Geografi lektionsnoter
"Optiske fænomener i atmosfæren"
6. klasse, Federal State Educational Standards
Forberedt
geografilærer
MOBU Molchanovskaya Secondary School
Gorkavaya Galina Sergeevna
Lektionsopsummering om emnet: "Optiske fænomener i atmosfæren"
| FULDE NAVN | Gorkavaya Galina Sergeevna |
|
| Arbejdsplads | MOBU Molchanovskaya Secondary School |
|
| Jobtitel | geografilærer |
|
| Vare | geografi |
|
| klasse | ||
| Emne og lektionsnummer i emnet | Optiske fænomener i atmosfæren. (i afsnit VI " Atmosfære - luftskal jorden » |
|
| Geografi Planet jorden. 5-6 klassetrin. Lærebog (A. A. Lobzhanidze) |
Formålet med lektionen : At danne sig en idé om atmosfærens og menneskers gensidige indflydelse, naturlige atmosfæriske fænomener;
9. Opgaver:
- pædagogisk : Få viden om optiske fænomener i atmosfæren
- udvikle sig : udvikling kognitive interesser studerende, evne til at arbejde i gruppe med en lærebog, yderligere litteratur og ESM-ressourcer.,
- pædagogisk : skabe en kommunikationskultur, når du arbejder i en gruppe
Planlagte resultater:
Personlig : bevidsthed om værdier geografisk viden, Hvordan væsentlig komponent videnskabeligt billede fred.
Metasubjekt : evnen til at organisere sine aktiviteter, bestemme dens mål og målsætninger, evnen til at lede uafhængig søgning, analyse, udvælgelse af information, evne til at interagere med mennesker og arbejde i et team. Foretag vurderinger, bekræfter dem med fakta, beherskelse af elementære praktiske færdigheder arbejde med en lærebog til forskning,
Emne : Skelne atmosfæriske fænomener relateret til refleksion sollys, elektricitet, farlige fænomener forbundet med nedbør og vind. Nævn de typer af luftforurening, der skyldes økonomisk aktivitet person
Universel læringsaktiviteter:
Personlig: indse behovet for at studere verden omkring os.
Lovpligtig: planlæg dine aktiviteter under vejledning af en lærer, evaluer klassekammeraternes arbejde, arbejd i overensstemmelse med den tildelte opgave, sammenlign de opnåede resultater med de forventede.
Kognitiv: udtrække information om optiske fænomener i atmosfæren, farlige naturfænomener i atmosfæren, rollen luftskal Jorden i menneskeliv og økonomisk aktivitet for at opnå ny viden fra ESM-kilder, behandle information for at opnå det nødvendige resultat.
Kommunikativ: evne til at kommunikere og interagere med hinanden.
Lektionstype: kombineret
Elevarbejdsform: kollektiv, arbejde i par
Teknisk udstyr : multimedieinstallation, interaktiv tavle, Internet, EOR, Personlig computer.
Under timerne.
Lærer: Hej gutter! Du kom her for at studere, ikke for at være doven, men for at arbejde. Jeg ønsker alle Hav et godt humør! Sid ned.
Lad os huske, hvilket afsnit vi studerer? Gæt gåden!
Har I et tæppe, børn?
Så hele jorden er dækket?
Så der er nok til alle,
Men det var ikke synligt?
Fold ikke, fold ikke ud,
Rør ikke ved det, se ikke?
Det ville lukke regn og lys ind,
Ja, men det lader ikke til?
- Hvad er det for et tæppe? børn svarer(atmosfære)
Lærer: Korrekt.
Er atmosfæren ikke homogen, har den flere lag? (Troposfæren, stratosfæren og den øvre atmosfære)
Hvad består Jordens atmosfære af? (En blanding af gasser, små dråber vand og iskrystaller, støv, sod, organisk materiale.)
Navn gassammensætning atmosfære? (nitrogen – 78 %; oxygen 21 %; Argon – 0,9 % og andre gasser 0,1 %)
Nu kan du med lidt viden forklare de fleste af de fænomener, der opstår i atmosfæren. Men i oldtiden havde folk ikke mulighed for at gøre dette, så atmosfæriske fænomener skræmte overtroiske mennesker; de blev betragtet som varsel om katastrofer og ulykker.
| Hvad er dette mystiske fartøj på mit bord? Du ved ikke? Lad os tage et kig? |
| Musik. (Åbner karret, røg strømmer ud af det, gamle mand Hottabych dukker op.) |
| Hottabych: Apchhi! Hilsen, o min kloge herre! (Dved siden af Hottabychs ord, spillet af en af eleverne er fremhævet med understreget skrift.) – Det er vi meget glade for, kære Hottabych. Hottabych: Tak! MED stor fornøjelse Jeg er enig! (sætter sig ved skrivebordet) I dag vil vi stifte bekendtskab med nogle optiske fænomener og udfylde bordet, der ligger foran dig. Nå, vores kære Hottabych vil fortælle os, hvordan de gamle forestillede sig dette eller hint fænomen. |
| Så lad os begynde! |
Studerer et nyt emne.
