Fenomene optice: exemple. Lumina, miraj, lumina nordică, curcubeu

Vă rugăm să nu trimitem articole de pe Internet - ele pot fi găsite de motoarele de căutare. Scrieți articolul dvs. interesant și unic. Faceți o fotografie și descrieți lucrările de laborator în fizică sau chimie, trimiteți fotografii de casa dvs. de casă ....
SHLIT Articol de abordare [E-mail protejat]

Curcubeu

Procesul principal al apariției curcubeului este de a refracta (refracția) sau "îndoire" de lumină. Se îndoaie ușoară sau mai degrabă își schimbă direcția atunci când se deplasează de la un mediu la altul. Rainbow apare datorită faptului că lumina se mișcă la diferite viteze în medii diferite.

Pentru a înțelege cum apare îndoirea luminii, dăm un exemplu simplu. Imaginați-vă cum împingeți coșul de-a lungul parcului de parcare. Parcarea este una din "media" pentru cărucior. Dacă mutați căruciorul cu o forță constantă, viteza sa va depinde de mediul în care se mișcă - în acest caz asfaltul de parcare de parcare. Dar cum se schimbă viteza, dacă acest cărucior este plasat într-o altă miercuri, de exemplu, pentru a merge dincolo de bordură și a apela pe iarbă? Iarba este un alt "mediu" pentru un cărucior. Pe iarbă, coșul se mișcă mult mai lent decât pe asfalt. Este vorba despre rezistența rezistenței și, deoarece rezistența pe iarbă este mult mai mare decât pe trotuar, atunci trebuie să faceți mai multă putere pentru a muta coșul.

Dar dacă împingeți căruciorul pe iarbă într-un unghi, atunci schimbarea în rularea sa. Dacă roata potrivită cade mai întâi pe iarbă, atunci se încetinește, în timp ce roata stângă se deplasează chiar și în trotuar. Din acest motiv, coșul începe să cloneze pe partea stângă în timp ce plouă iarba. Dar merită să îndepărtați căruciorul de pe platforma pe bază de plante la trotuar, deoarece o roată începe să se rotească mai repede decât cealaltă și căruța se desfășoară.

Prin același principiu, fasciculul fasciculului de lumină apare atunci când se încadrează într-o prismă transparentă. O parte a valului de lumină este puțin mai lentă decât cealaltă, astfel încât fasciculul trece prin marginea aerului și a sticlei în diferite unghiuri (de fapt, fasciculul luminos se reflectă de suprafața prismei). Lumina se întoarce din nou când iese din prismă, deoarece o parte a luminii se mișcă mai repede decât cealaltă.

În plus față de procesul de îndoire a luminii, ca atare, prisma împărtășește lumina albă asupra componentelor sale. Fiecare culoare de lumină albă are o frecvență caracteristică proprie, datorită căruia culorile se mișcă la viteze diferite, trecând prin prisme.

Culoarea rămășiței lent în sticlă începe mai mult, ieșind din aer în prisme, deoarece în mediu diferit culoarea se mișcă la viteze diferite. Culoarea care se mișcă mai repede în sticlă slăbește nu semnificativ, deci nu este atât de mult. Datorită acestui fapt, toate culorile curcubeului, din care lumina albă constă sunt separați prin trecerea frecvenței prin geam. Dacă sticla refractează lumina de două ori, deoarece se întâmplă într-o prismă, o persoană este mult mai bună vede toate culorile separate ale luminii albe. Aceasta se numește dispersie.

Picăturile de ploaie pot refuraja și dispersa lumina, precum și se întâmplă în interiorul prismei. În anumite condiții, în cer apare un curcubeu în cer ca urmare a unei astfel de refracții a luminii.

Refracția luminii atunci când se deplasează de la apă la aer

Bagheta a coborât în \u200b\u200bapă, lingura în paharul de ceai datorită refracției luminii pe suprafața apei, ne pare a fi refractată.

Puneți o monedă pe fundul unui vas opac, astfel încât acesta să nu fie vizibil. Acum se toarnă în vasul de apă. Moneda va fi vizibilă. O explicație a acestui fenomen este clară din videoclip.

Uită-te la partea de jos a rezervorului și încercați să apreciați adâncimea sa. Cel mai adesea nu reușește corect.

Să vedem mai multe detalii, precum și cât de mult ne pare adâncimea rezervorului dacă ne uităm de sus.

