Оптички природни феномени. Оптички феномени: примери во природата и интересни факти

Различни оптички (светлини) феномени во атмосферата се предизвикани од фактот што светлосните зраци на сонцето и другите небесни тела, минувајќи низ атмосферата, доживуваат расејување и дифракција. Во овој поглед, во атмосферата се појавуваат голем број неверојатно убави оптички феномени:

бојата на небото, бојата на зората, самракот, треперењето на ѕвездите, круговите околу видливата локација на сонцето и месечината, виножитото, фатаморгана итн. Сите тие, одразуваат одредени физички процесиво атмосферата, се многу тесно поврзани со промената и состојбата на времето и затоа можат да формираат добри локални знаци за негово предвидување.

Како што знаете, спектарот на сончева светлина се состои од седум основни бои, црвена, портокалова, жолта, зелена, сина, индиго и виолетова. Различни боизраците на белата светлина се мешаат во строго дефинирана пропорција. Со какво било прекршување на оваа пропорција, светлината се претвора од бела во обоена. Ако светлосните зраци паѓаат на честички чии големини се помали од брановите должини на зраците, тогаш, според законот на Рејли, тие се распрснуваат од овие честички во обратна пропорција на брановите должини до четвртата сила. Овие честички можат да бидат и молекули на гасови што ја сочинуваат атмосферата и ситни честички од прашина.

Истите честички расфрлаат зраци со различни бои на различни начини. Најсилно расфрлани зраци се виолетови, сини и сини, најслабите се црвени. Затоа небото е обоено во сино: на хоризонтот има светлосин тон, а во зенитот е речиси сино.
Сините зраци, минувајќи низ атмосферата, силно се расфрлаат, додека црвените зраци стигнуваат до површината на земјата речиси целосно нераспрснати. Ова ја објаснува црвената боја на сончевиот диск на зајдисонце или веднаш по изгрејсонцето.

Кога светлината паѓа на честички чиј дијаметар е речиси еднаков или поголем од брановите должини, тогаш зраците од сите бои се расфрлаат подеднакво. Во овој случај, расеаното и инцидентното светло ќе биде со иста боја.
Затоа, ако поголеми честички се суспендираат во атмосферата, тогаш белата боја ќе се додаде на сината боја на небото поради расејувањето на молекулите на гасот, а небото ќе стане сино со белузлава нијанса, која се засилува со бројот на честички. суспендирани во атмосферата се зголемува.
Оваа боја на небото се јавува кога има многу прашина во воздухот.
Бојата на небото станува белузлава, а ако во воздухот има големи количества производи за кондензација на водена пареа во вид на капки вода и ледени кристали, небото добива црвеникава и портокалова нијанса.
Овој феномен обично се забележува за време на минување на фронтови или циклони, кога влагата се носи високо со моќни воздушни струи.

Кога сонцето е близу до хоризонтот, светлосните зраци мора да патуваат долг пат до површината на земјата преку слој воздух кој често содржи големи количини на големи честички на влага и прашина. Во овој случај, сината светлина се расфрла многу слабо, црвените и другите зраци се распрснуваат посилно, обоувајќи го долниот слој на атмосферата во различни светли и кафени нијанси на црвена, жолта и други бои, во зависност од прашината, влажноста и сувоста на воздухот.

Тесно поврзана со бојата на небото е феноменот наречен опалесцентна облачност на воздухот. Феноменот на опалесцентно заматување на воздухот се состои во тоа што далечните земни објекти се чини дека се обвиткани со синкава магла (расфрлани виолетови, сини, цијанови бои).
Овој феномен е забележан во случаи кога има многу ситни честички прашина со дијаметар помал од 4 микрони во воздухот во суспендирана состојба.

Бројни студии за бојата на небото со користење посебен уред(цијанометар) и визуелно ја утврди врската помеѓу бојата на небото и природата на воздушната маса. Се покажа дека постои директна врска меѓу овие два феномени.
Длабоко Сина бојаозначува присуство на арктичка воздушна маса во оваа област, а белузлаво укажува на правлива континентална и тропска воздушна маса. Кога кондензацијата на водена пареа во воздухот резултира со формирање на честички вода или ледени кристали поголема големинаотколку молекулите на воздухот, тие подеднакво ги рефлектираат сите зраци, а небото добива белузлава или сивкава боја.

Цврстите и течните честички во атмосферата предизвикуваат значително заматување на воздухот и затоа во голема мера ја намалуваат видливоста. Во метеорологијата, опсегот на видливост се подразбира како максимално растојание на кое, со оглед на состојбата на атмосферата, предметните објекти престануваат да се разликуваат.

Следствено, бојата на небото и видливоста, во голема мера во зависност од големината на честичките во воздухот, овозможуваат да се процени состојбата на атмосферата и претстојното време.

Голем број локални знаци за временска прогноза се засноваат на ова:

Темно синкаво небо во текот на денот (само малку белузлаво во близина на сонцето), просечна до добра видливост и мирно време имаат мала количина на водена пареа во тропосферата, па затоа се очекува антициклонското време да трае 12 часа или повеќе.

Белузено небо во текот на денот, просечна или слаба видливост укажуваат на присуство на голема количина на водена пареа, производи од кондензација и прашина во тропосферата, односно периферијата на антициклонот, во контакт со циклонот, поминува овде: премин кон Во следните 6-12 часа може да се очекува циклонско време.

Бојата на небото, која има зеленикава нијанса, укажува на поголема сувост на воздухот во тропосферата; Во лето претскажува топло време, а во зима - ладно време.

Мазното сиво небо наутро се појавува пред ведро добро време, сива вечер и црвено утро се појавуваат пред лошо ветровито време.

Белузлавата нијанса на небото во близина на хоризонтот на мала височина на сонцето (додека остатокот од небото е сино) влијае на ниската влажност во тропосферата и навестува добро време.

Постепено намалување на осветленоста и синилото на небото, зголемување на белузлавата дамка во близина на сонцето, заматување на небото во близина на хоризонтот, влошување на видливоста е знак за приближување на топол фронт или топол тип на оклузионен фронт .

Ако далечните објекти се јасно видливи и не изгледаат поблиску отколку што всушност се, може да се очекува антициклонско време.

Ако далечните објекти се јасно видливи, но растојанието до нив изгледа поблиску од реалното, тогаш во атмосферата има голема количина на водена пареа: треба да почекате да се влоши времето.

Лошата видливост на далечните објекти на брегот укажува на присуство на големо количество прашина во долниот слој на воздухот и е знак дека не треба да се очекуваат врнежи во следните 6-12 часа.

Поголема воздушна проѕирност со опсег на видливост од 20-50 km или повеќе е знак за присуство на арктичка воздушна маса во областа

Чистата видливост на Месечината со очигледно конвексен диск укажува на висока влажност на воздухот во тропосферата и служи како знак за влошување на времето.

Јасно видливата пепеллива месечева светлина навестува лоши временски услови. Светлината од пепел е феномен кога во првите денови по младата месечина, покрај тесната светла полумесечина, се гледа и целиот нејзин полн диск, слабо осветлен од светлината што се рефлектира од земјата.

Зарија

Зора е бојата на небото при изгрејсонце и зајдисонце.

Разновидноста на боите на зората е предизвикана од различни услови на атмосферата. Пругите во боја на зората, сметајќи од хоризонтот, секогаш се набљудуваат по редоследот на боите на спектарот: црвена, портокалова, жолта, сина.
Поединечните бои може да бидат целосно отсутни, но редоследот на дистрибуција никогаш не се менува.Хоризонтот под црвената боја понекогаш може да има сива, валкана виолетова боја која изгледа како јоргована. Горниот дел на зарито има или белузлава нијанса или сина боја.

Главните фактори кои влијаат на појавата на зората се производите на кондензација на водена пареа и прашина содржани во атмосферата:

Колку повеќе влага во воздухот, толку е поизразена црвената боја на зората. Зголемувањето на влажноста на воздухот обично се забележува пред приближувањето на циклонот или предниот дел кој носи лошо време. Затоа, со светло-црвени и портокалови мугри, може да очекувате влажно време со силен ветер. Преовладувањето на жолтите (златни) тонови на зората укажува на мала количина на влага и голема количина прашина во воздухот, што укажува на претстојното суво и ветровито време.

Светли и темноцрвени зори, слични на сјајот на далечниот оган со калливи нијанси, укажуваат на висока влажност на воздухот и се знак за влошување на времето - приближување на циклон или фронт во следните 6-12 часа.

Доминацијата на светло жолта, како и златни и розови тонови на вечерната зора укажува на ниска влажност на воздухот; Се очекува суво, често ветровито време.

Светло црвено (розово) небо во вечерните часови укажува на слабо ветровито време без врнежи.

Руменило вечер и сиво утро навестуваат ведар ден и вечер со слаб ветер.

Колку е помека црвената боја на облаците во зори, толку поповолно ќе биде времето претстојно.

Жолтеникаво-кафеава зора во зима за време на мразови укажува на нивната упорност и можно засилување.

Облачно жолтеникаво-розова вечерна зора е знак за веројатно влошување на времето.

Ако сонцето, приближувајќи се кон хоризонтот, малку се смени од вообичаената белузлаво-жолта боја и зајде многу светло, што се должи на високата проѕирност на атмосферата, ниската содржина на влага и прашина, тогаш убавото време ќе продолжи.

Ако сонцето, пред да зајде на хоризонтот или при изгрејсонце, во моментот кога ќе се појави неговиот раб, дава блесок на светло зелен зрак, тогаш треба да очекуваме да опстои стабилно, ведро, мирно време; Ако можевте да забележите син зрак, тогаш можете да го очекувате. Особено мирно и ведро време. Времетраењето на трепкањето на зелениот зрак не е повеќе од 1-3 секунди.

Доминацијата на зеленикави нијанси во вечерните зори укажува на долго, суво, ведро време.

Лесна сребрена лента без никакви остри граници, видлива долго време на хоризонтот на безоблачно небо по зајдисонце, навестува долготрајно мирно антициклонско време.

Нежното розово осветлување на стационарни цирусни облаци за време на зајдисонце во отсуство на други облаци е сигурен знак за воспоставено антициклонско време.

Доминантноста на светло-црвената боја во вечерните зори, која опстојува долго време додека сонцето понатаму се спушта под хоризонтот, служи како знак за приближување на топол фронт или фронт за оклузија од топол тип; продолжено лошо ветровито време треба да се очекува.

Нежна розова зора во форма на круг над сонцето што зајде зад хоризонтот значи добро, стабилно време. Ако бојата на кругот стане розово-црвена, можни се врнежи и зголемен ветер.

Бојата на зората е тесно поврзана со природата на воздушната маса. Табелата составена за умерените географски широчини на европскиот дел на ЗНД ја покажува врската помеѓу боите на зори и воздушните маси според Н.И. Кучеров:

Зајдисонце

Бидејќи циклоните се движат претежно од западните точки, знак за приближување на циклонот обично е појавата на облаци во западната половина од небото, а ако тоа се случи навечер, тогаш сонцето заоѓа во облаците. Но, во исто време, неопходно е да се земе предвид редоследот на облаците, што е поврзано со циклони и атмосферски фронтови.

Ако сонцето зајде зад низок, континуиран облак кој остро се истакнува на позадината на зеленикаво или жолтеникаво небо, тогаш ова е знак за претстојното добро (суво, тивко и ведро) време.

Доколку сонцето зајде со континуирана ниска облачност и ако на хоризонтот и над облаците се забележат слоеви на цирус или циростратус облаци, тогаш ќе паѓаат врнежи и ќе има ветровито циклонско време во следните 6-12 часа.

Заоѓањето на сонцето зад темни густи облаци со црвена нијанса на рабовите најавува циклонско време.

Ако по зајдисонце на исток е јасно видлив темен конус кој постепено се шири нагоре со широка заматена портокалова граница - сенката на земјата, тогаш циклонот се приближува од насоката на зајдисонце.

Сенката на земјата на исток по зајдисонце е сиво-сива, без обоен раб или со бледо розова боја - знак за опстојување на антициклонското време.