Åbn dine projektmapper, skriv nummeret ned og Efterlad lidt plads at optage et emne; Nedenfor, mens du ser videoerne, som jeg vil vise dig, bedes du skrive navnene på de atmosfæriske fænomener, der skræmte dig så meget før mennesker, præcis i den rækkefølge, du vil se dem (som regel identificerer eleverne let regnbuer, nordlys, lyn, men har svært ved at identificere glorie og fatamorgana
1. Regnbue –
2. Mirage
3. Halo –
4. Aurora -
5. Lyn –
6. Sankt Elmo's Ild
Lad os sammenligne, hvad du har? Slides 1-7
7 rutsjebane- Alle disse fænomener kaldes optiske fænomener i atmosfæren.
8 rutsjebaneSkriv navnet på emnet i din notesbog.
Slide 9 (mål og målsætninger) Sig målet!
Slide 10
Arbejder ud fra lærebøger. Din opgave er at skrive årsagerne til hændelsen ned på kortet. optiske fænomener!
Arbejde med lærebogen s. 118 (fænomener forbundet med refleksion af sollys: regnbue, fatamorgana, glorie)
Arbejde med lærebogen s. 119 (fænomener relateret til elektricitet: aurora, lyn, St. Elmo's Fire)
Tid - min.
Lærer: Så er du klar? Vores kære Hottabych vil fortælle os, hvordan de gamle forestillede sig dette eller hint fænomen. Og en taler fra hver gruppe vil fortælle om årsagerne til fænomenerne! (Gå til bestyrelsen)
Det første fænomen du identificerede er regnbue. Det første ord er givet til dig Hottabych!
Hottabych:De troede, at Gud skabte regnbuen det gamle Babylon som et tegn på, at han besluttede at stoppe den globale oversvømmelse.
Lærer: Lad os finde ud af årsagen til regnbuen!
Højttaler: Sollys ser hvidt ud for os, men det er faktisk opbygget af lysbølger i 7 farver: rød, orange, grøn, blå, indigo og violet. Ved at passere gennem vanddråber brydes solens stråle og bryder op i forskellige farver. Det er derfor, du kan se en regnbue efter regn eller i nærheden af vandfald.
– Mange ørkenrejsende er vidne til et andet atmosfærisk fænomen – Mirage.
Hottabych:De gamle egyptere troede, at et fatamorgana var spøgelset i et land, der ikke længere eksisterer.
- Hvorfor opstår luftspejlinger?
Højttaler:Dette sker, når varm luft over overfladen stiger. Dens tæthed begynder at stige. Luft ved forskellige temperaturer har forskellige tætheder, og lysstrålen, der bevæger sig fra lag til lag, vil bøje sig og visuelt bringe objektet tættere på. M. vises over en varm overflade (ørken, asfalt), eller omvendt over en afkølet overflade (vand)
I frostvejr vises markante ringe omkring Solen og Månen - glorie.
Hottabych:De plejede at tro, at en heksesabbat fandt sted på dette tidspunkt.
Højttaler: De opstår, når lys reflekteres i iskrystallerne af cirrostratusskyer. Kronerne er flere ringe, der pludselig er sat ind i hinanden.
- Tak skal du have. (taleren går, Hottabych er tilbage)
Hvem vil nu tale om fænomener relateret til elektricitet? Jeg inviterer en taler fra den næste gruppe).
(Højttaleren går ud)
- Beboere i polarområderne kan beundre Aurora Borealis.
Hottabych:indianere Nordamerika De troede, at det var troldmænds ild, hvorpå de kogte deres fanger i kedel.
Højttaler: Solen sender en strøm af elektrisk ladede partikler til Jorden, som kolliderer med luftpartikler og begynder at lyse.
- Lyn -"En ildpil flyver, ingen vil fange den - hverken kongen eller dronningen eller den smukke jomfru.
Hottabych:Det troede manDet er Gud Perun, der slår slangen med sit stenvåben.
Højttaler:Synlig elektrisk udladning mellem skyer eller mellem en sky og jorden. Lyn torden.
Hvilke typer lyn er der (lineære og kugle), hvorfor er de farlige?
- OG seneste fænomen Dette er St. Elmo's Fire.
Hottabych:"St. Elmo's Fire"sømændene anså det for et dårligt tegn.
Hvor kan dette fænomen observeres?
Højttaler: Denne luminescens kan observeres i stormvejr på høje tårnspir, såvel som omkring skibsmaster.
- Tak Hottabych, takket være dig lærte fyrene om de gamles syn på optiske fænomener.
Hottabych:Og tak fordi du inviterede mig til at deltage i din lektion!
PHYSMINUT.
Forstærkning af det dækkede materiale:
Arbejde i par! Løs krydsordet
Eleverne løser et krydsord. Hvem fik hvad?
Lektionsopsummering: (refleksion )
Hvad nyt lærte du i klassen i dag? Har du nogensinde observeret noget fænomen?
Gutter, vær opmærksom på tavlen. Solen er helt uden stråler! Hver person har 3 stråler på deres skrivebord, vurder dit arbejde (vælg en til dig selv) og fastgør den til solen.
Godt klaret! I dag gjorde du et godt stykke arbejde, dette emne er meget komplekst, og du vil studere det dybere i fysikkurset.
Gutter, fortæl mig, hvilken vurdering ville du give vores gæst Hottabych? (Fem!!!) Jeg er fuldstændig enig med dig! Andre elever giver karakterer.
