Как называется бензиновый цвет

Бензин не смешивается с водой. Поэтому, попадая, например, в лужу на дороге, он растекается по её поверхности и образует тончайшую пленку. Эта пленка обладает замечательным физическим свойством – создавать вот такие радужные картины.

Почему это происходит?

Световые лучи, попадающие на бензиновую пленку, разделяются: часть луча отражается от поверхности бензиновой пленки (границы воздуха и бензина), а часть проходит через бензиновый слой, доходит до границы бензин-вода и отражается уже от этой границы (еще одна часть уходит в глубь воды, но для нашего вопроса эта составляющая значения не имеет).

В итоге получаются два отражённых луча, причем второй из них на пути к нашему глазу отстает от первого, потому что ему дважды пришлось преодолеть толщину плёнки. Эти два луча накладываются друг на друга, в результате чего в пространстве происходит перераспределение их энергии. Результирующие колебания при этом либо усиливаются, либо ослабляются. Усиление происходит, если преломленная волна 2 (см. рисунок) отстает от отраженной волны 1 на целое число длин волн. Если же вторая волна отстает от первой на половину длины волны или нечетное число полуволн, то произойдет ослабление света.

Это явление называется в физике интерференцией света.


Луч красного света, выходящий из точки Y, складывается из двух лучей:
части луча 1, прошедшей через плёнку, и части луча 2,
отражённой от внешней поверхности.
Длина пути XOY кратна длине волны падающего на плёнку света,
поэтому оба луча складываются в фазе и усиливаются.


В этом случае синие лучи при данной толщине плёнки
складываютсяв противофазе, потому что
расстояние XOY не пропорционально длине волны.
Результат – лучи складываются в противофазе
и гасятся: синий цвет не отражается от плёнки.

Для того чтобы могло происходить явление интерференции, два отражённых луча должны быть синхронными, согласованными, то есть их длины волн должны быть одинаковы, а сдвиг фазы – постоянным (физики называют такие волны когерентными). Обычные источники света не являются когерентными, потому что они состоят из большого числа атомных излучателей, работающих независимо друг от друга и несогласованно.Волны же, отраженные от наружной и внутренней поверхностей тонкой пленки, являются когерентными, потому что они являются частями одного и того же светового пучка.

Читайте также:  Какой датчик отвечает за прогревочные обороты двигателя

Если бы лучи света имели одну длины волны, то есть были бы одноцветными (такой источник света называется монохроматическим), то интерференционная картинка выглядела бы как чередование светлых и черных полос (соответственно, интерференционных максимумов и минимумов). Но солнечные лучи – белые, в них присутствуют волны всего видимого спектра. Поэтому картина, которая получается на бензиновой пленке от солнечного света – разноцветная, радужная.

Дело в том, что разность хода лучей, отраженных от пленки, зависит от ее толщины. При определенной толщине условие максимума выполнится для какой-то длины волны, и пленка в отраженном свете приобретет цвет, соответствующий этой длине волны. Если же пленка имеет переменную толщину, а именно так обстоит дело с бензиновой плёнкой на воде, то интерференционные полосы приобретают радужную окраску, так как в разных участках плёнки условие максимума выполняется для разных длин волн.

Однако это не значит, что на плёнке с равномерной толщиной интерференцию наблюдать невозможно: ведь эффект интерференции определяется не только толщиной плёнки, но и другими факторами, например, углом падения светового пучка, показателем преломления плёнки.

Явление интерференции света можно наблюдать только в тонких пленках, толщина которых сравнима с длиной волны падающего на них света (но обязательно больше неё). Ведь свет – это сумма излучений с разной длиной волны. При прохождении через толстую пленку различия в прохождении лучей будут самые разные, и отражающиеся лучи не будут когерентными. То есть, конечно, какие-то волны будут в фазе, а какие-то – в противофазе, но некогерентных волн будет гораздо больше, и интерференционная картина просто "размажется". Тем не менее, в толстых пленках интерференцию наблюдать можно – для этого источник света должен быть монохроматическим.

Интерференцию света можно наблюдать не только на бензиновых плёнках на воде.

При разливах нефти в море водная поверхность покрывается радужными разводами – но только в тех случаях, когда нефтяная плёнка тонкая, не более микрона толщиной, то есть масштаб катастрофы относительно невелик.

Интерференция обусловливает радужные переливы на поверхности компакт-дисков.