Ова е името дадено на куп поединечни светлосни зраци или ленти кои излегуваат од зад облаците што го покриваат сонцето. Сончевите зраци минуваат низ празнините меѓу облаците, ги осветлуваат капките вода суспендирани во воздухот и создаваат еден куп светли ленти во форма на панделки (зраците на Буда).

Бидејќи овој сјај е забележан поради присуството на голем број мали капки вода во воздухот, тој навестува дождливо, ветровито циклонско време.

Сјај што излегува од зад темен облак зад кој се наоѓа сонцето е знак за почеток на ветровито време со дожд во следните 3-6 часа.

Жолтиот сјај од зад облаците, забележан веднаш по дождот, навестува неизбежно обновување на дождот и зголемен ветер.

Црвената боја на сонцето, месечината и другите небесни тела укажува на висока влажност во атмосферата, т.е. Воспоставување на циклонско време со силен ветер и врнежи во наредните 6-10 часа.

Црвеникавата боја на затемнетиот сончев диск заедно со синкастата боја на далечните објекти (планини и сл.) е знак за ширење на правливиот тропски воздух, наскоро треба да очекуваме значително зголемување на температурата на воздухот.

Набљудувајќи го сводот на небото од отворено место (на пример, во морето), можете да забележите дека има форма на хемисфера, но срамнети со земја во вертикална насока. Често се чини дека растојанието од набљудувачот до хоризонтот е три до четири пати поголемо отколку до зенитот.

Ова е објаснето на следниов начин. Кога гледаме нагоре без да ја наведнеме главата назад, предметите ни изгледаат скратени во споредба со оние што се во хоризонтална положба.

На пример, паднатите столбови или дрвја изгледаат подолги од вертикалните. Во хоризонтална насока, функционира атмосферската перспектива, како резултат на што предметите обвиени со магла (од прашина и надојдени струи) изгледаат помалку осветлени и затоа се пооддалечени.

Очигледната плошност на небото варира во зависност од временските услови. Поголемата транспарентност на атмосферата и високата влажност на воздухот ја зголемуваат плошноста на небото.

Пред циклонското време се појавува срамнето, ниско небо.

Високо небо е забележано во централните региони на антициклоните; може да се очекува дека доброто антициклонско време ќе опстои 12 часа или повеќе.

Од античко време, фатаморганите и треперењето на фигурите во воздухот ги вознемирувале и преплашувале луѓето. Во денешно време, научниците открија многу тајни на природата, вклучително и оптички феномени. Тие не се изненадени од природни мистерии, чија суштина одамна е проучувана. Во средно училиште денес оптичките појави се учат по физика во 8-мо одделение, па секој ученик може да ја разбере нивната природа.

Основни концепти

Научниците од антиката верувале дека човечкото око гледа со чувство на предмети со најтенките пипала. Оптиката во тоа време беше проучување на видот.

Во средниот век, оптиката ја проучувала светлината и нејзината суштина.

Денес, оптиката е гранка на физиката која го проучува ширењето на светлината преку различни медиуми и нејзината интеракција со други супстанции. Сите прашања поврзани со видот ги проучува физиолошката оптика.

Оптичките феномени се манифестации на различни дејства извршени од зраците на светлината. Тие се изучуваат од атмосферска оптика.

Невообичаени процеси во атмосферата

Планетата Земја е опкружена со гасовита обвивка наречена атмосфера. Неговата дебелина е стотици километри. Поблиску до Земјата, атмосферата е погуста и се разредува нагоре. Физичките својства на атмосферската обвивка постојано се менуваат, слоевите се мешаат. Променете ги индикаторите за температура. Поместување на густината и степенот на транспарентност.

Светлосните зраци доаѓаат од Сонцето и другите небесни тела кон Земјата. Тие минуваат низ атмосферата на Земјата, која за нив служи како специфичен оптички систем кој ги менува неговите карактеристики. се рефлектираат, се расфрлаат, минуваат низ атмосферата и ја осветлуваат земјата. Под одредени услови, патеката на зраците се свиткува, па се јавуваат разни појави. Физичарите сметаат дека најоригиналните оптички феномени се:

• зајдисонце на сонцето;
• појава на виножито;
• северна светлина;
• фатаморгана;
• ореол.

Ајде да ги разгледаме подетално.

Ореол околу Сонцето

Самиот збор „ореол“ на грчки значи „круг“. Кој оптички феномен е во основата на тоа?

Ореол е процес на прекршување и рефлексија на светлината што се јавува во кристалите на облак високо во атмосферата. Феноменот изгледа како светлечки зраци во близина на Сонцето, ограничени на темен интервал. Орелите обично се формираат пред циклоните и можат да бидат нивни претходници.

Капките вода замрзнуваат во воздухот и добиваат правилен призматичен облик со шест страни. На сите им е познато дека мразулците се појавуваат во долните атмосферски слоеви. На врвот, таквите ледени игли слободно паѓаат во вертикална насока. Кристалните ледени плочи се вртат и се спуштаат на земјата, додека се паралелни со земјата. Едно лице го насочува видот преку кристали, кои делуваат како леќи и ја прекршуваат светлината.

Другите призми се рамни или изгледаат како ѕвезди со шест зраци. Зраците на светлина кои удираат во кристалите може да не подлежат на рефракција или да подлежат на голем број други процеси. Ретко се случува сите процеси да бидат јасно видливи; обично еден или друг дел од феноменот се појавува појасно, додека другите се слабо претставени.

Малиот ореол е круг околу сонцето со радиус од приближно 22 степени. Бојата на кругот е црвеникава одвнатре, потоа се влева во жолта, бела и се меша со синото небо. Внатрешната област на кругот е темна. Се формира како резултат на прекршување на светлината во ледените игли кои летаат во воздухот. Зраците во призмите се отклонуваат под агол од 22 степени, така што оние што поминале низ кристалите на набљудувачот му изгледаат отклонети за 22 степени. Затоа изгледа темно.

Црвената боја помалку се прекршува и изгледа најмалку отстапена од сонцето. Следува жолта боја. Другите зраци се мешаат и изгледаат бели за окото.

Има ореол со агол од 46 степени, се наоѓа околу ореол од 22 степени. Неговиот внатрешен регион е исто така црвеникав бидејќи светлината претрпува рефракција во ледените иглички, кои се свртени за 90 степени кон сонцето.

Познат е и ореол од 90 степени; тој свети слабо, речиси нема боја или е обоен црвено со надвор. Научници оваа сортасè уште не се целосно истражени.

Ореол околу Месечината и други видови

Овој оптички феномен често е видлив ако на небото има лесни облаци и многу минијатурни кристални ледени санти. Секој таков кристал е еден вид призма. Во основа нивната форма е издолжени шестоаголници. Светлината влегува во предниот кристален регион и излегува од спротивниот регион и се прекршува за 22 степени.

Во зима, можете да видите ореол на студениот воздух во близина на уличните светилки. Се појавува поради светлината на фенер.

Ореол може да се формира и околу Сонцето во ладен, снежен воздух. Снегулките се во воздухот, светлината поминува низ облаците. На зајдисонце ова светло станува црвено. Во минатите векови, суеверните луѓе се ужаснувале од ваквите појави.

Ореол може да се појави како круг во боја на виножито околу Сонцето. Се чини дека во атмосферата има многу кристали со шест страни, но тие не се рефлектираат, туку ги прекршуваат сончевите зраци. Повеќето од зраците се расфрлани, не стигнувајќи до нашиот поглед. Останатите зраци допираат до човечките очи, а ние забележуваме виножито круг околу Сонцето. Неговиот радиус е приближно 22 степени или 46 степени.

Лажно сонце

Научниците забележаа дека кругот на ореол е секогаш посветол на страните. Ова се објаснува со фактот дека овде се среќаваат вертикален и хоризонтален ореол. Лажни сонца може да се појават таму каде што се вкрстуваат. Ова се случува особено често кога Сонцето е блиску до хоризонтот, во кое време повеќе не гледаме дел од вертикалниот круг.

Лажното сонце е исто така оптички феномен, еден вид ореол. Се појавува поради ледените кристали со шест страни, обликувани како клинци. Таквите кристали лебдат во атмосферата во вертикална насока, светлината се прекршува на нивните странични лица.

Третото „сонце“ може да се формира и ако само површинскиот дел од кругот на ореолот е видлив над вистинското сонце. Тоа може да биде сегмент од лак или светло место со неразбирлива форма. Понекогаш лажните сонца се толку светли што не можат да се разликуваат од вистинското Сонце.

Виножито

Ова е форма на нецелосен круг со различни бои.

Религиите од антиката се разгледувале од небото до земјата. Аристотел верувал дека виножитото се појавува поради одразот на капките сончева светлина. Кој друг оптички феномен може да го воодушеви човекот исто како виножитото?

Во 17 век, Декарт ја проучувал природата на виножитото. Подоцна, Њутн спроведе експерименти со светлина и ја прошири теоријата на Декарт, но не можеше да го разбере формирањето на неколку виножита и отсуството на индивидуални нијанси на бои во нив.

Целосната теорија за виножитото беше претставена во 19 век од англискиот астроном Д. Ери. Токму тој успеа да ги открие сите процеси на виножитото. Теоријата што ја развил и денес е прифатена.

Виножито се појавува кога светлината на сонцето удира во завесата од дождовница во областа на небото спроти Сонцето. Центарот на виножитото се наоѓа на точка на спротивната страна на Сонцето, односно не е видлив за човечкото око. Лакот на виножитото е дел од кругот околу оваа централна точка.

Боите во виножитото се поставени по одреден редослед. Тој е постојан. Црвено - по горниот раб, виолетова - долж дното. Помеѓу нив боите се во строг распоред. Виножитото не ги содржи сите постоечки бои. Доминантноста на зелената боја укажува на премин кон поволни временски услови.

Поларните светла

Ова е сјај во горните магнетни слоеви на атмосферата поради интеракцијата на атомите и елементите на сончевиот ветер. Типично, аурорите имаат зелени или сини нијанси прошарани со розова и црвена боја. Тие можат да бидат во форма на лента или место. Нивните рафали често се придружени со бучни звуци.

Мираж

Едноставните фатаморгани измами се познати на секој човек. На пример, кога се вози по загреан асфалт, се појавува фатаморгана како Ова не изненадува никого. Кој оптички феномен ја објаснува појавата на фатаморгани? Да го разгледаме ова прашање подетално.

Фатаморгана е оптички физички феномен во атмосферата, како резултат на кој окото гледа предмети скриени од погледот во атмосферата. нормални услови. Ова се објаснува со прекршувањето на светлосниот зрак додека тече низ воздушните слоеви. Предметите лоцирани на значителна оддалеченост може да се издигнат или паѓаат во однос на нивната вистинска локација, или може да се искриват и да добијат бизарни форми.

Брокен Дух

Ова е феномен во кој, на зајдисонце или изгрејсонце, сенката на личност која се наоѓа на рид добива неразбирливи размери, бидејќи паѓа на облаците во близина. Ова се должи на рефлексијата и прекршувањето на светлосните зраци со капки вода во услови на магла. Феноменот го добил името по една од височините на германските планини Харц.

Огнот на Свети Елмо

Тоа се светлечки четки со сина или виолетова боја на јарболите на морските пловни објекти. Светлата може да се појават на планински височини, на згради со импресивна висина. Овој феномен се јавува поради електрични празнења на краевите на спроводниците поради фактот што се зголемува електричната напнатост.

Ова се оптичките појави за кои се зборува на часовите за осмо одделение. Ајде да зборуваме за оптички уреди.

Дизајни во оптика

Оптички уреди се уреди кои конвертираат светлосно зрачење. Обично овие уреди работат на видлива светлина.

Сите оптички уреди можат да се поделат на два вида:

1. Уреди во кои се создава слика на екран. Тоа се камери, филмски камери, уреди за проекција.
2. Уреди кои комуницираат со човечкото око, но не произведуваат слики на екранот. Тоа се лупи, микроскопи, телескопи. Овие уреди се сметаат за визуелни.

Камерата е оптичко-механички уред кој се користи за добивање слики од објект на фотографски филм. Дизајнот на камерата вклучува камера и леќи кои го формираат објективот. Објективот создава превртена, намалена слика на објектот, снимена на филм. Ова се случува поради дејството на светлината.