Slide 11 Skriv det nu ned lektier. Gentag afsnit 46 og besvar spørgsmålene.
Tak til alle for lektionen!
Atmosfæren er et grumset, optisk inhomogent medium. Optiske fænomener er resultatet af refleksion, brydning og diffraktion af lysstråler i atmosfæren.
Afhængigt af årsagerne til forekomsten er alle optiske fænomener opdelt i fire grupper:
1) fænomener forårsaget af spredning af lys i atmosfæren (tusmørke, daggry);
2) fænomener forårsaget af brydning af lysstråler i atmosfæren (refraktion) - luftspejlinger, glimt af stjerner osv.;
3) fænomener forårsaget af brydning og refleksion af lysstråler på dråber og krystaller af skyer (regnbue, halo);
4) fænomener forårsaget af lysets diffraktion i skyer og tåge - kroner, herlighed.
Tusmørke forårsaget af spredning af sollys i atmosfæren. Twilight er overgangsperioden fra dag til nat (aftenskumring) og fra nat til dag (morgenskumring). Aftentusmørket begynder fra det øjeblik, solen går ned, og indtil det fuldstændige mørke sænker sig, morgentusmørket - omvendt.
Tumringens varighed bestemmes af vinklen mellem retningen af Solens tilsyneladende daglige bevægelse og horisonten; Således afhænger tusmørkets varighed af geografisk breddegrad: Jo tættere på ækvator, jo kortere er tusmørket.
Der er tre perioder med tusmørke:
1) civil tusmørke (solens nedgang under horisonten overstiger ikke 6°) – lys;
2) navigation (nedsænkning af Solen under horisonten op til 12 o) - sigtbarhedsforholdene er stærkt forringet;
3) astronomisk (nedsænkning af solen under horisonten op til 18 o) - y jordens overflade Det er allerede mørkt, men daggry er stadig synligt på himlen.
Zarya - et sæt farverige lysfænomener i atmosfæren observeret før solopgang eller under solnedgang. Variationen af daggrys farver afhænger af solens position i forhold til horisonten og af atmosfærens tilstand.
Himlens farve bestemmes af de spredte synlige solstråler. I en ren og tør atmosfære forekommer lysspredning ifølge Rayleighs lov. Blå stråler er spredt omkring 16 gange stærkere end røde, så himlens farve (spredt sollys) er blå, og farven på Solen og dens stråler i horisonten er rød, pga. I dette tilfælde rejser lyset en længere vej i atmosfæren.
Store partikler i atmosfæren (dråber, støvpartikler osv.) spreder lyset neutralt, så skyer og tåge har hvid farve. Med høj luftfugtighed og støv bliver hele himlen ikke blå, men hvidlig. Derfor kan man ud fra graden af blåhed af himlen bedømme luftens renhed og karakter luftmasser.
Atmosfærisk brydning – atmosfæriske fænomener forbundet med brydning af lysstråler. Brydning forårsages af: stjernernes blink, udfladningen af Solens og Månens synlige skive i horisonten, en forøgelse af dagens længde med flere minutter, samt luftspejlinger. Et fatamorgana er et synligt imaginært billede i horisonten, over horisonten eller under horisonten, forårsaget af en skarp krænkelse af tætheden af luftlag. Der er nedre, øvre og laterale luftspejlinger. Bevægende luftspejlinger - "Fata Morgana" - observeres sjældent.
Regnbue - dette er en lysbue, malet i alle spektrets farver, på baggrund af en sky oplyst af Solen, hvorfra regndråber falder. Den ydre kant af buen er rød, den indre kant er lilla. Hvis Solen er lavt over horisonten, så ser vi kun halvdelen af cirklen. Når Solen står højt, bliver buen mindre, pga midten af cirklen falder under horisonten. Når Solens højde er større end 42°, er regnbuen ikke synlig. Fra et fly kan du se en regnbue i en næsten hel cirkel.
En regnbue dannes af sollysets brydning og refleksion i vanddråber. Regnbuens lysstyrke og bredde afhænger af dråbernes størrelse. Store dråber producerer en mindre, men lysere regnbue. Med små dråber er den næsten hvid.
glorie - disse er cirkler eller buer omkring Solen og Månen, der vises i isskyer på øverste niveau (oftest i cirrostratus).
Kroner - lyse, let farvede ringe omkring Solen og Månen, der optræder i vand- og isskyer i det øverste og mellemste lag på grund af lysets diffraktion.
Variationen af optiske fænomener i atmosfæren skyldes af forskellige årsager. De mest almindelige fænomener omfatter lyn og de meget maleriske nordlige og sydlige nordlys. Derudover er regnbuen, glorie, parhelium (falsk sol) og buer, korona, glorier og Brocken-spøgelser, luftspejlinger, St. Elmo-ild, lysende skyer, grønne og crepuskulære stråler særligt interessante. Regnbuen er det smukkeste atmosfæriske fænomen. Normalt er dette en enorm bue bestående af flerfarvede striber, observeret når Solen kun oplyser en del af himlen, og luften er mættet med vanddråber, for eksempel under regn. De flerfarvede buer er arrangeret i en spektral sekvens (rød, orange, gul, grøn, blå, indigo, violet), men farverne er næsten aldrig rene, fordi striberne overlapper hinanden. Som regel, fysiske egenskaber regnbuer adskiller sig derfor væsentligt udseende de er meget forskellige. Deres fællestræk er, at centrum af buen altid er placeret på en lige linje trukket fra Solen til iagttageren. en lava-regnbue er en bue, der består af de fleste lyse farver- rød på ydersiden og lilla på indersiden. Nogle gange er kun én bue synlig, men ofte med uden for Hovedregnbuen fremstår som en sekundær. Den har ikke så lyse farver som den første, og de røde og lilla striber i den skifter plads: den røde er placeret med inde.