Fie H (fig.17), este adevărata profunzime a rezervorului, în partea de jos, se află un obiect mic, de exemplu, pietricele. Lumina reflectată de ei este împărțită în toate direcțiile. Unele raze de fascicul cade pe suprafața apei din partea inferioară a fundului la un unghi și 1, refractată la suprafață și intră în ochi. În conformitate cu legea de refracție, puteți scrie:

dar din moment ce n 2 \u003d 1, atunci n 1 păcat a 1 \u003d păcat 1.

Radiația refractată intră în ochi la punct. V. Rețineți că se încadrează în ochi, nu la un fascicul, ci o fascicul de raze, secțiunea transversală se limitează la ochiul elevului.

În figura 17, fasciculul este arătat prin linii subțiri. Cu toate acestea, acest pachet de îngust și putem neglija secțiunea transversală, acceptându-l pentru linia AOS.

Ochiul este proiectat și până la punctul A 1, iar adâncimea rezervorului ne pare egală cu H.

Se poate observa din figura că adâncimea aparentă a rezervorului H depinde de adevărata valoare a n și de unghiul de observare υ 1.

Exprimați această dependență matematic.

Din triunghiurile AOC și 1 OS, avem:

Excluzând de la aceste ecuații OS, obținem:

Având în vedere că a \u003d υ 1 și păcatul 1 \u003d n 1 păcat a 1 \u003d n păcat a, ajungem:

În această formulă, dependența profunzimii aparent a rezervorului h de la adâncimea reală a n și unghiul de supraveghere nu iese în mod explicit. Pentru o prezentare mai distinctă a acestei dependențe, îl vom exprima grafic.

Pe graficul (fig.18) de-a lungul axei Abscisa, valorile unghiurilor de observare în grade sunt depozitate și conform axei ordonate - adâncimea aparentă adecvată a H în fracțiunile adâncimii reale ale N. rezultatul curba arată că la unghiuri mici de supraveghere, adâncimea aparentă

este vorba despre ¾ valabil și scade ca un unghi de creștere a observațiilor. Într-un unghi de observație A \u003d 47 °, apare o reflecție internă completă, iar fasciculul din apă nu poate ieși.

Miraj

Într-un mediu neomogen, lumina se întinde indirectural. Dacă ne imaginăm un mediu în care indicele de refracție se schimbă de la partea de jos în sus, și o rupe mental pe straturi orizontale subțiri,

acest lucru, având în vedere condițiile de refracție a luminii în timpul tranziției de la stratul la strat, observăm că într-un astfel de mediu, lumina luminii ar trebui să-și schimbe treptat direcția (figura 19, 20).

O astfel de curbură a fasciculului luminos suferă într-o atmosferă în care, pentru unul sau alte motive, în principal datorită încălzirii neuniforme, indicele de refracție al aerului se schimbă cu o înălțime (figura 21).


Aerul este de obicei încălzit de la solul absorbant energia razelor soarelui. Prin urmare, temperatura aerului scade e mare. De asemenea, este cunoscut faptul că densitatea aerului scade cu mare. Sa stabilit că, cu o înălțime de creștere, indicele de refracție scade, astfel încât razele care merg prin atmosferă sunt răsucite, îndoind la sol (figura 21). Acest fenomen a fost numit refracție atmosferică normală. Datorită reflexiei luminarilor cerești, ne pare oarecum "ridicată" (deasupra înălțimii lor adevărate) deasupra orizontului.

Se calculează că refracția atmosferică "ascensoare" situată la o altitudine de 30 °, pe 1 "40", la o înălțime de 15 ° - la ZO, la o altitudine de 5 ° - cu 9 "45". Pentru cadavrele de la orizont, această valoare ajunge la 35 ". Aceste cifre sunt deflectate în una sau de cealaltă parte, în funcție de presiunea și temperatura atmosferei. Cu toate acestea, pentru un motiv sau altul, masa de aer poate fi în straturile superioare ale atmosferă cu o temperatură mai mare comparativ cu straturile de fund. Ei pot aduce vânturi din țările fierbinți, de exemplu, din zona de deșert fierbinte. Dacă în acest moment există un aer rece și dense al anticiclonului în straturile inferioare, fenomenul de refracție Poate crește semnificativ și razele de lumină, care apar din elementele de împământare până la un unghi. La orizont, ei se pot întoarce la pământ (figura 22).

