Магнитные спектры: проектирование на экран и методы закрепления

Проектирование на экран магнитных спектров. 1) Набор стёкол с магнитами. 2) Опилки. 3) Проекционный фонарь для горизонтальной проекции. 4) Источник тока для фонаря. 5) Провода.

Магнитные спектры представляют собой объект, чрезвычайно подходящий для проектирования на экран. Единственное условие — это горизонтальная проекция (см. т. I, § 92). Если имеется возможность проектировать непрозрачные горизонтальные картинки, то магнитные спектры получают на белом картоне; если же фонарь позволяет дать прозрачную горизонтальную проекцию, то магнитные спектры надо получить на стекле. Отличие в этих случаях от опытов 3 и 4 заключается в том, что при проектировании все магниты и предметы надо взять гораздо меньшего размера (примерно длина 3—4 см, ширина 0,5 см). Берутся те же десять случаев магнитного поля, какие приведены в опыте 3. В качестве кольца применяется железная шайбочка.

На тонкие стёкла от старых негативов (размером 9 см х 12 см или 8 см х 10 см) магнитики должны быть приклеены. Для этого можно синдетиконом приклеить к магниту полоску бумаги (по размеру магнита) и затем эту бумагу тем же клеем приклеить к стеклу. Можно к магниту приклеить бумагу каким-либо иным составом (здесь пригодны многие вещества), а бумагу приклеить к стеклу специальным клеем. Для изготовления клея берут 25 г желатина, выдерживают его несколько часов в холодной ванне, растворяют в 30 г кипятка, прибавляют 30 г гуммиарабика в порошке и 20 капель глицерина; для предохранения от загнивания можно добавить несколько капель карболовой кислоты. Можно, наконец, магнитики непосредственно приклеить к стеклу с помощью специального клея. Дальше приведены два рецепта такого клея.

В воде размочить четыре части столярного клея, излишек воды слить и добавить при непрерывном слабом нагревании (в водяной бане) одну часть глицерина (или патоки).

Приготовляют сиропообразный состав из четырёх частей воды, одной части гуммиарабика и одной части сахара.

Чтобы отметить наименования полюсов, или делают надписи на стекле (карандаш для стекла, см. т. I, гл. XX, 9), или при подклеивании бумажной полоски под магнит ей придают форму стрелы (рис. 70). Чтобы Ограничить поле зрения, края стекла можно заклеить чёрной бумагой. Чтобы защитить приклеенные магнитики от взаимного задевания при хранении, полезно стёкла поместить в деревянные рамки.

Рис. 70. Приборы для проектирования магнитных спектров

Опилки необходимо брать более мелкие, чем при опыте 3, § 2. Насыпать опилки можно на ту сторону стекла, где нет магнитов; только в случае с кольцом надо насыпать там, где наклеено кольцо. Перед каждой демонстрацией надо все магнитики вновь намагнитить натиранием.

На рисунке 70 изображён набор из восьми стёкол с магнитами.

Закрепление магнитных спектров. Иногда нужно сохранить хорошо полученный магнитный спектр или приготовить диапозитивы магнитных спектров.

С этой целью стекло покрывают тонким прозрачным слоем какого-либо вещества, легко плавящегося при слабом нагревании. Таким веществом могут быть желатин, парафин, канифоль. Для покрытия стекла ровным слоем вещества стекло осторожно нагревают; при горизонтальном его положении кладут кусок вещества и после его обращения в жидкость наклоном стекла во все стороны заливают жидкостью всё стекло; затем его приводят в вертикальное положение и тем самым сливают излишек жидкости; в горизонтальном положении оставляют стекло до застывания вещества.

Стекло, покрытое желатином, можно получить из фотографической пластинки, если с помощью гипосульфита удалить всё серебро.

На стекле с застывшим слоем получают обычным путём тот или иной магнитный спектр, добиваясь наиболее отчётливой картины; затем осторожно нагревают стекло, сохраняя горизонтальное направление, до размягчения вещества, когда опилки прилипнут к размягчённому слою; нагревать до полного плавления не следует во избежание потоков жидкости; в горизонтальном же положении оставляют стекло до отвердения слоя с опилками.

Для закрепления магнитного спектра удобно применить парафинированную, бумагу. После получения на ней магнитного спектра надо подержать над бумагой горячий массивный предмет, например утюг; можно сделать тампон из ваты на проволоке и пропитать его спиртом; тампон с горящим спиртом надо подвигать взад и вперёд над бумагой до размягчения парафина.

Можно закрепить спектр на картоне, покрыв его из пульверизатора слоем фиксажа для рисунков; этот фиксаж представляет собой слабый раствор гуммилака (или шеллака) в винном спирте.

Наконец, наиболее простым способом следует признать непосредственное фотографирование магнитного спектра на фотографической бумаге. Для этого берут наименее светочувствительную бумагу (плёнку или пластинку), в тёмной комнате при красном свете получают на бумаге магнитный спектр и, не сдвигая его, освещают бумагу на короткое время (в зависимости от её чувствительности); затем стряхивают опилки, а бумагу проявляют и фиксируют обычным путём. Способ этот обладает двумя недостатками. Во-первых, мельчайшие опилки врезаются в слой желатина, остаются в нём после стряхивания и затем создают ржавые пятна. Во-вторых, вследствие гладкости слоя опилки свободно стягиваются к полюсам и образуют около них плешины.

Сведения об авторе и источнике:

Автор: Д. Д. Галанин, Е. Н. Горячкин, С. Н. Жарков, А. В. Павша, Д. И. Сахаров

Источник: Физический эксперимент в школе, том IV «Электричество»