Dannelsen af hovedregnbuen forklares ved dobbelt brydning og enkelt intern refleksion af sollysstråler. En lysstråle, der trænger ind i en dråbe vand (A), brydes og nedbrydes, som om den passerer gennem et prisme. Så når den den modsatte overflade af dråben, reflekteres fra den og efterlader dråben udenfor. I dette tilfælde brydes lysstrålen endnu en gang, før den når observatøren. Den indledende hvide stråle dekomponeres i stråler af forskellige farver med en divergensvinkel på 2?. Når en sekundær regnbue dannes, opstår der dobbelt brydning og dobbelt refleksion af solens stråler. I dette tilfælde brydes lyset, trænger ind i dråben gennem dens nedre del og reflekteres fra indre overflade falder først ved punkt B, derefter ved punkt C. Ved punkt D brydes lyset, så faldet efterlades mod observatøren. Når regn eller spray danner en regnbue, opnås den fulde optiske effekt ved den kombinerede effekt af alle vanddråberne, der krydser overfladen af regnbuekeglen med observatøren i spidsen. Hver dråbe har en flygtig rolle. Overfladen af regnbuekeglen består af flere lag. Hurtigt krydser dem og passerer gennem en række af kritiske punkter, nedbryder hver dråbe øjeblikkeligt solens stråle i hele spektret i en strengt defineret rækkefølge - fra rød til lilla. Mange dråber skærer keglens overflade på samme måde, så regnbuen fremstår for iagttageren som kontinuerlig både langs og på tværs af dens bue. Haloer er hvide eller iriserende lysbuer og cirkler omkring Solens eller Månens skive. De opstår på grund af lysets brydning eller refleksion af is- eller snekrystaller i atmosfæren. Krystallerne, der danner haloen, er placeret på overfladen af en imaginær kegle med en akse rettet fra observatøren (fra toppen af keglen) til Solen. Atmosfæren kan under visse forhold være mættet med små krystaller, hvoraf mange af deres ansigter danner en ret vinkel med planet, der passerer gennem Solen, iagttageren og disse krystaller. Sådanne ansigter reflekterer indkommende lysstråler med en afvigelse på 22?, og danner en glorie, der er rødlig på indersiden, men den kan også bestå af alle spektrets farver. Mindre almindelig er en halo med en vinkelradius på 46°, placeret koncentrisk omkring en 22° halo. Dens inderside har også en rødlig farvetone. Årsagen til dette er også lysets brydning, som i dette tilfælde opstår på kanterne af krystallerne, der danner rette vinkler. Bredden af ringen af en sådan halo overstiger 2,5?. Både 46-graders og 22-graders glorier har tendens til at være klarest i toppen og nederste dele ringe. Den sjældne 90-graders glorie er en svagt lysende, næsten farveløs ring med generelt center med to andre glorier. Hvis den er farvet, vil den have en rød farve på ydersiden af ringen. Mekanismen, hvorved denne type halo optræder, er ikke fuldt ud forstået. Parhelia og buer. Parhelcirklen (eller cirklen af falske sole) er en hvid ring centreret i zenitpunktet, der passerer gennem Solen parallelt med horisonten. Årsagen til dens dannelse er refleksionen af sollys fra kanterne af overfladerne af iskrystaller. Hvis krystallerne er tilstrækkeligt jævnt fordelt i luften, bliver det synligt fuld cirkel. Parhelia, eller falske sole, er stærkt lysende pletter, der minder om Solen, som er dannet i skæringspunkterne mellem parhelcirklen med en glorie med vinkelradier på 22?, 46? og 90?. Det hyppigst forekommende og lyseste parhelium dannes i skæringspunktet med 22-graders haloen, normalt farvet i næsten alle regnbuens farver. Falske sole i kryds med 46- og 90-graders glorier observeres meget sjældnere. Parhelier, der opstår i kryds med 90-graders glorier, kaldes paranthelia eller falske modsoler. Nogle gange er der også et antelium (anti-sol) synligt - en lys plet placeret på parhelium-ringen lige overfor Solen. Det antages, at årsagen til dette fænomen er en dobbelt indre refleksion sollys. Den reflekterede stråle følger samme vej som den indfaldende stråle, men ind omvendt retning. Nær-zenit-buen, nogle gange forkert kaldet den øvre tangentbue af 46-graders haloen, er en bue på 90? eller mindre, centreret i zenitpunktet, placeret cirka 46° over Solen. Det er sjældent synligt og kun i et par minutter, har lyse farver, med den røde farve begrænset til den ydre side af buen. Nær-zenit-buen er bemærkelsesværdig for sin farve, lysstyrke og klare konturer. En anden interessant og meget sjælden optisk effekt af halo-typen er Lowitz-buen. De opstår som en fortsættelse af parhelien i skæringspunktet med 22-graders glorien, strækker sig fra den ydre side af glorien og er let konkave mod Solen. Søjler af hvidligt lys, ligesom forskellige kors, er nogle gange synlige ved daggry eller skumring, især i polarområderne, og kan ledsage både Solen og Månen. Til tider observeres måneglorier og andre effekter, der ligner dem, der er beskrevet ovenfor, med de mest almindelige månens glorie(ring omkring Månen) har en vinkelradius på 22?. Ligesom falske sole kan falske måner opstå. Koronaer, eller kroner, er små koncentriske ringe af farver omkring Solen, Månen eller andre lyse genstande, der observeres fra tid til anden, når lyskilden er bag gennemskinnelige skyer. Koronaens radius er mindre end haloens radius og er ca. 1-5?, er den blå eller