Сликата првично е невидлива, но благодарение на решението во развој таа станува видлива. Оваа слика се нарекува негатив, во која светлите области изгледаат темни и обратно. Негативот се претвора во позитива на фотосензитивна хартија. Со помош на зголемувач на фотографии, сликата се зголемува.

Лупа е леќа или систем на леќи дизајнирани да ги зголемуваат предметите додека ги гледате. Лупата е поставена до окото и се избира растојанието од кое јасно се гледа предметот. Употребата на лупа се заснова на зголемување на аголот на гледање од кој се гледа објектот.

За да се добие поголемо аголно зголемување, се користи микроскоп. Во овој уред, објектите се зголемуваат благодарение на оптичкиот систем кој се состои од леќа и окулар. Прво, аголот на гледање се зголемува со леќата, а потоа со окуларот.

Значи, ги испитавме главните оптички феномени и уреди, нивните сорти и карактеристики.

Оптички феномени во природата

Феномени поврзани со прекршување на светлината.

Миражи.

Во нехомогена средина, светлината патува нелинеарно. Ако замислиме медиум во кој индексот на рефракција се менува од дното кон врвот и ментално го поделиме на тенки хоризонтални слоеви, тогаш, земајќи ги предвид условите за прекршување на светлината при движење од слој до слој, забележуваме дека во таква средина светлосниот зрак треба постепено да ја менува својата насока.

Светлосниот зрак претрпува такво свиткување во атмосферата, во која поради една или друга причина, главно поради неговото нерамномерно загревање, индексот на прекршување на воздухот се менува со висината.

Воздухот обично се загрева од почвата, која ја апсорбира енергијата од сончевите зраци. Затоа, температурата на воздухот се намалува со висината. Исто така, познато е дека густината на воздухот се намалува со висината. Утврдено е дека со зголемување на надморската височина, индексот на рефракција се намалува, па зраците што минуваат низ атмосферата се свиткуваат, свиткувајќи се кон Земјата. Овој феномен се нарекува нормална атмосферска рефракција. Поради прекршување, небесните тела ни изгледаат нешто „подигнати“ (над нивната вистинска висина) над хоризонтот.


Миражите се поделени во три класи.
Првата класа ги вклучува најчестите и наједноставните по потекло, таканаречените езерски (или пониски) фатаморгани, кои предизвикуваат толку многу надеж и разочарување кај пустинските патници.

Објаснувањето за овој феномен е едноставно. Долните слоеви на воздухот, загреани од почвата, сè уште немале време да се издигнат нагоре; нивниот индекс на рефракција на светлината е помал од горните. Затоа, зраците на светлината што произлегуваат од предметите, свиткувајќи се во воздухот, влегуваат во окото одоздола.

За да видите фатаморгана, нема потреба да одите во Африка. Може да се забележи во топол, тивок летен ден и над загреаната површина на асфалтен автопат.

Миражите од втора класа се нарекуваат миражи на супериорен или далечен вид.

Тие се појавуваат ако горните слоеви на атмосферата се покажат дека се особено ретки поради некоја причина, на пример, кога загреаниот воздух доаѓа таму. Тогаш зраците што излегуваат од земните предмети се посилно свиткани и допираат површината на земјата, одење под голем агол кон хоризонтот. Окото на набљудувачот ги проектира во насоката во која влегуваат во него.

Очигледно, факт е дека на брегот се забележани голем број на фатаморгани од далечна визија Средоземно Море, виновна е пустината Сахара. Топли воздушни маси се издигнуваат над него, потоа се носат на север и создаваат поволни условиза појава на фатаморгани.

Супериорни фатаморгани се забележани и во северните земјикога дуваат топли јужни ветрови. Горните слоеви на атмосферата се загреваат, а долните се ладат поради присуството на големи маси на топење на мраз и снег.

Миражите од третата класа - визија со ултра долг дострел - тешко се објаснуваат. Сепак, се направени претпоставки за формирање на џиновски воздушни леќи во атмосферата, за создавање на секундарна фатаморгана, односно фатаморгана од фатаморгана. Можно е јоносферата да игра улога овде, рефлектирајќи не само радио бранови, туку и светлосни бранови.

Феномени поврзани со светлосна дисперзија

Виножито е прекрасен небесен феномен кој отсекогаш го привлекувал човечкото внимание. Во претходните времиња, кога луѓето сè уште знаеја многу малку за светот околу нив, виножитото се сметаше за „небесен знак“. Значи, античките Грци мислеле дека сто виножита се насмевката на божицата Ирис. Виножито се забележува во насока спротивна на Сонцето, наспроти позадината на дождовните облаци или дождот. Разнобојниот лак обично се наоѓа на растојание од 1-2 km од набљудувачот Ра, понекогаш може да се забележи на растојание од 2-3 m на позадината на капките вода формирани од фонтани или прскања со вода

Виножитото има седум основни бои, непречено преминувајќи од една во друга.

Типот на лакот, осветленоста на боите и ширината на лентите зависат од големината на капките вода и нивниот број. Големите капки создаваат потесно виножито, со остро истакнати бои, додека малите капки создаваат заматен, избледен, па дури и бел лак. Затоа е видливо светло тесно виножито во лето по бура со грмотевици, при што паѓаат големи капки.

Теоријата за виножитото за прв пат била дадена во 1637 година од Р. Декарт. Тој ги објасни виножитата како феномен поврзан со рефлексијата и прекршувањето на светлината во капките дожд.

Формирањето на боите и нивната низа беа објаснети подоцна, по разоткривањето на сложената природа на белата светлина и нејзината дисперзија во медиумот. Теоријата на дифракција на виножитата беше развиена од Ери и Пертнер.

Феномени поврзани со мешање на светлината

Белите кругови на светлината околу Сонцето или Месечината кои произлегуваат од прекршувањето или одразот на светлината од мраз или снежни кристали во атмосферата се нарекуваат ореоли. Во атмосферата има мали водени кристали и кога нивните лица ќе формираат прав агол со рамнината што минува низ Сонцето, оној што го набљудува ефектот и кристалите ќе видат карактеристичен бел ореол што го опкружува Сонцето на небото. Така, лицата ги рефлектираат светлосните зраци со отстапување од 22 °, формирајќи ореол. За време на студената сезона, ореолите формирани од мраз и снежни кристали на површината на земјата ја рефлектираат сончевата светлина и ја расфрлаат во различни насоки, создавајќи ефект наречен „дијамантска прашина“.

Најпознат пример за голем ореол е познатата, често повторувана „Скршена визија“. На пример, човек кој стои на рид или планина, а сонцето изгрева или заоѓа зад него, открива дека неговата сенка што паѓа на облаците станува неверојатно огромна. Ова се случува затоа што ситни капки магла се прекршуваат и ја рефлектираат сончевата светлина на посебен начин. Феноменот го добил името по врвот Брокен во Германија, каде поради честите магли, овој ефект може редовно да се забележува.

Пархелија.

„Пархелиум“ во превод од грчки значи „лажно сонце“. Ова е една од формите на ореол (види точка 6): една или повеќе дополнителни слики од Сонцето се забележани на небото, лоцирани на иста висина над хоризонтот како и вистинското Сонце. Милиони ледени кристали со вертикална површина, кои го рефлектираат Сонцето, го формираат овој прекрасен феномен.

Пархелија може да се набљудува при мирно време со ниска положба на Сонцето, кога значителен број призми се наоѓаат во воздухот така што нивните главни оски се вертикални, а призмите полека се спуштаат како мали падобрани. Во овој случај, најсветлата прекршена светлина влегува во окото под агол од 220 од лицата лоцирани вертикално и создава вертикални столбови од двете страни на Сонцето долж хоризонтот. Овие столбови можат да бидат особено светли на некои места, давајќи впечаток на лажно Сонце.

Поларни светла.

Еден од најубавите оптички феномени на природата е поларната светлина. Невозможно е да се пренесе со зборови убавината на аурорите, блескави, треперливи, пламтени на позадината на темното ноќно небо на поларните ширини.

Во повеќето случаи, аурорите имаат зелена или сино-зелена нијанса со повремени дамки или граница од розова или црвена боја.

Аурорите се забележани во две главни форми - во форма на ленти и во форма на дамки слични на облак. Кога сјајот е интензивен, добива форма на панделки. Губејќи го интензитетот, се претвора во дамки. Сепак, многу ленти исчезнуваат пред да имаат време да се пробијат на дамки. Се чини дека панделките висат во темниот простор на небото, наликувајќи на џиновска завеса или перде, обично се протегаат од исток кон запад на илјадници километри. Висината на завесата е неколку стотици километри, дебелината не надминува неколку стотици метри, а толку е нежна и проѕирна што низ неа се гледаат ѕвездите. Долниот раб на завесата е прилично јасно и остро оцртан и често е затемнет во црвена или розова боја, што потсетува на граница на завесата; горниот раб постепено исчезнува во висина и тоа создава особено импресивен впечаток за длабочината на просторот.

Постојат четири типа на поларници:

1. Хомоген лак - светлечката лента има наједноставна, најмирна форма. Посветла е одоздола и постепено исчезнува нагоре наспроти позадината на небесниот сјај;

2. Зрачен лак - лентата станува нешто поактивна и подвижна, формира мали набори и потоци;

3. Зрачна лента - со зголемена активност, поголемите набори се преклопуваат со малите;

4. Со зголемена активност, наборите или јамките се прошируваат до огромни големини (до стотици километри), долниот раб на лентата свети со розова светлина. Кога активноста ќе се намали, наборите исчезнуваат и лентата се враќа во униформа форма. Ова сугерира дека хомогена структура е главната форма на поларната светлина, а наборите се поврзани со зголемена активност.

Често се појавуваат зрачења од различен тип. Тие го покриваат целиот поларен регион и се многу интензивни. Тие се јавуваат за време на зголемување на сончевата активност. Овие аурори се појавуваат како белузлаво-зелен сјај низ поларната капа. Таквите аурори се нарекуваат сквали.

Заклучок

Некогаш, фатаморганите „Летечкиот Холанѓанец“ и „Фата Моргана“ ги преплашиле морнарите. Ноќта на 27 март 1898 година, среде Тихиот Океан, екипажот на Матадорот се исплашил од визија кога, во мирот на полноќ, здогледале брод оддалечен 2 милји (3,2 километри), кој се бори со силна бура. Сите овие настани всушност се случиле на растојание од 1700 км.

Денес, секој што ги знае законите на физиката, поточно нејзината гранка на оптика, може да ги објасни сите овие мистериозни појави.

Во мојата работа не ги опишав сите оптички феномени на природата. Ги има многу. Се восхитуваме на сината боја на небото, руменитата зора, вжештеното зајдисонце - овие феномени се објаснуваат со апсорпцијата и расејувањето на сончевата светлина. Работејќи со дополнителна литература, се уверив дека секогаш може да се одговори на прашањата што се појавуваат при набљудувањето на светот околу нас. Точно, треба да ги знаете основите на природните науки.

ЗАКЛУЧОК: Оптичките феномени во природата се објаснуваат со прекршување или рефлексија на светлината или својствата на брановите светлосна дисперзија, интерференција, дифракција, поларизација или квантни својства на светлината. Светот е мистериозен, но ние го знаеме.

Лицеј Петру Мовила

Работа на курсот по физика на тема:

Оптички атмосферски појави

Работа на ученик од класа 11А

Болубаш Ирина

Кишињев 2006 -

План:

1. Вовед

А)Што е оптика?

б)Видови оптика

2. Атмосферата на Земјата како оптички систем

3. Зајдисонце

А)Промена на бојата на небото

б)сончеви зраци

V)Уникатноста на зајдисонцата

4. Виножито

А)Образование со виножито

б)Разновидност на виножита

5. Аурори

А)Видови аурори

б)Сончевиот ветер како причина за аурорите

6. Ореол

А)Светлина и мраз

б)Кристали од призма

7. Мираж

А)Објаснување на долната („езерска“) фатаморгана

б)Горни фатаморгани

V)Двојни и тројни фатаморгани

G) Ultra Long Vision Mirage

г)Алпска легенда

д)Парада на суеверие

8. Некои мистерии на оптички феномени

Вовед

Што е оптика?

