|
|
|
• • • •
|
  ответы на детские вопросы
Антонина Лукьянова
ПРИБОРЫ НОЧНОГО ВИДЕНИЯ
Человек хорошо видит днём, когда вокруг много света. Он видит, где какой предмет, какой формы, какого цвета. Вечером человек тоже видит, где какой предмет. Он, правда, перестаёт различать цвета, но ориентироваться может очень легко. Гораздо хуже ночью, особенно если и луна не светит, и фонари не горят, и с собой фонарика нет. В древние времена, когда ещё электричеством не научились пользоваться, люди в таких случаях с факелами ходили, а также прислушивались и даже принюхивались. Факелом, правда, можно только недалеко от себя путь освещать, как и фонариком. Но всё же это лучше, чем ничего. А есть такие устройства, которые позволяют в полной темноте видеть очень далеко вокруг - на сотню метров и больше. Они так и называются: приборы ночного видения.
Прибор ночного видения может быть похож бинокль или сложные очки. В нём человек смотрит на специальный экранчик, где появляется картинка. А вокруг ему смотреть незачем - там ведь темно! Откуда же эта картинка на экране? Давай разберём, как работают эти приборы.
Способ первый. Даже самой тёмной ночью немножечко света всё-таки есть: то звезда блеснет между облаков, то светлячки пролетят, то гнилушки какие-нибудь на болоте тлеют… Только этого света так мало, что глаз человека его не может заметить. Вот если бы этот свет усилить! Увеличить его яркость, как увеличивают громкость музыки: повернул ручку в одну сторону - стало громче, повернул в другую - тише.
Но усиливать свет сам по себе человек пока не научился. Зато он хорошо с электричеством освоился. Свет - это поток фотонов, а электрический ток - поток электронов. Одно из главных отличий электронов от фотонов в том, что ими можно легко управлять с помощью электричества. Человек с электронами отлично подружился: посмотри, сколько вокруг электрических приборов!
Поэтому вместо того, чтобы усиливать свет - поток фотонов, человек идёт на хитрость: он сначала фотоны в электроны превращает (1), потом поток электронов усиливает с помощью электричества (2) и снова превращает их в фотоны (3), то есть в свет. Так на экране прибора ночного видения получается прекрасная картинка. Ведь свет усиливается в десять тысяч раз! Или даже в тридцать тысяч раз! Только смотри! Один небольшой недостаток: изображение это потеряло цвета. Оно, как правило, всё в зелёных тонах…
Способ второй. Можно использовать те фотоны, которые глаз человека совсем не видит, ни днём, ни вечером. Эти совершенно невидимые для нас фотоны излучаются всеми тёплыми предметами и называются "инфракрасными". Предметы с разной температурой излучают разное количество этих фотонов и с разной энергией. "Инфракрасных" фотонов и днём очень много, но днём мы прекрасно можем использовать фотоны видимые. Безлунной ночью, когда небо затянуто плотными тучами, вдали от городов и деревень видимых фотонов чрезвычайно мало, но если есть тёплые предметы, то это значит, что есть много фотонов "инфракрасных". А тёплые предметы есть даже зимой. Для прибора ночного видения "тёплым" считается любой объект, если у него температура выше, чем минус 20 градусов! Для человека это порядочный мороз, а для него - нечто тёпленькое.
В приборе ночного видения "инфракрасные" фотоны тоже сначала превращаются в электроны, затем поток электронов усиливается и превращается в видимые фотоны, то есть в обычный свет. Только этот поток электронов не надо усиливать в десятки тысяч раз: ведь "инфракрасных" фотонов много, значит и электронов из них получится значительное количество!
Но на экранчике будет видна непривычная для нас картинка: она покажет, у кого какая температура. Человек будет изображён ярким силуэтом, а дерево - тёмным. Кошка будет ярче человека, потому что у неё от природы температура тела выше. У автомобиля будет ярче передняя часть, где расположен горячий работающий мотор. В таком приборе человека будет видно, даже если он наденет камуфляжный костюм и спрячется за густым кустом: то, что человек - тёплый, не скроешь костюмом или ветками.
Вот тёплая рука держит холодную змею.
(картинка из Википедии)
Прибор ночного видения может использовать только первый способ или только второй, или же сразу оба.
Пользуются приборами ночного видения очень многие. Военным нужно видеть противника в любое время суток. Сыщикам требуется выследить преступника. Биологам хочется знать, что делают ночью звери, птицы и насекомые. Спелеологи изучают жизнь в пещерах, куда много столетий не проникал даже лучик света. А любителям природы может быть очень интересно узнать, что же происходит с ближайшей роще, когда садится солнце …
|
|
|
|
