Детский мир
С олнечные лучи двумя руками не поймаешь, ладошкой не прихлопнешь. Он ни кому в руки не дается. А вот если взять зеркало – тогда другое дело.
Зеркальцем поймать солнечные лучи ничего не стоит. Тут он становится послушным. Пустил зайчик на стенку, и он по твоему желанию будет бегать и прыгать. Весело играть с солнечным зайчиком.
Но пойманными солнечными лучами можно не только играть. Им можно поручать много разных нелегких и очень важных дел.
Есть одна история-легенда про солнечные лучи
Вот она. Было это давным-давно. По средиземному морю к скалистому острову Сицилия плыли военные корабли могучего государства древних римлян. Ветер играл в парусах, скрипели огромные, тяжелые весла. Наконец корабли подошли к белокаменным стенам Сиракуз – столицы Сицилии. На берег высадились отряды солдат, были выгружены тяжелые метательные машины, чтобы кидать через стены большие камни и метать огромные стрелы. Город был окружен. Мужественно сражались горожане, но силы были не равны. Все меньше защитников оставалось на городских стенах. И тогда военачальники обратились к своему знаменитому земляку, великому ученому Архимеду, и сказали: «О, мудрый, теперь только ты сможешь спасти город. Ты придумал немало удивительных машин, помогающих людям в труде. Придумай же такие, чтобы помогли нам в битве».
И ответил Архимед: «Пусть жены и сестры павших воинов возьмут их медно кованные щиты и принесут на стены. Но прежде следует начистить щиты до зеркального блеска».
Удивились военачальники причуде мудреца, однако безропотно объявили горожанам его волю.
И вот в назначенный час собрались сотни женщин со сверкающими щитами. Архимед повел их на стену и построил полумесяцем. Затем ученый указал на ближайший римский корабль, и вскоре его черные деревянные борта задымились. Потом показалось пламя, и через несколько минут в море полыхал огромный костер.
– Теперь направьте на другой корабль! – скомандовал Архимед. Спустя некоторое время с воплями заметались по палубе солдаты, матросы этого корабля. Не помня себя от ужаса, они стали прыгать в море. Потом задымил третий костер, четвертый, пятый. Те корабли, которых не настигли огненосные лучи, подняли якоря и попытались уйти в открытое море. Но ветра не было, неуклюжие тяжелые галеры сталкивались, проламывая друг другу борта, и тонули, закрывая выход из гавани остальным судам.
Могучий флот древних римлян был разгромлен, и долго еще волны прибивали к берегу обгоревшие обломки. Так гласит легенда.
Веками люди считали ее вымыслом. И верно – что могут сделать простые солнечные лучи? От него не то, что огня – заметного жара и то не получишь. Но совсем другое дело, если собрать десятки, сотни, тысячи солнечных лучей и все их направить в одну точку. Каждый лучик принесет и от. И тогда мгновенно вспыхнет и дерево, и уголь – словом, все, что может гореть, а то, что не может, – расплавится.
Потому-то сегодня в тех местах, где много солнца и редки пасмурные дни, все чаще появляются огромные зеркала. Издали они напоминают гигантские сказочные цветы. Эти зеркала тоже собирают все падающие на них солнечные лучи и посылают их в одну точку. В этом месте над чашей, так горячо, что если сюда поместить бак с водой, вода сразу же закипит. Очень удобно: насосы гонят к зеркальным солнечным ловушкам холодную воду, а вытекает и бежит по трубам в поселки горячая!
Можно накачивать в баки над солнечными ловушками соленую воду. Вода испарится, соль останется на дне, а пар охладившись в других баках, станет опять водой, но уже пресной, пригодной для питья, и для того, чтобы поливать сады и поля.
Можно такой «солнечный пар» и в работу запрячь – заставить крутить турбины и добывать электричество.
Солнечная электростанция работает неподалеку от столицы Узбекистана города Ташкента, где из 365 дней в году 300 – солнечных. Ей не надо ни угля, ни торфа, ни нефти. Ни тебе дыма, ни копоти. Очень чистая (для здоровья людей безвредная), очень выгодная электростанция – солнышко же бесплатное!
А еще зеркала – солнечные печи – могут сваривать самые тугоплавкие металлы.