Првите идеи на античките научници за светлината беа многу наивни. Се веруваше дека специјалните тенки пипала излегуваат од очите и се појавуваат визуелни впечатоци кога ќе почувствуваат предмети. Во тоа време, оптиката беше сфатена како наука за видот. Ова е точното значење на зборот „оптика“. Во средниот век, оптиката постепено се трансформирала од наука за видот во наука за светлината. Ова беше олеснето со пронајдокот на леќите и камерата опскура. ВО модерно времеоптика е гранка на физиката која ја проучува емисијата на светлина, нејзиното ширење во различни медиуми и нејзината интеракција со материјата. Што се однесува до прашањата поврзани со видот, структурата и функционирањето на окото, тие станаа посебно научно поле наречено физиолошка оптика.

Концептот на „оптика“ во модерната наука има повеќеслојно значење. Тие вклучуваат атмосферска оптика, молекуларна оптика, електронска оптика, неутронска оптика, нелинеарна оптика, холографија, радио оптика, пикосекундна оптика, адаптивна оптика и многу други феномени и методи на научно истражување тесно поврзани со оптичките феномени.

Повеќето од наведените видови оптика, како физички феномен, се достапни за нашето набљудување само кога се користат специјални технички уреди. Тоа може да бидат ласерски инсталации, емитери на Х-зраци, радио телескопи, плазма генератори и многу други. Но, најпристапните и, во исто време, најживописните оптички феномени се атмосферските. Огромни по обем, тие се производ на интеракцијата на светлината и земјината атмосфера.

Атмосферата на Земјата како оптички систем

Нашата планета е опкружена со гасовита обвивка, која ја нарекуваме атмосфера. Имајќи ја својата најголема густина во близина на површината на земјата и постепено се разредува додека се крева, достигнува дебелина од повеќе од сто километри. И не е замрзнато гасовита срединасо хомогени физички податоци. Напротив, атмосферата на Земјата е внатре постојано движење. Под влијание на различни фактори, неговите слоеви се мешаат, ја менуваат густината, температурата, проѕирноста и се движат на долги растојанија со различна брзина.

За зраците на светлината кои доаѓаат од сонцето или другите небесни тела, атмосферата на Земјата е еден вид оптички системсо постојано менување на параметрите. Наоѓајќи се на нивниот пат, таа рефлектира дел од светлината, ја расфрла, ја минува низ целата дебелина на атмосферата, обезбедувајќи осветлување на површината на земјата, под одредени услови, ја разложува на компоненти и го свиткува текот на зраците, со што предизвикува различни атмосферски појави. Најнеобичните шарени се зајдисонце, виножито, северна светлина, фатаморгана, сончев и лунарен ореол.

Зајдисонце

Наједноставниот и најпристапниот атмосферски феномен за набљудување е зајдисонцето на нашето небесно тело - Сонцето. Извонредно шарено, никогаш не се повторува. А сликата на небото и неговата промена за време на зајдисонце е толку светла што кај секој човек предизвикува восхит.

Приближувајќи се кон хоризонтот, Сонцето не само што ја губи својата осветленост, туку и почнува постепено да ја менува својата боја - делот со кратки бранови (црвените бои) во неговиот спектар се повеќе се потиснува. Во исто време, небото почнува да се бои. Во близина на Сонцето добива жолтеникави и портокалови тонови, а над антисоларниот дел на хоризонтот се појавува бледа лента со слабо изразен опсег на бои.

До заоѓањето на Сонцето, кое веќе има добиено темноцрвена боја, долж сончевиот хоризонт се протега светла зора, чија боја се менува од дното кон врвот од портокалово-жолта до зеленикаво-сина. Над него се шири кружен, светол, речиси необоен сјај. Во исто време, во близина на спротивниот хоризонт, досаден синкаво-сив сегмент од Земјината сенка, граничи со розов појас, почнува полека да се крева. („Појасот на Венера“).

Како што Сонцето тоне подлабоко под хоризонтот, се појавува розова дамка која брзо се шири - т.н. "виолетова светлина", достигнувајќи го својот најголем развој на длабочина на Сонцето под хоризонтот од околу 4-5 o. Облаците и планинските врвови се исполнети со црвени и виолетови тонови, а ако облаците или високи планинисе под хоризонтот, нивните сенки се протегаат во близина на сончевата страна на небото и стануваат побогати. На самиот хоризонт, небото станува густо црвено, а преку светло обоеното небо, светлосните зраци се протегаат од хоризонт до хоризонт во форма на различни радијални ленти („Зраците на Буда“).Во меѓувреме, сенката на Земјата брзо се приближува кон небото, нејзините контури стануваат матни, а розовата граница едвај се забележува.

Постепено, пурпурната светлина згаснува, облаците потемнуваат, нивните силуети јасно се појавуваат на позадината на небото што избледува, а само на хоризонтот, каде што Сонцето исчезна, останува светол разнобоен сегмент од зората. Но постепено се намалува и бледи, а кон почетокот астрономски самраксе претвора во зеленикаво-белузлаво тесен појас. Конечно, и таа исчезнува - паѓа ноќта.

Опишаната слика треба да се смета само како типична за ведро време. Во реалноста, шемата на проток на зајдисонце е предмет на големи варијации. Со зголемена заматеност на воздухот, боите на зората обично се избледени, особено во близина на хоризонтот, каде наместо црвени и портокалови тонови, понекогаш се појавува само слабо кафена боја. Честопати симултаните феномени на зори различно се развиваат на различни делови од небото. Секое зајдисонце има уникатна личност, а тоа треба да се смета како една од нивните најкарактеристични карактеристики.

Екстремната индивидуалност на протокот на зајдисонце и разновидноста на оптичките појави што го придружуваат зависат од различни оптички карактеристики на атмосферата - првенствено нејзините коефициенти на слабеење и расејување, кои се манифестираат различно во зависност од зенитното растојание на Сонцето, насоката на набљудување и висина на набљудувачот.

Виножито

Виножито е прекрасен небесен феномен кој отсекогаш го привлекувал човечкото внимание. Во претходните времиња, кога луѓето сè уште знаеја малку за светот околу нив, виножитото се сметаше за „небесен знак“. Значи, античките Грци мислеле дека виножитото е насмевката на божицата Ирис.

Виножито се забележува во насока спротивна на Сонцето, наспроти позадината на дождовните облаци или дождот. Разнобојниот лак обично се наоѓа на растојание од 1-2 km од набљудувачот, а понекогаш може да се забележи на растојание од 2-3 m на позадината на капките вода формирани од фонтани или прскање со вода.

Центарот на виножитото се наоѓа на продолжението на правата линија што ги поврзува Сонцето и окото на набљудувачот - на антисоларната линија. Аголот помеѓу насоката кон главното виножито и анти-сончевата линија е 41º - 42º

Во моментот на изгрејсонце, антисончевата точка е на линијата на хоризонтот, а виножитото има изглед на полукруг. Како што изгрева Сонцето, антисоларната точка се движи под хоризонтот и големината на виножитото се намалува. Претставува само дел од кругот.

Често се забележува секундарно виножито, концентрично со првото, со аголен радиус од околу 52º и боите во обратна насока.

Главното виножито е формирано од рефлексијата на светлината во капките вода. Странично виножито се формира како резултат на двојната рефлексија на светлината во секоја капка. Во овој случај, светлосните зраци излегуваат од капката под различни агли од оние што го произведуваат главното виножито, а боите во секундарното виножито се во обратен редослед.

Патека на зраците во капка вода: а - со еден одраз, б - со две рефлексии

Кога надморската височина на Сонцето е 41º, главното виножито престанува да биде видливо и само дел од страничното виножито излегува над хоризонтот, а кога висината на Сонцето е повеќе од 52º, не се гледа ниту страничното виножито. Затоа, во средните екваторијални широчини овој природен феномен никогаш не се забележува во текот на пладневните часови.

Виножитото има седум основни бои, непречено преминувајќи од една во друга. Типот на лакот, осветленоста на боите и ширината на лентите зависат од големината на капките вода и нивниот број. Големите капки создаваат потесно виножито, со остро истакнати бои, малите капки создаваат заматен, избледен, па дури и бел лак. Затоа е видливо светло тесно виножито во лето по бура со грмотевици, при што паѓаат големи капки.

Теоријата на виножито за прв пат беше предложена во 1637 година од Рене Декарт. Тој ги објасни виножитата како феномен поврзан со рефлексијата и прекршувањето на светлината во капките дожд. Формирањето на боите и нивната низа беа објаснети подоцна, по разоткривањето на сложената природа на белата светлина и нејзината дисперзија во медиумот.

Образование со виножито

Може да се разгледа наједноставен случај: нека сноп од паралелна сончева светлина паѓа на капки во облик на топка. Зрак што падна на површината на капка во точката А се прекршува внатре во неа според законот за прекршување: n грев α = n грев β , Каде n =1, n ≈1,33 - индекси на рефракција на воздухот и водата, соодветно, α е аголот на инциденца и β – агол на прекршување на светлината.

Внатре во капката, зракот AB се движи по права линија. Во точката Б, зракот делумно се прекршува и делумно се рефлектира. Треба да се забележи дека колку е помал аголот на инциденца во точката Б, а со тоа и во точката А, толку е помал интензитетот на рефлектираниот зрак и толку е поголем интензитетот на прекршениот зрак.

Зракот AB, по рефлексијата во точката B, се јавува под агол β` = β и удира во точката C, каде што исто така се јавува делумна рефлексија и делумно прекршување на светлината. Прекршениот зрак ја напушта капката под агол γ, а рефлектираниот зрак може да патува понатаму, до точката D итн. Така, светлосниот зрак во капката претрпува повеќекратна рефлексија и прекршување. Со секој одраз, дел од светлосните зраци излегуваат и нивниот интензитет внатре во капката се намалува. Најинтензивниот од зраците што се појавуваат во воздухот е зракот што излегува од падот во точката Б. Но, тешко е да се набљудува, бидејќи се губи на позадината на силната директна сончева светлина. Зраците прекршени во точката C заедно создаваат основно виножито на позадината на темен облак, а зраците прекршени во точката D произведуваат секундарно виножито, кое е помалку интензивно од примарното.

Кога се размислува за формирање на виножито, мора да се земе предвид уште еден феномен - нееднаква рефракција на светлосни бранови со различни должини, односно светлосни зраци различна боја. Овој феномен се нарекува варијанси.Поради дисперзија, аглите на прекршување γ и аголот на отклонување на зраците во капка се различни за зраци со различни бои.

Виножито се јавува поради дисперзија на сончевата светлина во капките вода. Во секоја капка зракот доживува повеќекратни внатрешен одраз, но со секој одраз излегува дел од енергијата. Затоа, колку повеќе внатрешни рефлексии доживуваат зраците во капка, толку е послабо виножитото. Можете да набљудувате виножито ако Сонцето е зад набљудувачот. Затоа, најсветлиот, примарен виножито е формиран од зраци кои доживеале еден внатрешен одраз. Тие ги пресекуваат упадните зраци под агол од околу 42°. Геометриско местоточките лоцирани под агол од 42° во однос на упадниот зрак е конус, кој окото го доживува на својот врв како круг. Кога ќе се осветли со бела светлина, ќе се добие лента со боја, со црвениот лак секогаш повисок од виолетовиот лак.

Најчесто гледаме едно виножито. Не е невообичаено на небото да се појават две виножитни ленти во исто време, лоцирани една по друга; Тие, исто така, набљудуваат уште поголем број на небесни лакови - три, четири, па дури и пет истовремено. Излегува дека виножитата можат да настанат не само од директни зраци; Често се појавува во рефлектираните зраци на Сонцето. Ова може да се види на бреговите на морските заливи, големите реки и езерата. Три или четири виножита - обични и рефлектирани - понекогаш создаваат убава слика. Бидејќи зраците на Сонцето што се рефлектираат од површината на водата одат од дното кон врвот, виножитото формирано во зраците понекогаш може да изгледа сосема необично.

Не треба да мислите дека виножитата може да се видат само преку ден. Тоа се случува и навечер, иако е секогаш слабо. Такво виножито можете да видите по ноќен дожд, кога Месечината се појавува од зад облаците.