Cu toate acestea, se poate întâmpla ca suprafața pământului datorită încălzirii sale puternice, aerul este atât de încălzită încât indicele de refracție al luminii de lângă sol devine mai mic decât la o înălțime peste sol. Dacă, în același timp, există o vreme fără vânt, o astfel de stare poate fi păstrată de mult timp. Apoi, razele de la articole care se încadrează sub un unghi destul de mare față de suprafața pământului pot fi curbate atât de mult încât, descriind arcul de lângă suprafața solului, vor merge în sus (figura 23a). Cazul prezentat în figura 236 este, de asemenea, posibil.

Starea descrisă mai sus în atmosferă și explică apariția unor fenomene interesante - miraje atmosferice. Aceste fenomene sunt, de obicei, împărțite în trei clase. Prima clasă include cea mai frecventă și simplă în originea lor, așa-numitul lac (sau mai mic) miraj, provocând atât de multe speranțe și dezamăgiri ale călătorilor deșertului.


Matematicianul francez Gaspar Monzh, care a participat la campania egipteană din 1798, descrie impresiile sale de miraje din această clasă:

"Când suprafața pământului este puternic arat de soare și începe doar să răcească înainte de începerea amurgului, zona familiară nu se extinde la orizont, ca și ziua, și se pare, așa cum se pare, în aproximativ un le, în un inundații solide.

Satele, situate pe, arata ca insula printre lacurile extinse. În fiecare sat - reflexia sa răsturnată, numai ea nu este ascuțită, piesele mici nu sunt vizibile, ca o reflecție în apă, vântul de sablare. Dacă vă apropiați de un sat care pare înconjurat de inundații, malul apei imaginare este îndepărtat, manșonul de apă care ne-a separat din sat este treptat îngust până când dispare, iar lacul ... Acum începe în spatele acestui sat, reflectând acest sat sate situate în continuare "(figura 24).

Explicația acestui fenomen este simplă. Straturile inferioare ale aerului încălzit din sol nu au avut timp să urce; Indicele lor de refracție al luminii este mai mic decât partea de sus. Prin urmare, razele luminii emise din elemente (de exemplu, din punct de vedere din palmă, figura 23a), întări în aer, se încadrează în ochi de jos. Eye proiectează o rază la punctul 1. Același lucru se întâmplă cu razele care vin din alte puncte ale subiectului. Subiectul pare a fi răsturnat observatorul.

De unde vine apa? Apa este o reflectare a cerului.

Pentru a vedea mirajul, nu este nevoie să mergeți în Africa. Se poate observa într-o zi liniștită de vară liniștită și avem peste suprafața preîncălzită a autostrăzii asfaltului.

Mirageul celei de-a doua clasa este numit topul sau mirajele unei viziuni cu rază lungă de acțiune. Ei sunt cel mai mult ca o "nemaiauzită a miracolului" descrisă de N. V. Gogol. Prezentăm descrierile mai multor astfel de miraje.

Din coasta de azur din Franța, la începutul dimineții mării mediteraneene, din cauza orizontului, lanțul întunecat al munților se ridică, în care locuitorii recunosc Corsica. Distanța față de Corsica este mai mare de 200 km, deci poate exista un discurs despre vizibilitatea directă.

În coasta englezească, lângă Hastings, puteți vedea malul francez. Potrivit naturalistului lui Nursa-Dig, "lângă Regjo din Calabria, vizavi de Coasta Siciliană și din orașul Messina, uneori vizibilă în zonele complet nefamiliare cu efective de pășunat, Groves și castele de cypress și castele. Fără a fi extins în aer, mirajele dispar. "

Miraje ale vederii cu rază lungă de acțiune apar în cazul în care straturile superioare ale atmosferei se vor datora oricăror motive, de exemplu, atunci când aerul încălzit este lovit, în special rarefiat. Apoi, razele care emană de la elementele de împământare sunt curbe mai puternice și ajung la suprafața Pământului, mergând la un unghi mare la orizont. Ochiul observatorului le pornește în direcția pe care o intră.


Aparent, faptul că un număr mare de miraje de viziune sunt observate pe coasta mediteraneană, se observă deșertul de zahăr. Masele de aer cald se ridică deasupra lui, apoi îndepărtați spre nord și creați condiții favorabile pentru apariția mirajelor.

Mirageul superior este observat în țările nordice, când suflă vânturile calde sudice. Straturile superioare ale atmosferei se dovedesc a fi încălzite, iar răcirea mai mică datorită prezenței maselor mari de gheață și zăpadă.