Наденет сварщик темные очки, рукавицы, поднесет щипцами металлические детали к точке, в которой собираются вместе огражденные зеркальной чашей солнечные лучи, и тотчас засверкает металл, раскалится добела, а там и плавится, начнет. Соединит сварщик детали – готово. Крепко-накрепко приварились друг к другу. Остынут – никакой силой не оторвать.
Источник
Солнечный луч
Что, если собрать все видимое излучение Солнца в луч типа лазерного диаметром в метр и направить его на Землю?
Вот что описал Макс:
Оказавшись на пути луча, вы, разумеется, быстро умрете. И даже не «от чего-то», как обычно бывает, — вы просто превратитесь из биологического явления в физическое.
Когда луч света достигнет атмосферы, он за доли секунды нагреет воздух в точке попадания до миллионов градусов [ 1 ] . ↲ По Фаренгейту, Цельсию, Ранкину или Кельвину — совершенно не важно. ↳ Этот воздух превратится в плазму и станет рассеивать тепло во всех направлениях в виде рентгеновских лучей. Они будут нагревать окружающий воздух, превращая и его в плазму, которая будет излучать инфракрасный свет. Это как взрыв водородной бомбы, но куда интенсивнее.
Это излучение испарит все вокруг, превратит ближайшую область атмосферы в плазму и примется пожирать поверхность Земли.
Что, если вы окажетесь на другой стороне планеты? Вам все равно не выжить — при таком раскладе Земля обречена. Но от чего именно вы умрете?
Размера Земли хватит, чтобы защитить людей на обратной стороне от луча Макса, хоть и ненадолго. Сейсмические волны от разрушений тоже не сразу пройдут планету насквозь. Но вас все равно убьют не они. Земля — не идеальный щит.
Вас погубят сумерки.
Ночью темно [источник?] , потому что Солнце светит на другую сторону планеты [источник?] . Но темнота ночного неба не всегда абсолютна. Перед рассветом и после заката видно свечение, потому что атмосфера искривляет свет скрывшегося Солнца.
Если наш луч поразит Землю, в атмосферу вырвется спектр излучений от рентгеновского до теплового, так что стоит разобраться в том, как разные виды света взаимодействуют с воздухом.
Говоря об обычном свете, вы, возможно, слышали о рэлеевском рассеянии как ответе на вопрос «почему небо голубое?». Объяснение в целом верное, но ответ «потому что воздух голубой», пожалуй, даже лучше. Конечно, он голубой по множеству физических причин, но все обладает цветом по множеству физических причин [ 2 ] . ↲ На вопрос «почему Статуя Свободы зеленая?» мы ответим что-то вроде «статуя покрыта медью и когда-то была медного цвета, но со временем из-за окисления образовался слой карбоната меди, а он зеленый». Мы не станем говорить «статую делает зеленой рассеивание и поглощение света определенных частот молекулами поверхности».
Когда воздух нагревается, электроны теряют связь с ядрами атомов — получается плазма. Сквозь нее проходит поток радиации от луча, так что надо узнать, насколько эта плазма прозрачна для различных видов излучений. Здесь я хочу вспомнить статью Харриса Л. Мейера от 1964 года Расчеты прозрачности. Прошлое и будущее, ее вводный абзац — лучший среди всех работ по физике, что я видел:
Предпосылки к этой работе появились несколько миллиардов лет назад. Как только звезды начали формироваться, прозрачность стала одним из базовых параметров, определяющих структуру физического мира, в котором мы живем. А в последнее время, с развитием ядерного оружия, работающего при внутризвездных температурах, прозрачность становится также одним из базовых параметров, определяющих процессы, от которых мы все можем умереть.
Плазма лучше воздуха пропускает рентгеновские лучи. Они пройдут ее насквозь и нагреют благодаря эффекту Комптона и рождению пар. Но лучи быстро остановятся, как только соприкоснутся с неплазменным воздухом снаружи. Вот только плазменная сфера будет постоянно расширяться благодаря рентгеновским лучам от сверхнагретого воздуха вокруг луча. Новая плазма по краям добавит инфракрасного излучения в раскаляющий все на своем пути поток.
Кольцо тепла и света разнесется по планете, нагревая воздух и землю. С разогревом воздуха плазма и излучение будут все дальше распространяться за горизонт. Кроме того, часть атмосферы будет выбита лучом в космос и оттуда станет отражать свет обратно на планету.
