Фотографирование при слабом и ярком освещении — часть 2/5

Чем больше плотность вещества звезды, тем сильнее смещаются линии спектра по направлению к красному концу последнего. Некоторые звезды с необычайно высокой плотностью — «белые карлики»—были открыты именно этим способом. Эти звезды имеют очень высокую яркость поверхности, однако чрезвычайно малый объем делает определение их массы весьма затруднительным. Плотность некоторых из этих звезд так велика, что кубический сантиметр их вещества весит около 150 килограммов. Без применения фотографических методов было бы исключительно трудно измерить плотность звезды, однако с помощью фотографии и бесконечной изобретательности астрономов удается постоянно двигаться вперед в этой трудной области.
Классическим примером этой изобретательности является метод, которым была подтверждена теория относительности Эйнштейна. Одним из предсказаний, сделанных на основе этой теории, было утверждение, что поле тяготения должно действовать на свет. Звезда, расположенная во вселенной так, что она кажется находящейся за самым краем солнечного диска, должна казаться смещенной из ее действительного положения благодаря изгибанию лучей ее света при прохождении их около солнца. Во время полного солнечного затмения в 1919 году была снята фотография, показывающая звезды около закрытого солнечного диска, причем некоторые из них находились в непосредственной близости от него. Сравнение этой фотографии с другой, снятой с того же участка неба, когда солнце было дальше, показало, что изображения наиболее близких к солнечному диску звезд действительно были смещены, причем именно на ту величину, которая была предсказана теоретически. Сомнительно, чтобы этот опыт мог быть произведен без применения фотографии, так как время полного солнечного затмения вряд ли было бы достаточным для производства точных измерений положений звезд в количествах, необходимых для получения верной картины явления.
Значительную помощь астроному оказывает непрерывное повышение качества фотографических пластинок. В тех случаях, когда имеется необходимость точных измерений, первостепенное значение приобретает стабильность размеров светочувствительного слоя, которая обеспечивается применением стеклянных фотопластинок с прочно прилегающим к основе эмульсионным слоем. В результате исследований удалось получить фотографические пластинки с особо прочно удерживающимся на стекле эмульсионным слоем и материалы, обладающие повышенной светочувствительностью при длительных выдержках.
Другим удовлетворяющим противоположные требования свойством фотографической эмульсии является ее способность реагировать на очень сильный свет. Глаз ослепляется чрезмерными яркостями даже в тех случаях, когда продолжительность свечения настолько мала, что зрительное впечатление не успевает сохраниться в мозгу человека. Если длительность свечения ниже определенного предела, то зрительное впечатление отсутствует вообще. Только фотографическая эмульсия способна регистрировать изображения при высоких уровнях яркости в том, конечно, случае, если время выдержки выбрано правильно, причем до настоящего времени предел краткости выдержки еще не достигнут.
Выдержка в одну стомиллионную долю секунды оказывается достаточной для получения изображения при соответствующей высокой яркости, нет никаких -основа-? ний считать, что нельзя производить фотографирование при еще более коротких выдержках, если они смогут быть осуществлены.
Здесь снова имеет место отклонение от закона вза-имозаместимости, как это было при очень длительных выдержках, однако в рассматриваемых случаях отклонение может быть относительно легко скомпенсировано путем перепроявления, что дает успешные результаты в тех случаях, когда светочувствительный материал не обладает чересчур резко выраженным отклонением от закона взаимозаместимости. Обычно считают, что при уменьшении времени выдержки ниже определенного предела дальнейшее падение светочувствительности не имеет места (часто называют цифру 1/100000 секунды) *.
* Имеются некоторые данные, указывающие на несправедливость подобного утверждения и, следовательно, на невозможность компенсации отклонений от закона взаимозаместимости при коротких выдержках путем увеличения времени проявления. (Прим. автора.)
Способность фотографической эмульсии к фиксации изображений при высоких яркостях свечения используется двумя весьма разнохарактерными способами. Первым является фотографирование объектов, имеющих очень высокие яркости, таких, как топки, расплавленные металлы и взрывы. Вторым, имеющим значительно более важное значение, является использование очень интенсивного освещения для обеспечения съемки с чрезвычайно короткими выдержками, необходимыми для «замораживания» движений, протекающих с очень высокими скоростями. Случаи применения последнего метода весьма многочисленны и разнообразны.
Использование фотографии для регистрации очень ярких объектов представляет собой значительную ценность. Хотя такие объекты и могут изучаться визуально при помощи темных стекол (т. е. кусков цветного или закопченного стекла, или так называемых «нейтральных» серых фильтров), однако фотографическая камера имеет перед глазом значительные преимущества, когда явление оказывается кратковременным или находится в состоянии быстрого изменения. В отдельных случаях фотография может быть использована и для целей измерения или сравнения яркостей, однако ее возможности в этом отношении оказываются очень ограниченными и не должны преувеличиваться. Большинство случаев подобного применения фотографии связано со съемкой электрических дуг, пламени взрывов, пламени в топках или горячих металлов.
Значительная работа была проделана по изучению различных видов пламени, причем разнообразие в этой области столь велико, что обобщение весьма затруднительно. Исследования в этой области дали много нового для решения ряда проблем физики и физической химии. Использование соответствующих фотографий фронта распространения пламени позволяет изучить процесс взрыва газа. Такие фотографии могут быть получены в виде нескольких, наложенных друг на друга изображений последовательных фаз процесса, зафиксированных на одной пластинке, или в виде серии последовательных изображений, как это имеет место в кинофильме. В любом случае необходимы очень кратковременные выдержки, которые обеспечивают отсутствие смазывания изображения вследствие движения объекта съемки, а также предотвращают передержку изображения на светочувствительном материале. Подобные методы, используемые для фотографирования топок, применялись для изучения процессов горения газообразного, жидкого и твердого топлива и для исследования разрушения кладки печей; физические процессы в горелке Бунзена и некоторых других также подвергались изучению с применением этих металлов.

Добавить комментарий