Радужность мыльных пузырей – тоже результат интерференции. Толщина стенки мыльного пузыря немногим больше длины волн видимого спектра. По мере уменьшения толщины стенки пузырь постепенно меняет цвет. При толщине 230 нм он окрашивается в оранжевый цвет, при 200 нм — зеленый, при 170 нм — синий. Толщина пленки меняется неоднородно, поэтому она имеет пятнистый вид. Когда из-за испарения воды толщина стенки мыльного пузыря становится меньше длины волны видимого света, пузырь перестает переливаться цветами радуги, становится почти невидимым, перед тем как лопнуть – это происходит при толщине стенки примерно 20-30 нм.

Читайте также:  Как убрать ксенон и поставить галоген

К преломлению этот эффект никакого отношения не имеет. Даже если бы свет на границе раздела бензин-вода не преломлялся, то эти цвета всё равно бы возникали.

И уж подавно тут не пахнет никакой дисперсией (если тут чем и пахнет, то бензином). Дисперсия – это зависимость показателя преломления от длины волны света. Вот в призме – да, работает дисперсия. А тут работает интерференция (я уже объяснял это в другом вопросе, так что позволю себе процитировать себя самого – это чтоб модераторы не придирались на "неуникальность").

Цвета бензиновой плёнки на поверхности лужи – это интерференционные цвета. С точки зрения распространения света тут получается тонкая плёнка. Свет отражается от ОБЕИХ границ такой плёнки, а из-за того, что она тонкая (её толщина сопоставима с длиной волны видимого света), отражённый от обеих поверхностей свет оказывается когерентным, и мы наблюдаем интерференцию: взаимное наложение двух согласованных (когерентных) колебаний с некоторой разностью хода, зависящей от длины волны, толщины плёнки и угла, под которым мы на это на всё смотрим. И что получается: для некоторых длин волн эти колебания складываются в фазе, для некоторых – в противофазе. Там, где колебания складываются строго в противофазе, данный цвет вообще "исчезает" – мы его больше не видим.

Но "данный цвет" – это цвет с определённой длиной волны. То есть цвет с ВОТ ЭТОЙ длиной волны исчезнет (с близкими – станет значительно слабее), а цвет с какой-то ДРУГОЙ длиной волны, для которой наложение колебаний происходит в фазе, наоборот, усилится. Поэтому цвета плёнки – это не чистые цвета, как это получается для дисперсионного спектра призмы, а дополнительные. Они получаются не выделением какой-то определённой длины волны из всех, а полным или частичным подавлением определённого цвета. Поэтому там не "красный – зелёный – синий" (RGB, в простейшем варианте), а "пурпурный – голубой – жёлтый".

Читайте также:  Сигнализация mongoose инструкция брелок 3 кнопки

Уже этой осенью бензин в России окрасится в яркие жизнерадостные цвета. Делается это не для красоты, а из соображений безопасности. Авторы идеи утверждают, что красители безвредны для двигателей, и в то же время нововведение позволит отслеживать подлинность марок и место происхождения топлива. Министерство промышленности и энергетики РФ уже внесло все необходимые изменения в технические регламенты. Осталось определиться с цветами.

Новатором в области цветной маркировки бензина стала компания "ЛУКОЙЛ": в 2001 г. она в порядке эксперимента стала окрашивать А-76 в красный, а Аи-92 – в голубой цвет. Чтобы защитить от подделок уже окрашенный бензин, компания добавляла в топливо бесцветные биологические маркеры, с помощью которых можно было определить качество продукта на всем протяжении технологической цепочки – от нефтеперерабатывающего завода до заправки. Однако эксперимент не получил продолжения, и в прошлом году компания закрыла последнюю линию по окраске бензина. Теперь, похоже, придется заводить механизм вновь.

Более логичным выглядит предложение красить не только лукойловский, но и вообще весь российский бензин. Если будет принят единый стандарт для всех заводов, то в окрашенный бензин, например, марки Аи-92 будет невозможно добавить присадки и сделать из него Аи-95. Правда, эксперты опасаются, что этот процесс не избавит от разбавления – автовладельцам придется внимательно смотреть на оттенок струи, льющейся в бензобак.

В Европе окраску бензина применяют давно, правда, в других целях. В Великобритании, Ирландии, Франции и Германии подкрашивают дешевое топливо для нужд сельского хозяйства: оно поступает на рынок на особых условиях с пониженным акцизом, чтобы поддержать отрасль. Весной премьер-министр Украины Юлия Тимошенко предлагала красить, естественно, в оранжевый цвет дизельное топливо для сельского хозяйства, чтобы предотвратить его перепродажу по завышенным ценам.

Уже с 10 сентября окрашенное топливо будет продаваться на заправках "ЛУКОЙЛа" в Свердловской области, а в Челябинске появится не раньше февраля – там ждут, когда инициативу поддержат другие производители бензина. Пока водителям обещают, что окраска бензина не ухудшит его качество и не повысит цену.

Оцените статью
Добавить комментарий

Adblock detector