Со ова може да се добие некој привид на виножито Искуство : Треба да осветлите колба исполнета со вода со сончева светлина или светилка низ дупка во бела табла. Тогаш виножитото ќе стане јасно видливо на таблата, а аголот на дивергенција на зраците во споредба со почетната насока ќе биде околу 41°-42°. Во природни услови, нема екран; сликата се појавува на мрежницата на окото, а окото ја проектира оваа слика на облаците.

Ако виножитото се појави навечер пред зајдисонце, тогаш се забележува црвено виножито. Во последните пет или десет минути пред зајдисонце, сите бои на виножитото освен црвената исчезнуваат, а таа станува многу светла и видлива дури десет минути по зајдисонце.

Виножито на роса е прекрасна глетка. Може да се забележи на изгрејсонце на тревата покриена со роса. Ова виножито е обликувано како хипербола.

Аурори

Еден од најубавите оптички феномени на природата е поларната светлина.

Во повеќето случаи, аурорите имаат зелена или сино-зелена нијанса со повремени дамки или граница од розова или црвена боја.

Аурорите се забележани во две главни форми - во форма на ленти и во форма на дамки слични на облак. Кога сјајот е интензивен, добива форма на панделки. Губејќи го интензитетот, се претвора во дамки. Сепак, многу ленти исчезнуваат пред да имаат време да се пробијат на дамки. Се чини дека панделките висат во темниот простор на небото, наликувајќи на џиновска завеса или перде, обично се протегаат од исток кон запад на илјадници километри. Висината на оваа завеса е неколку стотици километри, дебелината не надминува неколку стотици метри, а толку е нежна и проѕирна што низ неа се гледаат ѕвездите. Долниот раб на завесата е прилично остро и јасно исцртан и често е затемнет во црвена или розова боја, што потсетува на раб на завесата; горниот раб постепено се губи во висина и тоа создава особено импресивен впечаток за длабочината на просторот.

Постојат четири типа на поларници:

Хомоген лак– светлечката лента има наједноставна, најмирна форма. Посветла е одоздола и постепено исчезнува нагоре наспроти позадината на небесниот сјај;

Зрачен лак– лентата станува нешто поактивна и подвижна, формира мали набори и потоци;

Зрачна лента– со зголемување на активноста, поголемите набори се надредени на помалите;

Како што се зголемува активноста, наборите или јамките се шират до огромни големини, а долниот раб на лентата свети светло со розов сјај. Кога активноста ќе се намали, наборите исчезнуваат и лентата се враќа во униформа форма. Ова сугерира дека хомогена структура е главната форма на поларната светлина, а наборите се поврзани со зголемена активност.

Често се појавуваат зрачења од различен тип. Тие го покриваат целиот поларен регион и се многу интензивни. Тие се јавуваат за време на зголемување на сончевата активност. Овие аурори се појавуваат како белузлаво-зелена капа. Таквите светла се нарекуваат извици.

Врз основа на осветленоста на поларната светлина, тие се поделени во четири класи, кои се разликуваат една од друга со еден ред на големина (односно 10 пати). Првата класа вклучува аурори кои се едвај забележливи и приближно еднакви по осветленост на Млечниот Пат, додека четвртата класа аурори ја осветлуваат Земјата толку силно како и полната Месечина.

Треба да се напомене дека добиената поларна светлина се шири кон запад со брзина од 1 км/сек. Горните слоеви на атмосферата во областа на поларните блесоци се загреваат и брзаат нагоре. За време на аурорите, во атмосферата на Земјата се појавуваат вителски формации. електрични струи, покривајќи големи површини. Тие возбудуваат дополнителни нестабилни магнетни полиња, таканаречени магнетни бури. За време на аурорите, атмосферата зрачи Х-зраци, кои очигледно се резултат на забавување на електроните во атмосферата.

Интензивните блесоци на сјај често се придружени со звуци кои потсетуваат на бучава и крцкање. Аурорите предизвикуваат силни промени во јоносферата, што пак влијае на условите за радио комуникација. Во повеќето случаи, радио комуникациите значително се влошуваат. Има силни пречки, а понекогаш и целосно губење на приемот.

Како се појавуваат поларните светлина?

Земјата е огромен магнет, чиј јужен пол се наоѓа во близина на север географски пол, а северната е блиску до јужната. Линиите на магнетното поле на Земјата, наречени геомагнетни линии, излегуваат од регионот во непосредна близина на магнетниот северен пол на Земјата, ја обвиткуваат земјината топка и влегуваат во неа на јужниот магнетен пол, формирајќи тороидална решетка околу Земјата.

Долго време се веруваше дека локацијата на магнетни далноводисиметрично во однос на земјината оска. Сега стана јасно дека таканаречениот „сончев ветер“ - поток од протони и електрони емитирани од Сонцето, удира во геомагнетната обвивка на Земјата од височина од околу 20.000 km, ја повлекува назад, подалеку од Сонцето, формирајќи еден вид магнетна „опашка“ на Земјата.

Електрон или протон фатен во магнетното поле на Земјата се движи во спирала, како да се навива околу геомагнетна линија. Електроните и протоните кои влегуваат во магнетното поле на Земјата од сончевиот ветер се поделени на два дела. Некои од нив веднаш течат по магнетни линии на сила во поларните региони на Земјата; други влегуваат во тероидот и се движат внатре во него, по затворена крива. Овие протони и електрони на крајот исто така течат по геомагнетните линии до регионот на половите, каде што се јавува нивната зголемена концентрација. Протоните и електроните произведуваат јонизација и возбудување на атомите и молекулите на гасовите. За ова тие имаат доволно енергија, бидејќи протоните пристигнуваат на Земјата со енергија од 10.000-20.000 eV (1 eV = 1,6 10 J), а електроните со енергија од 10-20 eV. За јонизирање на атомите ви требаат: за водород - 13,56 eV, за кислород - 13,56 eV, за азот - 124,47 eV, а за побудување уште помалку.

Возбудените гасни атоми ја враќаат добиената енергија во форма на светлина, слично на она што се случува во цевките со редок гас кога струите се минуваат низ нив.

Спектралната студија покажува дека зелениот и црвениот сјај припаѓаат на возбудените атоми на кислород, додека инфрацрвениот и виолетовиот сјај припаѓаат на јонизираните молекули на азот. Некои линии за емисија на кислород и азот се формираат на надморска височина од 110 km, а црвениот сјај на кислородот се јавува на надморска височина од 200-400 km. Друг слаб извор на црвена светлина се атомите на водород формирани во горните слоевиатмосферата од протоните кои пристигнуваат од Сонцето. Откако заробил електрон, таков протон се претвора во возбуден атом на водород и испушта црвена светлина.

Ауроралните блесоци обично се случуваат ден или два по сончевите блесоци. Ова ја потврдува врската помеѓу овие појави. Неодамна, научниците открија дека аурорите се поинтензивни во близина на бреговите на океаните и морињата.

Но научно објаснувањеСите феномени поврзани со аурорите наидуваат на голем број тешкотии. На пример, точниот механизам за забрзување на честичките до наведените енергии е непознат, нивните траектории во просторот блиску до Земјата не се целосно јасни, не се конвергира квантитативно во енергетскиот билансјонизација и побудување на честички, механизмот на формирање на луминисценција не е целосно јасен разни видови, потеклото на звуците е нејасно.

Ореол

Понекогаш Сонцето изгледа како да се гледа низ голема леќа. Всушност, сликата го покажува ефектот на милиони леќи: ледени кристали. Како што водата замрзнува во горниот дел од атмосферата, може да се формираат мали, рамни, хексагонални кристали на мраз. Рамнините на овие кристали, кои се вртат и постепено паѓаат на земјата, најчесто се ориентирани паралелно со површината. На изгрејсонце или зајдисонце, видната линија на набљудувачот може да помине низ оваа рамнина и секој кристал може да дејствува како минијатурна леќа која ја прекршува сончевата светлина. Комбинираниот ефект може да резултира со феномен наречен пархелија, или лажно сонце. Во центарот на сликата можете да го видите Сонцето и две јасно видливи лажни сонца на рабовите. Зад куќите и дрвјата се видливи ореоли (се изговараат со акцент на „о“), со големина приближно 22 степени, три соларни столбови и лак создаден од сончевата светлина рефлектирана од атмосферските ледени кристали.

Светлина и мраз

Истражувачите долго време забележале дека кога се појавува ореол, сонцето е обвиткано со магла - тенок превез од облаци со висока цирус или циростратус. Ваквите облаци лебдат во атмосферата на надморска височина од шест до осум километри над земјата и се состојат од ситни ледени кристали, кои најчесто имаат облик на шестоаголни столбови или плочи.

Земјината атмосфера не познава мир. Ледените кристали, кои паѓаат и издигнуваат во воздушните струи, или се рефлектираат како огледало или ги прекршуваат сончевите зраци што паѓаат врз нив како стаклена призма. Како резултат на оваа сложена оптичка игра, на небото се појавуваат лажни сонца и други измамнички слики, на кои по желба може да се видат огнени мечеви и се друго...

Како што веќе споменавме, почесто од другите можете да набљудувате две лажни сонца - од едната и од другата страна на вистинската ѕвезда. Понекогаш се појавува еден лесен круг во боја на виножито, кој го опкружува сонцето. А потоа, по зајдисонце, на затемнетото небо одеднаш се појавува огромен прозрачен столб.

Не сите цирусни облаци произведуваат светла, јасно видлива ореол. За да го направите ова, неопходно е тие да не се премногу густи (сонцето просветлува) и во исто време да има доволен број ледени кристали во воздухот. Сепак, ореол може да се појави на целосно ведро, без облачно небо. Ова значи дека има многу индивидуални ледени кристали кои лебдат високо во атмосферата, но без формирање на облаци. Ова се случува во зимските денови кога времето е ведро и ладно.

...Погоре се појави лесен хоризонтален круг, кој го заокружи небото паралелно со хоризонтот. Како дојде до тоа?

Специјални експерименти (тие повеќепати ги правеа научниците) и пресметките покажуваат: овој круг е резултат на рефлексијата на сончевата светлина од страничните страни на хексагоналните ледени кристали кои лебдат во воздухот во вертикална положба. Сончевите зраци паѓаат на такви кристали, се рефлектираат од нив, како од огледало и паѓаат во нашите очи. И бидејќи ова огледало е посебно, тоа е составено од безброј маса на честички мраз и, згора на тоа, се чини дека некое време лежи во рамнината на хоризонтот, тогаш го гледаме одразот на сончевиот диск во истата рамнина. Излегува дека има две сонца: едното е вистинско, а до него, но во друга рамнина, е неговиот двојник во форма на голем светлосен круг.

Се случува таков одраз на сончева светлина од мали кристали од мраз што лебдат во ладен воздух да доведе до прозрачен столб. Ова се случува затоа што кристалите во форма на плочи учествуваат во играта на светлината. Долните рабови на плочите ја рефлектираат светлината на сонцето што веќе исчезна зад хоризонтот, а наместо самото сонце, гледаме извесно време прозрачна патека што оди кон небото од хоризонтот - искривена слика на сончевиот диск непрепознатливо. Секој од нас забележал нешто слично во ноќ со месечина, стоејќи на брегот на морето или езерото. Восхитувајќи се на лунарната патека, ја гледаме истата игра на светлината на водата - огледален одраз на Месечината, во голема мера растегната поради фактот што површината на водата е покриена со бранови. Малку брановидна вода ја рефлектира месечевата светлина што паѓа врз неа, така што гледаме како многу десетици индивидуални рефлексиимесечини, од кои се формира лунарната патека, прославена од поетите.

Често можете да го набљудувате лунарниот ореол. Ова е прилично честа глетка и се случува ако небото е покриено со високи тенки облаци со милиони ситни ледени кристали. Секој леден кристал делува како минијатурна призма. Повеќето кристали имаат облик на издолжени шестоаголници. Светлината влегува низ една предна површина на таков кристал и излегува низ спротивната со агол на прекршување од 22º.

И гледајте улични светилки во зима, и можеби ќе имате среќа да видите ореол создаден од нивната светлина, се разбира, под одредени услови, имено во ладен воздух заситен со кристали од мраз или снегулки. Патем, за време на снежните врнежи може да се појави и ореол од сонцето во форма на голем светлосен столб. Има денови во зима кога снегулките изгледаат како да лебдат во воздухот, а сончевата светлина тврдоглаво пробива низ тенки облаци. Наспроти позадината на вечерната зора, овој столб понекогаш изгледа црвеникаво - како одраз на далечен оган. Во минатото, ваква сосема безопасна појава, како што гледаме, ги преплаши суеверните луѓе.