Точная скорость, с которой радиация обогнет Землю, зависит от различных характеристик атмосферного рассеяния, но она неважна, если все это время Луна будет в четверти.
Когда устройство Макса включится, Луны не станет видно — освещающий ее солнечный свет будет собран в луче. После того как он коснется атмосферы, выглянет четверть Луны.
Когда луч из устройства Макса коснется атмосферы Земли, свет от точки контакта осветит Луну. В зависимости от позиции спутника и вашего расположения на поверхности планеты, один только отраженный лунный свет может запросто испепелить вас…
…а сумерки, окутав планету, принесут с собой последний закат [ 3 ] . ↲ Этой картинкой удобно досаждать определенным группам людей: 
[S]умерки. [Ra]ссвет
От полного уничтожения Землю могла бы спасти одна тонкость. Способен ли механизм Макса держать на мушке движущуюся цель? Если нет, планета уберется из-под удара всего за три минуты. Люди, правда, все равно изжарятся, атмосферы и поверхности станет заметно меньше, но основная масса Земли обугленной глыбой продолжит свой путь по орбите.
Нашему солнечному лучу смерти откроется дальний космос. Если годы спустя он достигнет другой планетной системы, то будет уже слишком рассеянным и не сможет ничего испепелить, но его яркости наверняка хватит, чтобы разогреть поверхности местных планет.
Может, сценарий Макса и обрек Землю на уничтожение, но — если это кого-то утешит — мы не обязательно умрем в одиночестве.
© What If? по-русски, 2018
Нас можно найти во ВКонтакте, в Twitterʼе, на GitHubʼе.
А еще мы переводим комиксы на сайте xkcd.ru!
В материалах сайта используются оригинальные тексты и изображения с сайта what-if.xkcd.com.
Материалы сайта источника и этого сайта распространяются по лицензии Creative Commons Attribution-NonCommercial 2.5 License. Также авторы этого сайта полностью солидарны с комментариями к лицензии.
Нашли опечатку? Чтобы сообщить нам, выделите текст ошибки и нажмите Ctrl+Enter (со смартфона — кнопку «Ошибка?»).
Источник
Как фотографировать солнечные лучи и блики: 14 советов от канадского фотографа
Солнечные блики могут добавить вашим фотографиям красоты и драматизма. Однако нужно помнить, что стёкла объектива содержат специальный состав, который уменьшает искомые блики. Поэтому, если вы хотите, чтобы на фотографиях получились красивые солнечные блики, то вам нужно освоить 14 советов, которыми я поделюсь с вами в этой статье.
1. Попробуйте различные настройки диафрагмы
Вы когда-нибудь замечали, что на одних значениях числа диафрагмы блики могут выглядеть мягкими и рассеянными, а на других жёсткими и чёткими? Это поведение бликов связано с настройками диафрагмы.
Если вы снимаете с широко раскрытой диафрагмой, например, f/5.6, то вы получите мягкие блики. Но стоит вам начать прикрывать диафрагму, то блики станут более резкими. Например, на диафрагме f/22 лучи чётко прорисуются по всей поверхности кадра.
Изменяя одно лишь число диафрагму можно предсказуемо управлять бликами в кадре.
2. Используйте режим приоритета диафрагмы
Управлять диафрагмой проще всего используя режим управления диафрагмой. На камерах Canon такой режим обозначается буквой Av, а на камерах Nikon буквой A.
В этом режиме вы будете полностью контролировать степень открытия диафрагмы, а камера сама подберёт подходящие значения выдержки и ISO. Также вы сможете быстро открывать или прикрывать диафрагму, чтобы получать искомый результат.
3. Скрывайте солнце за предметами
Если использовать какой-либо предмет для частичного перекрытия прохождения солнечных лучей, то блики проявятся лучше. Это создаст приятный художественный эффект на вашей фотографии.
4. Сделайте больше кадров, чем обычно
Как проявит себя солнечный луч в той или иной сцене сказать сложно. Поэтому делайте много кадров каждый раз чуть-чуть изменяя композицию или ракурс. Если вы частично скрываете солнце за объектом съёмки (о чём шла реч в предыдущем пункте), то даже незначительное отклонение может существенно. изменить рисунок лучей и бликов.
Можно попасться и на экстремумы, когда блики будут практически незаметны или, наоборот, солнечные лучи закроют весь кадр. Но большим числом попыток практически всегда можно добиться хорошей фотографии.