Uneori există simultan imagini directe și inverse de obiecte. Figurile 25-27 prezintă aceste fenomene observate în latitudinile arctice. Aparent, peste pământ există straturi de aer inteligibile și mai rarefiate, care curgând razele luminii sunt după cum se arată în figura 26.

Miraje ale celei de-a treia clase - Viziunea Ultra-Dashed - este dificil de explicat. Dăm o descriere a câtorva dintre ei.

"Bazându-se pe mărturia mai multor persoane de încredere - scrie K. Flarmarion în cartea" Atmosferă ", pot să raportez despre Mirage, care a fost văzut în orașul Vervier (Belgia) în iunie 1815. Într-o dimineață, locuitorii orașului au văzut armata pe cer, așa că este clar că ați putea distinge costumele de artileroase, o armă cu o roată spartă, care este pe punctul de a cădea ... A fost dimineața Bătălia la Waterloo! " Distanța dintre Waterloo și Vervier într-o linie dreaptă - 105 km.

Există cazuri în care mirajele au fost observate la o distanță de 800, 1000 sau mai multe kilometri.

Dăm un alt caz izbitoare. În noaptea de 27 martie 1898, printre Oceanul Pacific, echipajul navei lui Bremen Matador a fost speriat de viziune. La de la miezul nopții, echipajul a remarcat aproximativ două mile (3,2 km) o navă care a luptat cu o furtună puternică.

Cu atât mai surprinzător faptul că era o tabără. Nava a traversat cursul "Matador", și au existat momente când se părea că ciocnirea navelor a fost inevitabilă ... echipajul lui Matador a văzut cum în timpul unui șoc puternic al valului despre o navă necunoscută în lumina căpitanului cabinei, care a fost vizibil tot timpul în două orificii. După un timp, nava a dispărut, pierzând vântul și valurile.

Mai târziu a fost clarificată mai târziu. Sa dovedit că toate acestea s-au întâmplat cu un alt vas, care în timpul "viziunii" a fost de la Matador la o distanță de 1.700 km.

Ce moduri sunt lumina din atmosferă, astfel încât imaginile distincte ale obiectelor să fie salvate la distanțe atât de lungi? Nu există un răspuns precis la această întrebare. Au existat ipoteze despre educație în atmosfera lentilelor de aer gigant, mirajul târziu, adică Mirage de la Mirage. Este posibil ca rolul ionosferei * să meargă aici, reflectând nu numai valuri radio, ci și valuri de lumină.

Aparent, fenomenele descrise au aceeași origine ca și ceilalți observați pe marile lui Mirage, numele "Olandezului Flying" sau "Morgan Fata", când marinarii văd vasele fantomatice, lăsând apoi oamenii superstițioși.

CURCUBEU

Rainbow este un frumos fenomen ceresc - a atras întotdeauna atenția omului. În trecut, când oamenii știau foarte puțin despre lumea din jurul lor, curcubeul a fost considerat "semn ceresc". Deci, grecii antice au crezut că curcubeul era un zâmbet al zeiței Irida.

Rainbow este observat deoparte, opus soarelui, pe fundalul nori de ploaie sau de ploaie. Arcul multi-colorat este de obicei localizat pe observator la o distanță de 1-2 km, uneori poate fi observată la o distanță de 2-3 m pe fundalul picăturilor de apă formate din fântâni sau pulverizatoare de apă.

Centrul de curcubeu se află sub continuarea liniei drepte care leagă soarele și ochiul observatorului, pe anti-tocuri. Unghiul dintre direcția de pe curcubeul principal și linia anti-tocului este de 41-42 ° (figura 28).


La momentul răsăritului soarelui, punctul însorit (punctul M) este situat pe linia de orizont, iar curcubeul are forma unui semicerc. Pe măsură ce soarele ridică, Sunpotion-ul este coborât sub orizont, iar dimensiunea curcubeului scade. Reprezintă doar o parte a circumferinței. Pentru un observator, care este ridicat, de exemplu. Avionul, curcubeul este vizibil ca un cerc complet, cu umbra observatorului din centru.

Un curcubeu lateral este adesea observat, concentric cu primul, cu o rază unghiulară de aproximativ 52 ° și referința culorilor.

Cu înălțimea soarelui, 41 °, curcubeul principal încetează să fie vizibil și doar o parte din curcubeul lateral se comportă deasupra orizontului, iar la înălțimea soarelui, mai mult de 52 ° nu este vizibilă de curcubeul lateral. Prin urmare, la latitudinile mijlocii și ecuatoriale din ceasul din apropiere, acest fenomen al naturii nu este niciodată observat.