Кристали од призма

Можеби некој видел таков ореол: лесен прстен во боја на виножито околу сонцето. Овој вертикален круг настанува кога во атмосферата има многу хексагонални ледени кристали кои не се рефлектираат, туку ги прекршуваат сончевите зраци како стаклена призма. Во овој случај, повеќето од зраците се природно расфрлани и не стигнуваат до нашите очи. Но, некој дел од нив, откако поминал низ овие призми во воздухот и се прекршил, стигнува до нас, па гледаме виножито круг околу сонцето. Неговиот радиус е околу дваесет и два степени. Тоа се случува уште повеќе - четириесет и шест степени.

Зошто виножито?

Како што знаете, минувајќи низ призма, бел светлосен зрак се распаѓа на неговите спектрални бои. Затоа прстенот околу сонцето формиран од прекршените зраци е обоен во тонови на виножито: неговиот внатрешен дел е црвеникав, надворешниот е синкав, а внатре во прстенот небото изгледа потемно.

Забележано е дека кругот на ореолот е секогаш посветол на страните. Тоа е затоа што тука се вкрстуваат два ореоли - вертикални и хоризонтални. А лажните сонца најчесто се формираат токму на раскрсницата. Најповолни услови за појава на лажни сонца се случуваат кога сонцето е ниско над хоризонтот и дел од вертикалниот круг повеќе не ни е видлив.

Кои кристали се вклучени во оваа „изведба“?

Одговорот на прашањето беше даден со специјални експерименти. Се испостави дека лажните сонца се појавуваат поради хексагоналните ледени кристали, обликувани како... нокти. Тие лебдат вертикално во воздухот, прекршувајќи ја светлината со нивните странични лица.

Третото „сонце“ се појавува кога само едно е видливо над вистинското сонце. горниот делореол круг. Понекогаш тоа е сегмент од лак, понекогаш светла точка со неодредена форма. Понекогаш лажните сонца се светли како и самото Сонце. Набљудувајќи ги, античките хроничари пишувале за три сонца, отсечени огнени глави итн.

Во врска со овој феномен, во историјата на човештвото е забележан интересен факт. Во 1551 г германски градМагдебург бил опколен од војници шпански кралЧарлс V. Бранителите на градот се задржаа цврсто, опсадата траеше повеќе од една година. Конечно, иритираниот крал дал наредба да се подготви за одлучувачки напад. Но, тогаш се случи невиденото: неколку часа пред нападот, три сонца светнаа над опколениот град. Смртно исплашениот крал одлучил дека Магдебург е заштитен од небото и наредил да се укине опсадата.

Мираж

Секој од нас ги видел наједноставните фатаморгани. На пример, кога возите по загреан асфалтен пат, далеку напред изгледа како водена површина. А вакво нешто одамна никого не изненади, бидејќи фатаморгана- ништо повеќе од атмосферски оптички феномен, поради кој во зоната на видливост се појавуваат снимки од објекти кои во нормални услови се скриени од набљудување. Ова се случува затоа што светлината минува низ слоевите на воздухот различни густинипрекршено. Во овој случај, далечните предмети може да изгледаат како да се подигнати или спуштени во однос на нивната вистинска положба, а исто така може да се искриват и да добијат неправилни, фантастични форми.

Од поголемата разновидност на фатаморгани ќе истакнеме неколку видови: „езерски“ фатаморгани, наречени и долни фатаморгани, горни фатаморгани, двојни и тројни фатаморгани, фатаморгани со ултра долг дострел.

Објаснување на долната („езерска“) фатаморгана.

Најчести се езерските или долните фатаморгани. Тие се појавуваат кога далечната, речиси рамна површина на пустината ќе добие изглед отворена вода, особено кога се гледа од мала височина или едноставно се наоѓа над слој на загреан воздух. Слична илузија се јавува како на асфалтен пат.

Ако воздухот во близина на површината на земјата е многу топол и, според тоа, неговата густина е релативно мала, тогаш индексот на рефракција на површината ќе биде помал отколку во повисоките воздушни слоеви.

Во согласност со утврденото правило, светлосните зраци во близина на површината на земјата во овој случај ќе бидат свиткани така што нивната траекторија е конвексна надолу. Светлосен зрак од одредена област на синото небо влегува во окото на набљудувачот и доживува виткање. Ова значи дека набљудувачот ќе го види соодветниот дел од небото не над линијата на хоризонтот, туку под него. Ќе му се чини дека гледа вода, иако всушност пред него има слика на сино небо. Ако замислиме дека има ридови, палми или други објекти во близина на линијата на хоризонтот, тогаш набљудувачот ќе ги види наопаку, поради свиткување на зраците и ќе ги перцепира како одраз на соодветните предмети во непостоечка вода. . Треперењето на сликата предизвикано од флуктуациите на индексот на рефракција на топлиот воздух создава илузија на проток или бранувања во водата. Така настанува илузија, која е „езерска“ фатаморгана.

Како што е објавено во една статија во Журнал

на The New Yorker, пеликан, рендерирање

лебди над жежок асфалтен автопат

во Среден Запад на САД, речиси еднаш

се степал кога видел таква „вода“ пред себе

Ноевата фатаморгана.“ „Несреќната птица полета,

можеби многу часови на суво

стрништа од пченица и одеднаш видов

нешто што и се чинеше како долга, црна, тесна, но вистинска река - во самото срце на преријата. Пеликанот побрза надолу да плива во студената вода - и изгуби свест кога удри во асфалтот.“ Под нивото на очите, во оваа „вода“ може да се појават предмети, обично наопаку. се формира слојна торта, со слој најблиску до земјата - најтопол и толку редок што светлосните бранови што минуваат низ него се искривуваат, бидејќи брзината на нивното ширење се менува во зависност од густината на медиумот.

Горни фатаморгани

Горните фатаморгани, или, како што се нарекуваат и фатаморгани од далечната визија, се поретки и поживописни од долните. Далечните објекти (често лоцирани надвор од морскиот хоризонт) се појавуваат наопаку на небото, а понекогаш и исправена слика на истиот објект се појавува горе. Овој феномен е типичен во студените региони, особено кога има значителна температурна инверзија, кога има потопол слој на воздух над постуден слој. Овој оптички ефект се манифестира како резултат на ширење на предниот дел на светлосните бранови во слоеви на воздух со нехомогена густина. Многу необични фатаморгани се случуваат од време на време, особено во поларните региони. Кога се случуваат фатаморгани на копно, дрвјата и другите компоненти на пејзажот се наопаку. Во сите случаи, предметите се појасно видливи во горните фатаморгани отколку во долните. Постојат места на земјината топка каде што, пред да падне вечер, можете да видите планини што се издигнуваат над океанскиот хоризонт. Ова се навистина планини, само што се толку далеку Сепак, тие не можат да се видат во нормални услови. На овие мистериозни места, нешто по пладне, на хоризонтот почнува да се појавува заматен преглед на планини. Постепено расте и пред зајдисонце брзо станува остра и изразена, така што може дури и да се разликуваат поединечни врвови.

Горните фатаморгани се разновидни. Во некои случаи тие даваат директна слика, во други случаи во воздухот се појавува превртена слика. Миражите можат да бидат двојни, кога се набљудуваат две слики, една едноставна и една превртена. Овие слики може да се одделат со лента од воздух (едната може да биде над линијата на хоризонтот, другата под неа), но може директно да се спојат една со друга. Понекогаш се појавува друга - трета слика.

Двојни и тројни фатаморгани

Ако индексот на рефракција на воздухот се промени прво брзо, а потоа бавно, тогаш зраците ќе се свиткаат побрзо. Резултатот е две слики. Светлосните зраци кои се шират во првиот воздушен регион формираат превртена слика на објектот. Тогаш овие зраци, кои се шират главно во вториот регион, се свиткани во помала мера и формираат права слика.

За да разберете како се појавува тројна фатаморгана, треба да замислите три последователни региони на воздухот: првиот (близу до површината), каде што индексот на рефракција полека се намалува со висината, следниот, каде што индексот на рефракција брзо се намалува и третиот регион. каде индексот на рефракција повторно полека се намалува. Зраците прво формираат пониска слика на објектот, ширејќи се во првиот воздушен регион. Следно, зраците формираат превртена слика; при влегувањето во вториот воздушен регион, овие зраци доживуваат силна искривување. Зраците потоа формираат врвна директна слика на објектот.

Ultra Long Vision Mirage

Природата на овие фатаморгани е најмалку проучена. Јасно е дека атмосферата мора да биде транспарентна, без водена пареа и загадување. Но, ова не е доволно. На одредена висина над површината на земјата треба да се формира стабилен слој на изладен воздух. Под и над овој слој воздухот треба да биде потопол. Светлосниот зрак што влегува во густ ладен слој на воздух треба да биде, како да е, „заклучен“ во него и да се шири во него како по еден вид светлосен водич.

Каква е природата на Фата Моргана - најубавата фатаморгана? Кога ќе заврши топла водасе формира слој од студен воздух, над морето има магични замоцикои се менуваат, растат, исчезнуваат. Легендата вели дека овие замоци се кристално живеалиште на самовилата Моргана. Оттука и името.

Уште помистериозен феномен се хрономиражите. Ниту еден познат закон на физиката не може да објасни зошто фатаморганите можат да ги рефлектираат настаните што се случуваат на одредена далечина, не само во просторот, туку и во времето. Миражите на битките и битките што некогаш се случувале на земјата станале особено познати. Во ноември 1956 година, неколку туристи ја поминаа ноќта во планините на Шкотска. Околу три часот наутро се разбудиле од чудна врева, погледнале надвор од шаторот и виделе десетици шкотски пушки во антички воена униформакој пукајќи се залетал преку карпестото поле! Потоа видот исчезна, не оставајќи никакви траги, но еден ден подоцна се повтори. Шкотските пушки, сите ранети, талкаа низ полето, сопнувајќи се од камења. Тие очигледно биле поразени во битката и се повлекувале.

И ова не е единствениот доказ за таков феномен. Така, познатата битка кај Ватерло (18 јуни 1815 година) била забележана една недела подоцна од жителите на белгискиот град Вервие. К. Фламарион во својата книга „Атмосфера“ опишува пример за таква фатаморгана: „Врз основа на сведочењето на неколку доверливи лица, можам да известам за фатаморгана што била видена во градот Вервие (Белгија) во јуни 1815 година. Едно утро , жителите на градот видоа на небесната војска и беше толку јасно што можеше да се разликуваат оделата на артилериците, па дури и, на пример, топ со скршено тркало што требаше да падне... Беше утро на битката кај Ватерло!“ Опишаната фатаморгана е прикажана во форма на акварел во боја од еден од очевидците. Растојанието од Ватерло до Вервие во права линија е повеќе од 100 км. Познати се случаи кога слични фатаморгани биле забележани на големи растојанија - до 1000 км. Летечкиот Холанѓанец треба да се класифицира како една од овие фатаморгани.

Научниците ја нарекоа една од сортите на хрономираж „дросолиди“, што во превод од грчки значи „капки роса“. Забележано е дека хрономиражите најчесто се случуваат во раните утрински часови, кога капките магла се кондензираат во воздухот. Најпознатите „дросолиди“ се појавуваат доста редовно на брегот на Крит во средината на летото, обично во раните утрински часови. Има многу сведоштва на очевидци кои гледале како се појавува огромно „борбено платно“ над морето во близина на замокот Франка Кастело - стотици луѓе заклучени во смртна борба. Се слушаат врисоци и звук на оружје. За време на Втората светска војна, „битката на духовите“ ужасно се исплаши Германски војници, кој потоа се борел на Крит. Германците отвориле силен оган од секаков вид оружје, но не им нанеле никаква штета на фантомките. Мистериозна фатаморгана полека се приближува од морето и исчезнува во ѕидовите на замокот. Историчарите велат дека на ова место, пред околу 150 години, се случила битка меѓу Грците и Турците, над морето се гледа нејзиниот лик, изгубен во времето. Овој феномен може да се забележи доста често во средината на летото, во раните часови.

