Фантом в темноте

Заместитель начальника лаборатории НИИ Тепловых процессов (Москва) Николай Николаевич Борисов рассказал мне об интересном эффекте, существование которого он обнаружил в свою бытность студентом МГТУ им. Н. Э. Баумана двадцать лет назад.

— В то время я увлекался фотографией, — рассказал Николай Николаевич за чашкой чая. — Запирался в темной комнате и сам проявлял снимки. У меня был фотоаппарат “Зенит” со вспышкой. И вот однажды я случайно разрядил фотовспышку в темноте и обнаружил, что на стене, в том месте, куда попал свет, несколько секунд продолжается слабое свечение. Я подумал, что эффект, скорее всего, связан с особенностями воздействия яркого света на сетчатку глаза, которая еще некоторое время прекращения вспышки сохраняет “память” о световом воздействии. Тогда я снова зарядил вспышку, прижал ее вплотную к линолеуму на полу, отвернулся в сторону, зажмурил глаза и только после этого разрядил ее. И что же вы думаете?.. В том месте, где была прижата вспышка, несколько секунд продолжалось свечение. Значит, эффект имел не физиологическую, а физическую природу.

Прижимая фотовспышку к разным веществам: к дереву, пластмассе, металлу, я неизменно обнаруживал свечение после светового разряда, — только в случае металла оно было почти незаметным, но диэлектрические материалы давали несомненный эффект.

В институте я пошел на кафедру физики, рассказал о наблюдавшемся мной эффекте, но услышал мнение, что, скорее всего, эффект все же физиологический — отклик глаза на яркую вспышку во тьме. Реакция преподавателя несколько охладила мой исследовательский пыл. Занятый другими делами, я больше не возвращался к опытам с фотовспышкой...

С вопросом о том, что именно наблюдал Н. Н. Борисов, мы обратились к специалисту из Института общей физики Российской Академии наук (ИОФАН) Владимиру Ильичу Тихонову.
— Данное явление можно отнести к разряду фосфоресценции — разновидности люминесценции, возбуждаемой электромагнитным излучением или потоком элементарных частиц, когда свечение облученного тела сохраняется некоторое время после прекращения воздействия внешнего излучения, — в данном случае, фотовспышки. Так происходит, например, с фосфором, когда он светится в темноте некоторое время после того, как “зарядился” светом.
Что же касается других веществ: линолеума, пластмассы, которые особенно хорошо светились в опытах читателя, то это может быть связано с наличием в них фосфоресцирующих компонентов с широкой частотной полосой поглощения. Они сначала поглотили свет фотовспышки на этих частотах, а потом, переходя в невозбужденное состояние, испустили его обратно.

Фотовспышка является довольно мощным, хотя и короткодействующим источником света, который, кроме видимой области спектра, наверняка имеет достаточно мощную ультрафиолетовую составляющую, а ультрафиолет особенно эффективно способствует люминесценции. Ему отвечают высокоэнергичные фотоны, которые с наибольшей вероятностью могут быть поглощены веществом, слабо поглощающим видимый свет. Так что в общем неудивительно, что и такие вещества, как дерево, тоже светились в темноте.
Явление люминесценции широко применяется для защиты от подделок денежных купюр и важных документов. На них наносится состав, который проявляет себя только под действием ультрафиолетового облучения.

Поблагодарив В. И. Тихонова за ответ, мы подумали, что если бы тогдашний преподаватель Н. Н. Борисова утрудил себя внятным ответом на его вопрос — не угасил, а поддержал энтузиазм молодого экспериментатора, — быть может, любознательный студент уже 20 лет назад открыл бы новый способ защиты от подделок или нашел бы “свечению от фотовспышки” еще неведомые нам приложения...Не стоит быть “гасителями”, — лучше “поучимся” у фотовспышки, побуждающей своей энергией и темные предметы излучать собственный свет!