиолет, рентген, гамма, – это просто электромагнитные волны. То есть колебания электромагнитного поля. Оно пронизывает всю вселенную. Просто где-то поле «гуще», а где-то истончается до нуля.

Ниже нарисована шкала этих волн, которую поэтически можно назвать «таблицей Менделеева для электромагнитных колебаний».

Полная шкала электромагнитных колебаний