Патем, денес очевидците често ги набљудуваат не само битките од минатите времиња и некогаш постоечките градови на духови, туку и фантомските автомобили. Пред неколку години, група Австралијци наишле на автомобил управуван од нивниот починат пријател кој еднаш излетал на ноќниот пат. Меѓутоа, не само тој седеше во автомобилот со духови, туку и неговата млада девојка, која ја преживеа таа катастрофа и сега беше во добра здравствена состојба, откако стана угледна дама.

Каква е природата на таквите фатаморгани?

Според една теорија, со посебен слив на природни фактори визуелни информациивтиснат во времето и просторот. И ако се совпаѓаат одредени атмосферски, временски услови итн. услови, повторно станува видлива за надворешни набљудувачи. Според друга теорија, огромна психичка енергија се акумулира во областа на битките во кои учествуваат (и умираат) илјадници луѓе. Под одредени услови, тој се „испушта“ и видливо ги манифестира минати настани.

Во принцип, старите Египќани, на пример, верувале дека фатаморгана е дух на земја што повеќе не постои во светот.

Алпска легенда

Група туристи се искачи на еден од планинските врвови. Луѓето беа сите млади, со исклучок на водичот, стар планинар. Отпрвин сите чекореа брзо и весело. Но, колку повисоко се искачуваа планинарите, толку стануваше потешко. Наскоро секој од нив се почувствува многу уморен. Само водичот одеше, како и досега, вешто ги прескокнуваше пукнатините, брзо и лесно се качуваше по корнизите на карпите.

Наоколу се отвори прекрасна слика. Планински врвови покриени со снег се издигаа насекаде до каде што окото можеше да види. Најблиските блескаа во зраците на заслепувачкото сонце. Далечните врвови делуваа синкаво. Стрмните падини се спуштија, претворајќи се во клисури. Како светли точки се издвојуваа светло зелените алпски ливади.

Најпосле стигнаа до еден од страничните врвови на планината што ја искачуваа. Сонцето веќе падна на хоризонтот, а неговите зраци паѓаа врз луѓето од дното до врвот. И тогаш се случи неочекуваното.

Еден од младите го престигна водичот и прв стигна до врвот. Во истиот момент кога зачекори на карпата, на исток, на позадината на облаците, се појави огромна сенка на човек. Таа беше видлива толку јасно што луѓето застануваа како на команда. Но, водичот мирно погледна во џиновската сенка, во младите замрзнати од страв и, насмевнувајќи се, рече:

- Не се плаши! Се случува“, а тој исто така се качи на карпата.

Додека стоел до туристот, во облаците се појавила уште една голема сенка на маж.

Кондуктерот ја симна топлата капа од филц и замавна со неа. Една од сенките го повтори неговото движење: огромна рака се крена до неговата глава, му ја симна капата и замавна со неа. Младиот човек го подигна стапот, истото го направи и неговата џиновска сенка. После тоа, секој од туристите, се разбира, сакаше да се искачи на карпата и да ја види својата сенка во воздухот. Но, набргу облаците го покрија сонцето што оди подалеку од хоризонтот, а необичните сенки исчезнаа.

Парада на суеверие

Сега, мислам, нема да биде тешко да се разбере како на небото се појавуваат светли крстови, кои дури и во наше време ги плашат некои луѓе.

Одговорот овде е дека не секогаш гледаме една или друга форма на ореол во целост на небото. Во зима, за време на силни мразови, како што веќе беше споменато, на двете страни на сонцето се појавуваат две светли точки - делови од вертикален ореол круг. Ова се случува со хоризонтален круг што минува низ сонцето. Најчесто, само оној дел од него што е во непосредна близина на светилникот е видлив - на небото, како што беше, се видливи две светлосни опашки, кои се протегаат од него десно и лево. Делови од вертикалните и хоризонталните кругови се вкрстуваат и формираат, како да се, два крста од двете страни на сонцето.

Во друг случај, гледаме дел од хоризонтален круг во близина на сонцето, пресечен со прозрачен столб, кој оди нагоре и надолу од сонцето. И повторно се формира крст.

Конечно, исто така се случува: на небото по зајдисонце се гледа прозрачен столб и горниот дел од вертикалниот круг. Вкрстувајќи се, тие исто така даваат слика на голем крст. И понекогаш таков ореол наликува на антички витешки меч. И ако сè уште е обоен до зората, тогаш еве крвав меч - заканувачки потсетник од рајот за идните неволји!

Научното објаснување на ореолот е жив пример за тоа колку понекогаш може да биде измамен надворешниот облик на природен феномен. Изгледа како нешто крајно мистериозно, мистериозно, но штом ќе го сфатите, не останува ни трага од „необјаснивото“.

Лесно е да се каже - ќе сфатите! За ова беа потребни години, децении, векови. Денес, секој што ќе се заинтересира за нешто може да погледне во референтна книга, да прелистува учебник или да се потопи во учењето специјализирана литература. Конечно, прашајте! Имаше ли такви можности во средниот век, да речеме? На крајот на краиштата, во тоа време таквото знаење сè уште не беше акумулирано, а науката се спроведуваше сама. Доминантен светоглед беше религијата, а вообичаениот светоглед беше верата.

Францускиот научник К. Фламарион ги погледнал историските хроники од овој агол. И тоа е она што се покажа: составувачите на летописите воопшто не се сомневаа во постоењето на директна причинско-последична врска помеѓу мистериозни појавиприродата и земните работи.

Во 1118 година, за време на владеењето на англискиот крал Хенри I, на небото се појавиле две полни месечини истовремено, едната на запад, а другата на исток. Истата година кралот ја доби битката.

Во 1120 година меѓу крваво црвените облаци се појавиле крст и човек од пламен. Истата година врнеше крв; сите го очекуваа крајот на светот, но тој заврши само со граѓанска војна.

Во 1156 година, три виножитни кругови блескале околу сонцето неколку часа по ред, а кога исчезнале, се појавиле три сонца. Составувачот на хрониката во овој феномен видел навестување за караницата на кралот со епископот од Кентербери во Англија и уништувањето по седумгодишната опсада на Милано во Италија.

ВО следната годинаповторно се појавија три сонца, а на средината на месечината се гледаше бел крст; Се разбира, хроничарот тоа веднаш го поврза со раздорот што го придружуваше изборот на новиот папа.

Во јануари 1514 година, во Виртемберг биле видливи три сонца, од кои средното било поголемо од страничните. Во исто време на небото се појавија крвави и пламени мечеви. Во март истата година повторно беа видливи три сонца и три месечини. Во исто време, Турците биле поразени од Персијците во Ерменија.

Во 1526 година, ноќе во Виртемберг, во воздухот бил видлив крвав воен оклоп...

Во 1532 година, во близина на Инсбрук, во воздухот биле видени прекрасни слики од камили, волци кои исфрлаат пламен и, конечно, лав во огнен круг...

Дали сите овие појави навистина се случиле, сега не ни е толку важно. Важно е што со нивна помош се толкуваа вистински историски настани врз нивна основа; дека луѓето тогаш гледале на светот низ призмата на нивните искривени идеи и затоа го видоа она што сакаа да го видат. Нивната имагинација понекогаш немаше граници. Фламарион ги нарече неверојатните фантастични слики нацртани од авторите на хрониките „примери на уметничко претерување“. Еве еден од овие „примероци“:

„...Во 1549 година, Месечината била опкружена со ореол и паразелени (лажни месечини), во близина на кои биле забележани огнен лав и орел како ги кине сопствените гради. По ова, се појавија запалени градови, камили, Исус Христос на стол со двајца крадци на неговите страни и, конечно, цел собир - очигледно апостолите. Но, последната промена на појавите беше најстрашна од сите. Во воздухот се појави човек со огромен раст и суров изглед, кој со меч и се закануваше на една млада девојка која плачеше пред неговите нозе барајќи милост...“

Какви очи беа потребни за да се види сето ова!

Некои мистерии на оптички феномени

Боја на стакло

Зимска вечер. Мал мраз - околу 10 °. Патувате во трамвај (или во автобус, не е важно). Прозорецот почнува да замрзнува. Низ стаклото не можете да видите ништо, но светлината од фенерите е многу јасна. И во одреден момент светлината на улична светилка извикува на замрзнатиот прозорец прекрасна играбои Нијансите се толку чисти и убави што ниту еден уметник не може точно да ги репродуцира. По неколку секунди, слојот мраз на прозорецот достигнува дебелина од неколку десетини од милиметар и боите исчезнуваат. Но, тоа не е важно. Избришете го замрзнатиот слој со рака и повторете го набљудувањето - боите ќе се појават повторно.

Ве молиме запомнете: фенерче со блескаво светилка дава виолетово-смарагд ореол, а флуоресцентна светилка (жива-кварц) е опкружена со ореол од жолто-виолетови бои.

Овој физички феномен сè уште не е добро проучен и нема точно објаснување за него, но може да се претпостави дека играта на боите е предизвикана од пречки (додавање на светлина што се рефлектира од горните и долните површини на најтенкиот слој на влажна пареа замрзната на стаклото на прозорецот).

Овој феномен е сличен на она што го забележуваме кога гледаме меур од сапуница што трепери со сите бои на виножитото.

Обоени прстени

Со помош на црно мастило, нацртајте круг на парче дебела хартија со полукруг и лачни ленти. Залепете го на картон и направете врв. Кога ќе го ротирате овој врв, наместо црни обрасци, ќе се појават повеќебојни прстени (виолетова, розова, сина или зелена, виолетова). Нивниот распоред се менува во зависност од насоката на вртење на врвот. Подобро е да се спроведе експериментот под електрично осветлување.

Кога овој експеримент би се прикажал на телевизија, ефектот би бил ист: на екранот на црно-бел телевизор би виделе повеќебојни прстени. Зошто се случува ова не е познато. Научниците сè уште не нашле објаснување за овој феномен.

Заклучок:Физичката природа на светлината ги интересира луѓето уште од памтивек. Многу извонредни научници во текот на развојот научна мисла, се бореше да го реши овој проблем. Со текот на времето, беше откриена сложеноста на обичниот бел зрак и неговата способност да го менува своето однесување во зависност од околината и неговата способност да покажува знаци својствени и за материјалните елементи и за природата на електромагнетното зрачење. Светлосен зрак, подложен на различни технички влијанија, почна да се користи во науката и технологијата во опсег од алатка за сечење способна да го обработи саканиот дел со микронска точност, до бестежински канал за пренос на информации со практично неисцрпни можности.

Но, пред да се воспостави современиот поглед на природата на светлината и светлосниот зрак да ја најде својата примена во човечкиот живот, многу оптички феномени беа идентификувани, опишани, научно поткрепени и експериментално потврдени, кои се случуваат насекаде во земјината атмосфера, од виножитото познато до сите, до сложени, периодични фатаморгани. Но, и покрај ова, бизарната игра на светлината отсекогаш ги привлекувала и привлекувала луѓето. Ниту размислувањето за зимски ореол, ниту светлото зајдисонце, ниту широката полунебесна лента од северните светла, ниту скромната лунарна патека на површината на водата никого не оставаат рамнодушен. Светлосен зрак кој минува низ атмосферата на нашата планета не само што ја осветлува, туку и дава уникатен изглед, што ја прави убава.

Се разбира, многу повеќе оптички феномени се случуваат во атмосферата на нашата планета, за кои се дискутира во овој апстракт. Меѓу нив има и такви кои ни се добро познати и решени од научниците, како и оние кои сè уште ги чекаат своите откривачи. И можеме само да се надеваме дека, со текот на времето, ќе бидеме сведоци на се повеќе и повеќе откритија во областа на оптичките атмосферски феномени, што укажува на разновидноста на обичниот светлосен зрак.

Литература:

5. „Физика 11“, Н.М.Шахмаев, С.Н.Шахмаев, Д.Ш.Шодиев, издавачка куќа Просвешчение, Москва, 1991 г.

6. „Решавање проблеми во физиката“, В.А.