Rainbow, ca spectrul, distinge șapte culori principale care depășesc ușor unul în altul. Vizualizarea arcului, luminozitatea culorii, lățimea benzilor depinde de dimensiunea picăturilor de apă și de cantitatea lor. Picăturile mari creează o curcubeu mai îngustă, cu flori strânse, cu arcuri mici, flexura și chiar și alb. Acesta este motivul pentru care curcubeul îngust îngust este vizibil în timpul verii după ploaia furtună, în timpul căderii căderii mari.

Pentru prima dată, teoria curcubeului a fost dată în 1637 R. Descartet. El a explicat curcubeul ca fenomen asociat cu reflexia și refracția luminii în ploaie.

Formarea florilor și secvența lor au fost explicate mai târziu, după natura complicată a naturii luminii albe și a dispersiei sale în mediu. Teoria difracției a curcubeului a fost dezvoltată de Erie și Permene.

Luați în considerare cele mai simple cazuri: lăsați mingea să aibă o formă de minge, cade un pachet de raze de soare paralele (figura 29). Fasciculul care se încadrează pe suprafața scăderii la punctul A este refractat în interiorul IT conform legii refractare: N 1 păcat A \u003d P 2 Sin β, unde n 1 \u003d 1, n 2 ≈ 1.33-, respectiv, indicii de refracție de Aerul și apa, iar unghiul cade, β este unghiul de refracție al luminii.

În interiorul unei scări Ray merge drept ab. La punctul în refracția parțială a fasciculului și a reflecției sale parțiale. Rețineți că, cu atât mai puțin unghiul căderii la punctul și, prin urmare, la punctul A, cu atât este mai mică intensitatea razei reflectate și cu atât este mai mare intensitatea fasciculului refractat.

Ray AV după reflexie la punctul B trece la un unghi β 1 "\u003d β 1 intră în punctul cu, unde apare reflexia parțială și refracția parțială a luminii. Fasciculul refractat iese din picătură la unghiul U2 și Reflectat poate merge mai departe, la DD și etc. Astfel, fasciculul de lumină în picătură suferă o reflexie repetată și refracție. Cu fiecare reflecție, unele dintre razele luminii iese și intensitatea acestora în interiorul scăderii scade. Cel mai intens de vânturile de raze este un fascicul, eliberat dintr-o picătură la punctul B. Cu toate acestea, este dificil să o observăm, deoarece se pierde pe fundalul luminii puternice directe. Razele, refracționate la punctul C, creați agregatul pe fundalul nori întunecați al curcubeului primar și razele care se confruntă cu refracția la punctul D

dați un curcubeu secundar, care, după cum urmează din cele de mai sus, este mai puțin intens decât primar.

Pentru cazul lui K \u003d 1, obținem θ \u003d 2 (59 ° 37 "- 40 ° 26") + 1 \u003d 137 ° 30 ".

În consecință, unghiul de observare a curcubeului primului ordin este:

Φ 1 \u003d 180 ° - 137 ° 30 "\u003d 42 ° 30"

Pentru fascicul de "dă un curcubeu al ordinii a doua, adică, în cazul lui K \u003d 2, avem:

Θ \u003d 2 (59 ° 37 "- 40 ° 26") + 2 \u003d 236 ° 38 ".

Unghiul de observare a curcubeului al ordinii a doua φ 2 \u003d 180 ° - 234 ° 38 "\u003d - 56 ° 38".

De aici rezultă (poate fi văzută din figură) că, în cazul în cauză, curcubeul celui de-al doilea ordin de la sol nu este vizibil. Pentru ca acesta să fie vizibil, lumina trebuie scăzută de jos (figura 30, b).

Atunci când se analizează formarea unui curcubeu, este necesar să se țină seama de un alt fenomen - refracția inegală a valurilor de lumină de diferite lungimi, adică raze ușoare de diferite culori. Acest fenomen se numește dispersie. Datorită dispersiei unghiurilor de refracție și colțurile grinzilor razelor θ într-o picătură sunt diferite pentru razele de diferite culori. Cursul a trei raze - roșu, verde și purpuriu este prezentat schematic în figura 30 și pentru arcul primei ordini și în figura 30, B pentru a doua ordine de comandă.

Se poate observa din desenele că secvența de culori din aceste arce este contrară.