violette ring nærmest Solen. En korona opstår, når lyset spredes af små vanddråber og danner en sky. Nogle gange vises koronaen som en lysende plet (eller glorie), der omgiver Solen (eller Månen), som ender i en rødlig ring. I andre tilfælde er mindst to koncentriske ringe med større diameter, meget svagt farvede, synlige uden for glorien. Dette fænomen er ledsaget af regnbueskyer. Nogle gange har kanterne af meget høje skyer lyse farver. Gloria (glorier). I særlige forhold usædvanlige atmosfæriske fænomener opstår. Hvis Solen er bag observatøren, og dens skygge projiceres på nærliggende skyer eller et tågeforhæng, når en bestemt tilstand atmosfære omkring skyggen af en persons hoved kan du se en farvet lysende cirkel - en glorie. Typisk dannes en sådan halo på grund af lysreflektionen fra dugdråber på en græsplæne. Gloriaer findes også ret ofte omkring skyggen, som flyet kaster på de underliggende skyer. Spøgelser fra Brocken. I nogle områder globus Når skyggen af en observatør placeret på en bakke under solopgang eller solnedgang falder bag ham på skyer placeret i kort afstand, afsløres en slående effekt: skyggen får kolossale dimensioner. Dette sker på grund af lysets refleksion og brydning af små vanddråber i tågen. Det beskrevne fænomen kaldes "Ghost of Brocken" efter toppen i Harzen i Tyskland. Mirages - en optisk effekt forårsaget af lysets brydning, når den passerer gennem luftlag forskellige tætheder og udtrykt i udseendet af et virtuelt billede. I dette tilfælde kan fjerne genstande synes at være hævet eller sænket i forhold til deres faktiske position, og de kan også være forvrænget og antage uregelmæssige, fantastiske former. Mirage observeres ofte i varmt klima, såsom over sandede sletter. Underordnede luftspejlinger er almindelige, når en fjern, næsten flad ørkenflade får udseende af åbent vand, især set fra en lille højde eller blot placeret over et lag af opvarmet luft. En lignende illusion opstår normalt på en opvarmet asfaltvej, som ligner noget langt fremme. vandoverfladen. I virkeligheden er denne overflade en afspejling af himlen. Under øjenhøjde kan der forekomme genstande i dette "vand", normalt på hovedet. En "luftig lagkage" dannes over jordens opvarmede overflade, hvor laget nærmest jorden er det varmeste og så tyndt, at lysbølger, der passerer gennem det, er forvrænget, da hastigheden af deres udbredelse varierer afhængigt af mediets tæthed. De øvre luftspejlinger er mindre almindelige og mere maleriske end de nederste. Fjerne objekter (ofte under havhorisonten) vises på hovedet på himlen og nogle gange endda højere oppe direkte billede samme genstand. Dette fænomen er typisk i kolde områder, især når der er en betydelig temperaturinversion, når der er et varmere luftlag over et koldere lag. Denne optiske effekt manifesterer sig som et resultat af komplekse mønstre for udbredelse af fronten af lysbølger i luftlag med inhomogen tæthed. Meget usædvanlige luftspejlinger forekommer fra tid til anden, især i polarområderne. Når luftspejlinger forekommer på land, står træer og andre landskabskomponenter på hovedet. I alle tilfælde er genstande tydeligere synlige i de øvre luftspejlinger end i de nederste. Når grænsen for to luftmasser er et lodret plan, observeres laterale luftspejlinger nogle gange. St. Elmo's Brand. Nogle optiske fænomener i atmosfæren (for eksempel glød og de mest almindelige meteorologisk fænomen- lyn) har elektrisk natur. Meget mindre almindelige er St. Elmo's lys - lysende lyseblå eller lilla børster fra 30 cm til 1 m eller mere i længden, normalt på toppen af master eller enderne af værfter af skibe til søs. Nogle gange ser det ud til, at hele skibets rigning er dækket af fosfor og gløder. St. Elmo's Fire dukker nogle gange op bjergtoppe, samt på spir og skarpe hjørner høje bygninger. Dette fænomen repræsenterer karpal elektriske udladninger i enderne af elektriske ledere, når spændingen i atmosfæren omkring dem øges kraftigt elektrisk felt. Will-o'-the-wisps er en svag blålig eller grønlig glød, der nogle gange observeres i sumpe, kirkegårde og krypter. De ligner ofte en stearinlysflamme, der er hævet omkring 30 cm over jorden, stille og roligt brændende, uden varme og svævende et øjeblik over genstanden. Lyset virker fuldstændig uhåndgribeligt, og når iagttageren nærmer sig, ser det ud til, at det flytter til et andet sted. Årsagen til dette fænomen er nedbrydning af organiske rester og spontan forbrænding af sumpgas metan (CH 4) eller phosphin (PH 3). Will-o'-the-wisps har forskellige former, nogle gange endda sfærisk. Grøn stråle- et glimt af smaragdgrønt sollys i det øjeblik, hvor sidste stråle Solen gemmer sig bag horisonten. Den røde komponent af sollys forsvinder først, alle de andre følger i rækkefølge, og den sidste tilbage er smaragdgrøn. Dette fænomen opstår kun, når kun selve kanten forbliver over horisonten. sol disk, ellers forekommer farveblanding. Crepuskulære stråler er divergerende stråler af sollys, der bliver synlige på grund af deres belysning af støv i de høje lag af atmosfæren. Skyernes skygger danner mørke striber, og stråler breder sig mellem dem. Denne effekt opstår, når solen står lavt i horisonten før daggry eller efter solnedgang.
