Стекло теряет свою изотропность, если его закалить^[1], сжать, нагреть или деформировать. В нем появляются натяжения и оно становится двупреломляющим. Обнаружить и наблюдать распределение натяжений стекла можно в поляризованном свете; напряжения представляются глазу как радужные фигуры непредсказуемой формы (рис. 1).

Рисунок 1.Сверху вниз: три винтовых пресса для получения и наблюдения натяжений при деформации стекла разной формы и размера; три прибора с деревянными оправами для закаленных стекол.

На стенной таблице (рис.1) показаны конструкции разных опытных установок и радужные фигуры, иллюстрирующие механические напряжения в стекле (светлая окраска показывает области напряжения). Однако, за «рамками» картины остались условия наблюдения радужных фигур (рис.2).
Ниже приведена схема установки деталей на оптической скамье с проекционным фонарем для демонстрации интерференции в поляризованном свете.

Рисунок 2. Схема установки для демонстрации искусственной анизотропии стекла: 1 – конденсор фонаря, 2 и 4 – поляризатор и анализатор, 3 - образец стекла, 5 – объектив, 6 – экран. (Угол между 2 и 4 составляет 90 градусов)

В упрощенном варианте для наблюдений достаточно иметь два поляроида источник света и образец стекла.

Рисунок 3. Набор картин интерференции в поляризованном свете.

Вернемся к изучению изображений на рисунке 1. Если считать, что винтовые прессы изображены в натуральную величину, что вполне вероятно, то можно предположить, что за оборудование использовалось дополнительно при наблюдениях. Большой деревянный пресс закреплен на ручке, значит экспериментатор мог держать его в руке и проводить опыт «на весу» или крепить в штативе. Малые деревянные прессы по форме напоминают оправу картин на стекле – диапозитив, поэтому можно предположить, что в этом случае для наблюдений использовался универсальный проекционный фонарь.
В фондах физического отдела Музейно-педагогического центра СПб АППО хранится еще одна стенная картина, демонстрирующая зафиксированные в красках аналогичные оптические явления (рис.3).
Картины одного размера (квадрат со стороной 60 см) выполнены на холсте маслянными красками способом лиссировки. На обратной стороне каждого холста имеются два штампа: один – инвентаризационный штамп овальной формы принадлежит Педагогическому Музею военно-учебных заведений; другой – принадлежит художественной мастерской и указывает, что картина написана в Париже на улице Школьная площадь 23. Наличие штампа Педагогического Музея В.У.З., позволяет прикинуть время изготовления/приобретения картин 1864 – 1891 гг.

Примечание: дидактическое назначение этих стенных картин в средней школе неясно, т.к. в учебниках физики русских авторов 1868 года (Краевич,Малинин) и учебнике Любимова (1878) явление поляризации не рассматривается.

Органайзер исследователя
1. В статье встречаются физические термины - «двупреломляющее стекло», «интерференция в поляризованном свете», «явление поляризации». Используя материал статьи и знание физики, а) раскройте физический смысл каждого термина, б) установите между терминами причинно-следственную связь.
2. Рассмотрите устройство большого пресса (металлические части окрашены серым, деревянные детали – светло-коричневым). Разъясните симметричность имеющегося изображения картины интерференции; как и почему, на ваш взгляд, изменится картина интерференции, если винт справа несколько вывинтить, а винт слева слегка ввинтить.
3. Проведите наблюдение поляризации света в домашних условиях. Рекомендации здесь.

---