Cel mai adesea, vedem un curcubeu. Frecvent, cazurile în care există două benzi de curcubeu în același timp situate una deasupra celeilalte; Cu toate acestea, destul de rare, și chiar mai multe arcuri celeste - trei, patru și chiar cinci în același timp. Acest fenomen interesant a fost observat de Leningrads pe 24 septembrie 1948, când au apărut patru curcubeu în după-amiaza printre nori peste Neva. Se pare că curcubeul poate să apară nu numai din lumina directă a soarelui; Adesea apare în razele reflectate ale soarelui. Acest lucru poate fi văzut pe țărmul golfurilor marine, râurilor mari și lacurilor. Trei sau patru astfel de curcubeu sunt obișnuite și reflectate - creează o imagine frumoasă. Deoarece razele soarelui reflectate de suprafața apei merg în sus, atunci curcubeul format în aceste raze poate arăta uneori complet neobișnuit.

Nu ar trebui să se creeze că curcubeul poate fi observat numai în timpul zilei. Se întâmplă noaptea, totuși, întotdeauna slab. Puteți vedea o astfel de ploaie după ploaie de noapte când luna caută de la nori.

Unele seama de curcubeu pot fi obținute în următoarea experiență. Luați un balon cu apă, aprindeți-l cu lumina soarelui sau lampa printr-o gaură într-o placă albă. Apoi, curcubeul este vizibil în mod clar pe placă (fig.31, a), cu unghiul razelor în comparație cu direcția inițială, va fi de aproximativ 41-42 ° (figura 31,6). În condiții naturale, nu există ecran, imaginea are loc pe retina ochiului, iar ochiul proiectează această imagine pe nori.

Dacă curcubeul apare în seara înainte de apusul soarelui, se observă curcubeul roșu. În ultimele cinci sau zece minute înainte de apusul soarelui, toate culorile curcubeului, cu excepția roșu, dispar, devine foarte luminos și vizibil chiar și zece minute după apusul soarelui.

Spectacolul frumos este un curcubeu în rouă.

Se poate observa la răsăritul soarelui pe iarba acoperită cu roua. Acest curcubeu are o formă de hiperbieri.

Nimby.

Având în vedere curcubeul din luncă, veți observa în mod involuntar un uimitor halo - nimbes care înconjoară umbra capului tău. Aceasta nu este o iluzie optică și nici un fenomen de contrast. Când umbra cade pe drum, haloul dispare. Care este explicația acestui fenomen interesant? Dropurile de rouă joacă cu siguranță un rol important aici, deoarece fenomenul dispare atunci când dispăruia dispare.

Pentru a clarifica cauza fenomenului, efectuați următoarea experiență. Luați un balon sferic cu apă și puneți-l pe lumina soarelui. Lăsați-o să descrie o scădere. Locul din spatele balonului aproape de foaia de hârtie, care va juca rolul de iarbă. Uită-te la balon la un unghi mic în raport cu direcția razelor incidente. Veți vedea că razele luminoase luminoase reflectate din hârtie. Razele sunt aproape cu precizie spre razele soarelui care se încadrează pe balon. Un pic spre ochi și iluminarea strălucitoare a balonului nu mai este vizibilă.

Aici avem de-a face cu împrăștiați, ci cu o fascicul de lumină care emană dintr-un loc luminos pe hârtie. Balonul acționează ca o lentilă, lumina de ghidare a noastră.

Un pachet de raze de soare paralele după refracția în balon oferă o imagine mai mult sau mai puțin concentrată a soarelui sub forma unui loc luminos. La rândul său, o mulțime de lumină emisă de loc este capturată de balon și după refracție este trimisă înapoi spre soare, inclusiv cu ochii noștri, pe măsură ce stăm înapoi la soare. Dezavantajele optice ale obiectivului nostru - baloanele dau un flux de lumină împrăștiată, dar totuși fluxul principal de lumină emană dintr-un loc luminos pe hârtie este îndreptat spre soare. Dar de ce este lumina reflectată de la margine, nu verde?


El are de fapt o nuanță slabă verzui, dar mai ales el este alb, precum și lumina, îndreptată de suprafețe vopsite netede, cum ar fi, de exemplu, strălucirea de la o tablă verde sau galbenă, de la vitralii.