I oldtiden skræmte luftspejlinger, nordlys, mystiske glødende lys og kuglelyn overtroiske mennesker. I dag har videnskabsmænd formået at afsløre hemmelighederne bag disse mystiske fænomener, forstå arten af deres forekomst.
Fænomener forbundet med refleksion af sollys
Alle har set mange gange hvordan efter en regn eller nær en storm vandgennemstrømning En farvet bro dukker op på himlen - en regnbue. Regnbuen skylder sine farver solstråler og fugtdråber suspenderet i luften. Når lys rammer en dråbe vand, ser det ud til, at det deler sig i forskellige farver. I de fleste tilfælde reflekterer dråben kun lys én gang, men nogle gange reflekterer lys fra dråben to gange. Så blinker to regnbuer på himlen.
Mange ørkenrejsende har været vidne til et andet atmosfærisk fænomen, luftspejling. Midt i ørkenen dukkede en oase med palmer op, en campingvogn eller et skib bevægede sig hen over himlen. Dette sker, når varm luft over overfladen stiger. Dens tæthed begynder at stige med højden. Så kan billedet af et fjernt objekt ses over dets faktiske position.
I frostvejr opstår der udtalte halo-ringe omkring Solen og Lupus. De dannes, når lys reflekteres af iskrystaller, der er ret højt oppe i atmosfæren, såsom cirrusskyer. På indersiden kan haloen have en lys farve og en rødlig nuance. Iskrystaller reflekterer nogle gange sollys så bizart, at andre illusioner opstår på himlen: to sole, lodrette lyssøjler eller solbuer. Omkring Solen og Månen dannes der nogle gange glorier - kroner. Kronerne ligner flere ringe indlejret inde i hinanden. De forekommer i altocumulus og altostratus skyer. En farvekrone kan dukke op omkring et skyggekast, for eksempel af et fly på de underliggende skyer.
Fænomener relateret til elektricitet
Små partikler fra rummet falder ofte ned i de øverste lag. På grund af deres kollision med partikler af gasser og støv, dukker nordlys op - himlens skær med blink på de polære breddegrader i nord og Sydlige halvkugler. Former og farver nordlys varieret. Dens varighed kan variere fra snesevis af minutter til flere dage.
Dråber og iskrystaller, der bevæger sig i cumulonimbusskyer, ophobes elektriske ladninger. Det får en kæmpe gnist til at opstå mellem skyerne eller mellem skyen og jorden – lyn, som er ledsaget af torden. Ophobningen af elektricitet i atmosfæren danner nogle gange en lysende kugle med en diameter på ti centimeter - dette er kuglelyn. Den bevæger sig med luftens bevægelse og kan eksplodere, hvis den kommer i kontakt med enkelte genstande, især metal. Efter at være trængt ind i huset, bevæger boldlyn sig hurtigt gennem rummet og efterlader brændte områder. Kuglelyn kan forårsage alvorlige forbrændinger og død. En nøjagtig forklaring på arten af dette fænomen findes endnu ikke.
Et andet fænomen forbundet med atmosfærens elektriske glød er St. Elmo's brand. Denne glød kan observeres i tordenvejr på høje tårnspir, samt omkring skibsmaster. Det skræmte overtroiske søfolk, som betragtede det som et dårligt tegn.
Siden oldtiden har luftspejlinger, flimrende figurer ind luftmiljø forskrækkede og skrækslagne mennesker. I dag har videnskabsmænd afsløret mange naturhemmeligheder, herunder optiske fænomener. De er ikke overrasket over naturlige mysterier, hvis essens længe er blevet undersøgt. I Gymnasium I dag undervises i optiske fænomener i 8. klasses fysik, så enhver elev kan forstå deres natur.
Basale koncepter
Forskere fra antikken troede, at det menneskelige øje ser ved at føle genstande med de tyndeste fangarme. Optik var på det tidspunkt studiet af syn.