Разновидноста на оптичките појави во атмосферата се должи на различни причини. Најчестите феномени вклучуваат молњи и многу живописната северна и јужна поларна светлина. Дополнително, особено се интересни виножитото, ореолот, пархелиумот (лажното сонце) и лаците, короната, ореолите и духовите на Брокен, фатаморганите, огнот на Свети Елмо, светлечките облаци, зелените и крепускуларните зраци. Виножито е најубавиот атмосферски феномен. Обично ова е огромен лак кој се состои од повеќебојни ленти, забележани кога Сонцето осветлува само дел од небото и воздухот е заситен со капки вода, на пример за време на дожд. Разнобојните лакови се распоредени во спектрална низа (црвена, портокалова, жолта, зелена, сина, индиго, виолетова), но боите речиси никогаш не се чисти бидејќи лентите се преклопуваат една со друга. Како по правило, физичките карактеристики на виножитата значително се разликуваат, и затоа изгледтие се многу разновидни. Нивната заедничка карактеристика е тоа што центарот на лакот секогаш се наоѓа на права линија повлечена од Сонцето до набљудувачот. Лава виножито е лак кој се состои од најсветли бои - црвена однадвор и виолетова одвнатре. Понекогаш е видлив само еден лак, но често се појавува секундарен на надворешната страна на главното виножито. Таа нема толку многу светли бои, како и првата, а црвените и виолетовите ленти во него ги менуваат местата: црвената се наоѓа во внатрешноста.

Формирањето на главното виножито се објаснува со двојно прекршување и единечно внатрешно одразување на сончевите зраци. Навлегувајќи во капка вода (А), зрак светлина се прекршува и се распаѓа, како да минува низ призма. Потоа стигнува до спротивната површина на капката, се рефлектира од неа и ја остава капката надвор. Во овој случај, светлосниот зрак се прекршува по втор пат пред да стигне до набљудувачот. Почетниот бел зрак се распаѓа на греди со различни бои со агол на дивергенција од 2?. Кога се формира секундарно виножито, се случува двојно прекршување и двојна рефлексија на сончевите зраци. Во овој случај, светлината се прекршува, продира во капката низ нејзиниот долен дел и се рефлектира од внатрешната површина на капката, прво во точката B, потоа во точката C. Во точката D, светлината се прекршува, оставајќи ја капката кон набљудувачот. Кога дождот или спрејот формираат виножито, целосниот оптички ефект се постигнува со комбинираниот ефект на сите капки вода што ја преминуваат површината на конусот на виножитото со набљудувачот на врвот. Улогата на секоја капка е минлива. Површината на конусот на виножитото се состои од неколку слоеви. Брзо преминувајќи ги и минувајќи низ низа критични точки, секоја капка моментално го разградува сончевиот зрак во целиот спектар во строго дефинирана низа - од црвено до виолетова. Многу капки ја пресекуваат површината на конусот на ист начин, така што виножитото на набљудувачот му изгледа како континуирано и долж и преку неговиот лак. Орелите се бели или блескави светлосни лакови и кругови околу дискот на Сонцето или Месечината. Тие се појавуваат поради прекршување или рефлексија на светлината од мраз или снежни кристали во атмосферата. Кристалите што го формираат ореолот се наоѓаат на површината на имагинарен конус со оска насочена од набљудувачот (од врвот на конусот) кон Сонцето. Под одредени услови, атмосферата може да биде заситена со мали кристали, од кои многу лица формираат прав агол со рамнината што минува низ Сонцето, набљудувачот и овие кристали. Таквите лица ги рефлектираат дојдовните светлосни зраци со отстапување од 22?, формирајќи ореол кој е црвеникав одвнатре, но може да се состои и од сите бои на спектарот. Поретки е ореолот со аголен радиус од 46°, лоциран концентрично околу ореол од 22°. Неговиот внатрешната странаима и црвеникава нијанса. Причината за ова е и прекршувањето на светлината, што во овој случај се јавува на рабовите на кристалите кои формираат прави агли. Ширината на прстенот на таков ореол надминува 2,5?. И ореолите од 46 и 22 степени имаат тенденција да бидат најсветли на врвот и долните деловипрстени. Реткиот ореол од 90 степени е слабо прозрачен, речиси безбоен прстен со заеднички центар со уште два ореоли. Ако е обоен, ќе има црвена боја од надворешната страна на прстенот. Механизмот со кој се појавува овој тип на ореол не е целосно разбран. Пархелија и лакови. Пархеличниот круг (или круг на лажни сонца) е бел прстен со центар во зенитната точка, кој минува низ Сонцето паралелно со хоризонтот. Причината за неговото формирање е одразот на сончевата светлина од рабовите на површините на ледените кристали. Ако кристалите се доволно рамномерно распоредени во воздухот, целосен круг станува видлив. Пархелија, или лажни сонца, се светло светлечки точки кои потсетуваат на Сонцето, кои се формираат на точките на пресек на пархеличниот круг со ореол со аголни радиуси од 22?, 46? и 90?. Најчесто се појавува и најсветлиот пархел се формира на пресекот со ореолот од 22 степени, обично обоен во речиси секоја боја на виножитото. Многу поретко се забележуваат лажни сонца на раскрсниците со ореоли од 46 и 90 степени. Пархелиите кои се појавуваат на раскрсниците со халоси од 90 степени се нарекуваат парантелии или лажни контрасонца. Понекогаш е видлив и антилиум (анти-сонце) - светла точка која се наоѓа на прстенот на пархелиум точно спроти Сонцето. Се претпоставува дека причината за оваа појава е двојната внатрешна рефлексија на сончевата светлина. Рефлектираниот зрак го следи истиот пат како и упадниот зрак, но во спротивна насока. Близу зенитскиот лак, понекогаш погрешно наречен горен тангентен лак на ореолот од 46 степени, е лак од 90? или помалку, центриран во зенитната точка, лоцирана приближно 46° над Сонцето. Ретко е видлив и само неколку минути, има светли бои, а црвената боја е ограничена на надворешната страна на лакот. Речиси зенитскиот лак е извонреден по својата боја, осветленост и јасни контури. Друг интересен и многу редок оптички ефект од типот на хало е лакот на Ловиц. Тие произлегуваат како продолжение на пархелијата на пресекот со ореолот од 22 степени, се протегаат од надворешната страна на ореолот и се малку конкавни кон Сонцето. Колони од белузлава светлина, како разни крстови, понекогаш се видливи во зори или самрак, особено во поларните региони и можат да ги придружуваат и Сонцето и Месечината. Понекогаш се забележуваат лунарни ореоли и други ефекти слични на оние опишани погоре, при што најчестиот лунарен ореол (прстен околу Месечината) има аголен радиус од 22?. Исто како лажните сонца, може да се појават и лажни месечини. Короните или круните се мали концентрични обоени прстени околу Сонцето, Месечината или други светли објекти кои се набљудуваат од време на време кога изворот на светлина е зад проѕирните облаци. Радиусот на короната е помал од радиусот на ореолот и е приближно. 1-5?, синиот или виолетовиот прстен е најблиску до Сонцето. Корона се јавува кога светлината се расфрла со мали капки вода, формирајќи облак. Понекогаш короната се појавува како светлечка точка (или ореол) што го опкружува Сонцето (или Месечината), која завршува со црвеникав прстен. Во други случаи, најмалку два концентрични прстени со поголем дијаметар, многу слабо обоени, се видливи надвор од ореолот. Овој феномен е придружен со облаци од виножито. Понекогаш рабовите на многу високи облаци имаат светли бои. Глорија (халоси). ВО посебни условисе случуваат необични атмосферски појави. Ако Сонцето е зад набљудувачот, а неговата сенка се проектира на блиските облаци или на завесата од магла, кога одредена состојбаатмосфера околу сенката на главата на една личност можете да видите обоен прозрачен круг - ореол. Обично, таков ореол се формира поради рефлексијата на светлината од капките на роса на тревникот со трева. Глориите исто така доста често се наоѓаат околу сенката што ја фрла авионот на основните облаци. Духовите на Брокен. Во некои области глобусКога сенката на набљудувач лоциран на рид за време на изгрејсонце или зајдисонце паѓа зад него на облаци лоцирани на кратко растојание, се открива впечатлив ефект: сенката добива колосални димензии. Ова се случува поради рефлексијата и прекршувањето на светлината од ситни капки вода во маглата. Опишаниот феномен е наречен „Духот на Брокен“ по врвот на планините Харц во Германија. Миражите се оптички ефект предизвикан од рефракција на светлината при минување низ слоеви на воздух со различна густина и изразен во изгледот на виртуелна слика. Во овој случај, далечните предмети може да изгледаат како да се подигнати или спуштени во однос на нивната вистинска положба, а исто така може да бидат искривени и да добијат неправилни, фантастични форми. Миражите често се забележуваат во топла клима, како што се над песочните рамнини. Долните фатаморгани се вообичаени, кога далечната, речиси рамна пустинска површина добива изглед на отворена вода, особено кога се гледа од мала надморска височина или едноставно се наоѓа над слој на загреан воздух. Оваа илузија обично се јавува на загреан асфалтен пат, кој изгледа како водена површина далеку напред. Во реалноста, оваа површина е одраз на небото. Под нивото на очите, предметите може да се појават во оваа „вода“, обично наопаку. Над загреаната копнена површина се формира „колач од воздушен слој“, при што слојот најблиску до земјата е најтопол и толку редок што светлосните бранови што минуваат низ него се искривуваат, бидејќи брзината на нивното ширење варира во зависност од густината на медиумот. . Горните фатаморгани се поретки и поживописни од долните. Далечните објекти (често лоцирани надвор од морскиот хоризонт) се појавуваат наопаку на небото, а понекогаш и исправена слика на истиот објект се појавува горе. Овој феномен е типичен во студените региони, особено кога има значителна температурна инверзија, кога има потопол слој на воздух над постуден слој. Овој оптички ефект се манифестира како резултат на сложени обрасци на ширење на предниот дел на светлосните бранови во слоеви на воздух со нехомогена густина. Многу необични фатаморгани се случуваат од време на време, особено во поларните региони. Кога се случуваат фатаморгани на копно, дрвјата и другите компоненти на пејзажот се наопаку. Во сите случаи, предметите се појасно видливи во горните фатаморгани отколку во долните. Кога границата од два воздушни масие вертикална рамнина, понекогаш се забележуваат странични фатаморгани. Огнот на Свети Елмо. Некои оптички феномени во атмосферата (на пример, сјајот и најчестиот метеоролошки феномен - молња) имаат електрична природа. Многу поретки се светлата на Сент Елмо - светлечки бледо сини или виолетови четки со должина од 30 cm до 1 m или повеќе, обично на врвовите на јарболите или на краевите на дворовите на бродовите на море. Понекогаш се чини дека целото местење на бродот е покриено со фосфор и свети. Огнот на Свети Елмо понекогаш се појавува на планинските врвови, како и на кубињата и острите агли на високите згради. Овој феномен претставува карпален електрични празнењана краевите на електричните проводници, кога напнатоста во атмосферата околу нив многу се зголемува електрично поле. Will-o'-the-wisps се слабо синкав или зеленикав сјај што понекогаш се забележува во мочуриштата, гробиштата и криптите. Тие често изгледаат како пламен од свеќа подигнат околу 30 см над земјата, тивко гори, не дава топлина и лебди за момент над предметот. Светлината изгледа целосно неостварлива и, кога набљудувачот се приближува, се чини дека се движи на друго место. Причината за оваа појава е распаѓање на органски остатоци и спонтано согорување на мочуришниот гас метан (CH 4) или фосфин (PH 3). Волја има различни форми, понекогаш дури и сферични. Зелен зрак- блесок на смарагдно зелена сончева светлина во моментот кога последен зракСонцето се крие зад хоризонтот. Прво исчезнува црвената компонента на сончевата светлина, сите останати следат по ред, а последната останува смарагдно зелена. Овој феномен се случува само кога само самиот раб на сончевиот диск останува над хоризонтот, во спротивно се јавува мешавина на бои. Крепускуларните зраци се дивергентни зраци на сончева светлина кои стануваат видливи поради нивното осветлување на прашина во високите слоеви на атмосферата. Сенките на облаците формираат темни ленти, а зраците се шират меѓу нив. Овој ефект се јавува кога Сонцето е ниско на хоризонтот пред зори или по зајдисонце.