5. Попробуйте использовать фильтры
При съёмке солнечных лучей и бликов могут пригодиться фильтры. Поиск фильтра сводится к выбору одного из двух вариантов:
- Поляризационный фильтр. Используя этот фильтр вы можете увеличивать насыщенность вашего снимка и одновременно уменьшать блики. Таким образом, он может быть полезен, если солнце заливает большую площадь вашего кадра;
- Градуированный фильтр нейтральной плотности. Этот фильтр имеет затемнение вверху, которое уменьшается к низу. Такой фильтр поможет детализировать небо без ущерба для остальной композиции.
6. Снимайте в разное время суток
Первый час после восхода и последний час перед закатом создают удивительный золотистый свет. Этим нужно пользоваться и я советую в обязательном порядке снимать только в золотой час. Посмотрите на фотографии ниже и вы всё сами поймёте.
7. Разрежьте солнце камерой
Если перед вами нет красивого объекта, которым можно перекрыть часть солнца, то вы всегда можете применить композиционное кадрирование и разрезать солнце камерой. То есть вы просто создаёте такую композицию, при которой солнце будет в кадре лишь частично, например, наполовину или в пределах одной трети.
8. Используйте штатив и дистанционный спуск затвора
Выше я говорил о том, что для удлинения и детализации солнечных лучей и бликов нужно максимально закрывать диафрагму. Опытный фотограф знает, что такое поведение автоматически приведёт к необходимости увеличивать выдержку.
Долгая выдержка означает, что вы не сможете снимать с рук, потому что дрожание камеры вызовет смаз. Когда ваша камера будет установлена на штатив, то вы приобретёте возможность использовать любое значение выдержки.
9. Держите солнце за спиной вашей модели
Если вы оставите солнце за спиной модели, но позволите ему немного выглянуть из-за неё, то получите интересные блики и прямолинейно расходящиеся лучи.
Чем выше солнце, тем сильнее вам нужно пригнуться, чтобы получить солнечные блики в районе головы или шеи модели. С низким солнцем таких проблем не возникает. Поэтому фотографируйте в золотой час и всё будет прекрасно получаться.
10. Используйте отражатель
Отражатели предназначены для игры со светом при неблагоприятных условиях. Обычно они представляют собой листы белого, серебряного или золотого цвета и служат для отражения солнечного света. Отражатели могут быть установлены на стойку, положены на землю или держаться в руках помощника.
В случае, если лицо вашей модели находится в глубокой тени, то используйте отражатель в обязательном порядке. Так вы сможете немного осветлить его.
11. Закрывайте солнце рукой, чтобы лучше фокусироваться
Когда вы снимаете солнечные лучи или блики, то камере очень трудно сфокусироваться. В таком случае прикрывайте камеру рукой, чтобы солнце не мешало работать автофокусу. Установите композицию, нажмите кнопку спуска затвора до середины и, когда наведёте фокус, уберите руку и сделайте снимок.
Возможно, что вам понадобится выполнить эти действия несколько раз, пока вы не добьётесь искомого результата.
12. Попробуйте полностью убрать солнце из кадра
Если вам нужна мягкая фотография, на которой присутствует золотая заливка и чётко прорисованные лучи, то советую полностью убрать солнце из кадра.
13. Используйте точечный замер
Точечный экспозамер очень хорошо справляется со съёмкой против солнца и ярким светом, поэтому если ваша камера поддерживает этот режим экспонирования, то вы должны использовать его. Кстати, все фотографии в этой статье были выполнены с использованием точечного замера.
Если точечного замера в вашей камере нет, то вы должны использовать частичный замер. Обратите внимание, что какой бы режим экспозамера вы не установили, фокус должен осуществляться по одной центральной точке. Дело в том, что именно эта точка и будет служить местом для оценки экспозиции камерой.
14. Желаю удачи!
Это пожелание выведено в отдельный совет не просто так. Удача в деле поиска и фиксирования на снимке солнечных лучей и бликов вам однозначно понадобится.
Вы будете получать тысячи недоэкспонированных и переэкспонированных снимков, вы долго не будете понимать куда целиться и как снимать, но если удача вам улыбнётся, то вы получите десятки классных снимков.
Эти 14 советов дала канадский фотограф Дэна Хейнс. Спасибо Дэне за крутые подсказки по работе с солнечными лучами и бликами!
Источник