I middelalderen studerede optik lys og dets essens.
I dag er optik en gren af fysikken, der studerer lysets udbredelse gennem forskellige medier og dets interaktion med andre stoffer. Alle problemer relateret til syn studeres af fysiologisk optik.
Optiske fænomener er manifestationer af forskellige handlinger udført af lysstråler. De studeres af atmosfærisk optik.
Usædvanlige processer i atmosfæren
Planeten Jorden er omgivet gas kuvert kaldet atmosfæren. Dens tykkelse er hundreder af kilometer. Tættere på Jorden er atmosfæren tættere og tynder opad. Fysiske egenskaber Den atmosfæriske skal ændrer sig konstant, lagene blandes. Skift temperaturindikatorer. Tæthed og grad af transparensskift.
Fra Solen og andre himmellegemer Lysstråler bevæger sig mod Jorden. De passerer gennem jordens atmosfære, som for dem fungerer som et specifikt optisk system, der ændrer dets egenskaber. reflekteres, spredes, passerer gennem atmosfæren og oplyser jorden. Under visse forhold bøjer strålernes vej, så forskellige fænomener opstår. Fysikere anser de mest originale optiske fænomener for at være:
- solnedgang;
- udseendet af en regnbue;
- Nordlys;
- fatamorgana;
- glorie.
Lad os se nærmere på dem.
Halo omkring Solen
Selve ordet "halo" betyder "cirkel" på græsk. Hvilket optisk fænomen ligger til grund for det?
En halo er en proces med lysbrydning og refleksion, der forekommer i skykrystaller højt oppe i atmosfæren. Fænomenet ligner lysende stråler nær Solen, begrænset til et mørkt interval. Haloer dannes normalt før cykloner og kan være deres forløbere.
Vanddråber fryser i luften og antager en regulær prismatisk form med seks sider. Alle er bekendt med istapper, der optræder i de nedre atmosfæriske lag. Øverst falder sådanne isnåle frit i lodret retning. Krystallinske isflager hvirvler og falder til jorden, mens de er parallelle med jorden. En person styrer synet gennem krystaller, der fungerer som linser og bryder lys.
Andre prismer er flade eller ligner stjerner med seks stråler. Lysstråler, der rammer krystallerne, gennemgår muligvis ikke brydning eller gennemgår en række andre processer. Det sker sjældent, at alle processer er tydeligt synlige, normalt fremstår en eller anden del af fænomenet tydeligere, mens andre er dårligt repræsenteret.
Den mindre glorie er en cirkel omkring solen med en radius på cirka 22 grader. Farven på cirklen er rødlig indefra, flyder derefter ind i gul, hvid og blander sig med blå himmel. Det indre område af cirklen er mørkt. Det dannes som et resultat af lysbrydning i isnåle, der flyver i luften. Strålerne i prismerne afbøjes i en vinkel på 22 grader, så de, der passerede gennem krystallerne, ser ud for iagttageren at være afbøjet med 22 grader. Derfor ser det mørkt ud.
Rød farve brydes mindre og virker mindst afvigende fra solen. Dernæst kommer gul. Andre stråler blandes og ser hvide ud for øjet.
Der er en glorie med en vinkel på 46 grader, den er placeret omkring en glorie på 22 grader. Dens indre region er også rødlig, fordi lyset undergår brydning i isnålene, som er vendt 90 grader mod solen.
En 90-graders glorie er også kendt; den lyser svagt, har næsten ingen farve eller er farvet rød på ydersiden. Videnskabsmænd denne sort er endnu ikke fuldt ud undersøgt.
Halo omkring Månen og andre typer
Dette optiske fænomen er ofte synligt, hvis der er lette skyer og mange miniature krystallinske isflager på himlen. Hver sådan krystal er en slags prisme. Dybest set er deres form aflange sekskanter. Lys kommer ind i det forreste krystallinske område og forlader det modsatte område og brydes 22 grader.
I vintertid nær ved gadelamper du kan se en glorie i den kolde luft. Det vises på grund af lyset fra en lanterne.
En glorie kan også dannes omkring Solen i frostklar, sneklædt luft. Snefnug er i luften, lys passerer gennem skyerne. Ved solnedgang bliver dette lys rødt. I tidligere århundreder blev overtroiske mennesker forfærdede over sådanne fænomener.
En glorie kan fremstå som en regnbuefarvet cirkel omkring Solen. Det viser sig, hvis der er mange krystaller med seks sider i atmosfæren, men de reflekterer ikke, men bryder solens stråler. Mest af Samtidig er strålerne spredt og når ikke vores blik. De resterende stråler når menneskets øjne, og vi bemærker en regnbuecirkel omkring Solen. Dens radius er cirka 22 grader eller 46 grader.
Falsk Sol
Forskere bemærkede, at halocirklen altid er lysere på siderne. Dette forklares ved, at en lodret og vandret glorie mødes her. Falske sole kan dukke op, hvor de krydser hinanden. Dette sker især ofte, når Solen er tæt på horisonten, hvor vi ikke længere ser en del af den lodrette cirkel.
En falsk sol er også et optisk fænomen, en type glorie. Det vises på grund af iskrystaller med seks sider, formet som søm. Sådanne krystaller flyder i atmosfæren i lodret retning, lys brydes på deres sideflader.