Dar picăturile de rouă nu sunt întotdeauna sferice. Ele pot fi distorsionate. Apoi, unii dintre ei conduc lumina deoparte, dar trece prin ochi. Alte picături, cum ar fi cele descrise în figura 33, au o astfel de formă că lumina care se încadrează pe ele după o reflecție de două sau dublă este trimisă înapoi spre soare și intră în ochiul observatorului stând înapoi la el.

În cele din urmă, trebuie remarcat o explicație mai atentă a acestui fenomen: numai acele frunze ale ierbii, care cade lumina potrivită a soarelui, adică acelea care nu sunt ascunse de alte frunze pe partea soarelui. Dacă considerăm că frunzele celor mai multe plante își întorc întotdeauna avionul spre soare, este evident că există o mulțime de frunze reflectorizante (Fig.33, E). Prin urmare, NIMS poate fi, de asemenea, observat în absența robotului, pe suprafața unei lungi netede sau a unui câmp comprimat.

Man - Big Master Master Castele aeriene pe nisip. Cu toate acestea, practica arată: la mama naturii, el este departe. Maestrul de la Dumnezeu este capabil de o astfel de înșelăciune a sentimentelor noastre, că spiritul captează! Dar, indiferent cât de magic, arată fenomenele optice, exemplele despre care ne vom uita, ele nu sunt o fantasmagorie, ci rezultatul fluxului proceselor fizice. Într-o atmosferă neomogenă de pământ, razele luminii sunt curbate, provocând iluzii premium. Dar vă puteți imagina lumea fără vise și viziuni? El ar fi atât de gri ...

Lumina și culoarea

Vorbind despre lumina și despre formele care respectă nici o generație de oameni, subliniem că culorile apar în atmosferă datorită faptului că lumina albă în timpul interacțiunii cu materialele din atmosferă este împărțită în componente (spectru). Această interacțiune se efectuează utilizând una dintre cele trei forme de bază: reflecție, refracție (refractare) și difracție.

Dacă vorbim despre spectru, gândiți-vă cum să vă învățați copilul să vă amintiți agregatul benzilor de culoare, rezultând trecerea fasciculului luminos prin intermediul mediului de refracție. O expresie simplă va ajuta: "Fiecare vânător (portocaliu) vrea (galben) să știe (verde), unde (albastru) se așează (albastru) fazan (violet)."

Există apariția undelor secundare care se propagă de la marginea a două medii înapoi la primul mediu. Refracție - refracția de raze la marginea a două medii. Difracția - flexia particulelor solide, picături lichide, precum și alte materiale prezente în atmosferă. Toate acestea sunt cauza celor prosperă în universul "înșelăciune optică a vederii". Simptomele sunt setate: variind de la cerul albastru, miraje și curcubeu la solii falsi și stâlpi solari.

Reflecție internă

Fenomenele optice în fizică - o secțiune importantă demnă de studii profunde. Așa că continuați. Reflecția are loc atunci când se încadrează pe o suprafață netedă și returnată la un unghi egal cu intrarea. Acest fenomen explică originea culorii: unele părți sunt mai ușor de mai ușor și reflectate decât altele. De exemplu, un obiect care pare să aibă o culoare verde pare așa, deoarece absoarbe toate lungimile valurilor de lumină albă, cu excepția verde, care se reflectă.

Una dintre formulare este reflecția internă - este adesea prezentă în explicarea fenomenelor optice. Lumina este inclusă în corpul fizic transparent (material), cum ar fi o picătură de apă, prin suprafața exterioară și selectează suprafața interioară. Apoi, pentru a doua oară - de la material. Culoarea curcubeului poate fi explicată parțial din punct de vedere al reflecției interne.

Rainbow Doug.

Rainbow este un fenomen optic care se întâmplă atunci când lumina soarelui și ploaia sunt combinate în mod specific. Razele luminii solare sunt împărțite în culorile pe care le vedem în curcubeu atunci când sunt incluse în picăturile de ploaie. Acest lucru se întâmplă atunci când raza cade pe "ploaia" fixă \u200b\u200ba ploii la un anumit unghi, culorile sunt separate (lumina albă se descompune în spectru) și vedem un curcubeu strălucitor, festiv, asemănător unui pod semicircular gigant.

Se pare că re-loviturile din benzile curbate se blochează chiar deasupra capului. Sursa de radiație va fi întotdeauna în spatele nostru: pentru a vedea imediat soarele clar, iar curcubeul frumusețe este imposibil (cu excepția cazului în care oglinda este utilizată în acest scop). Fenomenul nu este străin de lună. Când noaptea lunii este luminoasă, puteți vedea "fanul" curcubeu și lângă Selena.