En tredje "sol" kan også dannes, hvis kun den overfladiske del af gloriecirklen er synlig over den sande sol. Det kan være et segment af en bue eller et lysende sted med en uforståelig form. Nogle gange er falske sole så klare, at de ikke kan skelnes fra den rigtige sol.
Regnbue
Dette er formen af en ufuldstændig cirkel med forskellige farver.
Antikkens religioner blev betragtet fra himmel til jord. Aristoteles mente, at en regnbue opstår på grund af refleksionen af dråber af sollys. Hvilket andet optisk fænomen kan glæde en person lige så meget som en regnbue gør?
I det 17. århundrede studerede Descartes regnbuens natur. Senere udførte Newton eksperimenter med lys og udvidede Descartes' teori, men kunne ikke forstå dannelsen af flere regnbuer og fraværet af individuelle farvenuancer i dem.
Den komplette teori om regnbuen blev præsenteret i det 19. århundrede af den engelske astronom D. Airy. Det var ham, der formåede at afsløre alle regnbuens processer. Den teori, han udviklede, er stadig accepteret i dag.
En regnbue opstår, når solens lys rammer et regnvandsgardin i det område af himlen modsat Solen. Regnbuens midte er placeret ved punkt c modsatte side Solen, det vil sige, den er ikke synlig for det menneskelige øje. Regnbuens bue er den del af cirklen omkring dette centrale punkt.
Farverne i regnbuen er placeret i i en bestemt rækkefølge. Han er konstant. Rød - langs den øverste kant, lilla - langs bunden. Mellem dem er farverne i et stramt arrangement. Regnbuen indeholder ikke alle eksisterende farver. Overvægten af grøn farve indikerer en overgang til gunstigt vejr.
Polarlys
Dette er en glød i de øvre magnetiske lag af atmosfæren på grund af samspillet mellem atomer og grundstoffer solvind. Typisk har nordlys grønne eller blå nuancer blandet med pink og rød. De kan være i form af et bånd eller en plet. Deres udbrud er ofte ledsaget af støjende lyde.
Mirage
Simple fatamorganabedrag er velkendte for enhver person. For eksempel, når man kører på opvarmet asfalt, dukker et fatamorgana op, da Dette overrasker ingen. Hvilket optisk fænomen forklarer udseendet af luftspejlinger? Lad os se på dette spørgsmål mere detaljeret.
Mirage er optisk fysiske fænomen i atmosfæren, som et resultat af hvilket øjet ser objekter gemt i normale forhold. Dette forklares ved brydning lysstråle når de strømmer gennem luftlag. Objekter placeret i en betydelig afstand kan stige eller falde i forhold til deres sande placering, eller kan blive forvrænget og antage bizarre former.
Brocken spøgelse
Dette er et fænomen, hvor skyggen af en person placeret på en bakke ved solnedgang eller solopgang får uforståelige proportioner, da den falder på skyer i nærheden. Dette skyldes refleksion og brydning af lysstråler af vanddråber i tågede forhold. Fænomenet blev opkaldt efter en af højderne i de tyske Harzen.
St. Elmo's Brand
Det er glødende børster blå el lilla farve på master på søfartøjer. Lys kan dukke op på bjergrige højder, på bygninger af imponerende højde. Dette fænomen opstår på grund af elektriske udladninger i enderne af lederne på grund af det faktum, at den elektriske spænding stiger.
Det er de optiske fænomener, der diskuteres i 8. klasses timer. Lad os tale om optiske enheder.
Design i optik
Optiske enheder er enheder, der konverterer lys stråling. Typisk fungerer disse enheder i synligt lys.
Alle optiske enheder kan opdeles i to typer:
- Enheder, hvor et billede produceres på en skærm. Disse er kameraer, filmkameraer, projektionsenheder.
- Enheder, der interagerer med det menneskelige øje, men som ikke producerer billeder på skærmen. Disse er forstørrelsesglas, mikroskoper, teleskoper. Disse enheder betragtes som visuelle.
Et kamera er en optisk-mekanisk enhed, der bruges til at tage billeder af et objekt på fotografisk film. Kameraets design inkluderer et kamera og linser, der danner objektivet. Linsen skaber et omvendt, reduceret billede af objektet, optaget på film. Dette sker på grund af lysets virkning.
Billedet er i starten usynligt, men takket være fremkaldelsesløsningen bliver det synligt. Dette billede kaldes et negativ, hvor lyse områder virker mørke og omvendt. Negativet vendes til positivt på lysfølsomt papir. Ved at bruge en fotoforstørrer forstørres billedet.
Et forstørrelsesglas er en linse eller et linsesystem designet til at forstørre objekter, mens du ser dem. Forstørrelsesglasset placeres ved siden af øjet, og den afstand, hvorfra objektet kan ses tydeligt, vælges. Brugen af et forstørrelsesglas er baseret på at øge synsvinklen, hvorfra et objekt ses.
For at opnå større vinkelforstørrelse anvendes et mikroskop. I denne enhed forstørres objekter takket være optisk system bestående af en linse og et okular. Først øges synsvinklen af linsen, derefter af okularet.
Så vi undersøgte de vigtigste optiske fænomener og enheder, deres varianter og funktioner.