Când aproape nimic nu poate fi văzut, cei mai susceptibili fotoreceptori ai ochilor unei persoane lucrează - "bastoane". Ele sunt sensibile la partea verde de smarald a spectrului, alte culori "nu văd". Ca rezultat, curcubeul arată albii. Când iluminarea este îmbunătățită, "coloanele" sunt conectate, datorită acestor terminații nervoase, arcul arată mai colorat.

Miraj

De pe Pământ, observăm doar o parte din circumferința curcubeului primar. Lumina are o singură reflecție. În munți puteți vedea curcubeul rotund. Știți că "frumusețile" sunt două și chiar trei? Rainbow, împușcat peste curcubeu, mai puțin luminos și "inversat" (la urma urmei, aceasta este reflectarea primului). A treia se întâmplă în cazul în care aerul este cristal clar și transparent (de exemplu, în munți). Se referă la spectacolul obișnuit.

Mirage este un fenomen optic care nu poate apela în fiecare zi. În Rusia, este relativ rară. De fiecare dată, pronunțând cuvântul magic, ne amintim legenda despre nava fantomă "Flying olandez". Potrivit leiurilor, pentru crimele căpitanului, el va fierbe expansiunile oceanului până la a doua venire.

Dar un alt "olandez". Ripurile de croazieră au devenit volatile, s-au scufundat în decembrie 1941 de pe coasta CEYLON. El a văzut o echipare "foarte aproape" a vasului britanic "Vendor", care se afla în zona Maldive. De fapt, navele împărțite la 900 de kilometri!

fata Morgana

"Flying olandez" și alții sunt fenomene optice, exemple din cohortele mirajilor uimitoare "Fata Morgan" (numit după eroina epicului britanic). Un fenomen optic neobișnuit este o combinație de mai multe forme simultan. În cer, se formează o imagine complexă, în schimbare rapidă. Privind la tipurile de ceea ce este departe de orizont pare să fie nebun, așa că sunt "tangibi".

Minunile cauzate de condițiile atmosferice pot confunda pe oricine. Mai ales cum ar fi aspectul "stratului de apă" în deșert sau pe un drum fierbinte cauzat de refracția razelor. Nu numai copiii, dar adulții nu pot scăpa de sentimentul că animalele, puțurile, copacii, clădirile sunt reale. Dar, din păcate!

Lumina trece prin straturile de aer încălzit neuniform, creând un fel de imagine 3D. Miraje sunt partea de jos (suprafața la distanță dobândește tipul de apă deschisă), lateral (apare lângă o suprafață verticală puternic încălzită), crono- (reproduce evenimentele din trecut).

Auroră boreală

Reflectând asupra fenomenelor optice, este imposibil să nu spunem despre strălucirea nordică (polară). Are două forme principale: panglici frumoase și pete spumante asemănătoare noriilor. Strălucire intensivă, de regulă, "bandă". Se întâmplă că benzile stralucitoare colorate încetează să existe și să nu se prăbușească în componente.

În întunericul spațiului ceresc, perdea, de regulă, se întinde în direcția de la est la Occident. "Clay" poate ajunge la câteva mii de kilometri în lățime și câteva sute - înălțime. Aceasta nu este o densă, dar subțire "barieră", prin care strălucește sparklele. O vedere foarte frumoasă.

Marginea inferioară a "scenelor" rozariei, are o umbră roșie sau roz, partea de sus pare să se dizolve în întuneric, datorită căreia adâncimea neașteptată a spațiului este bine simțită. Să discutăm patru tipuri de strălucire polară.

Structura uniformă

Calma, forma simplă de strălucire, luminoasă sub și dizolvarea de mai sus, se numește un arc omogen; Active, mobile, cu pliuri mici și scurgeri - arc radiante. Foldurile strălucitoare suprapuse reciproc (cele mari) sunt numite "bandă radiantă".

Și cea de-a patra vedere - când zona de pliuri și bucle devine foarte mare. După sfârșitul activității benzii achiziționează o structură omogenă. Există o opinie că omogenitatea este principala proprietate a "cerșetorului său". Foldurile apar numai în perioada de amplificare a activității atmosferice.

Există și alte fenomene optice. Exemplele nu vor încetini următoarele. O flurry este o strălucire care dă întreaga pălărie polară o strălucire verde albicioasă. Se observă în stalpi de sud și nord ai Pământului, în Islanda, Norvegia etc. Fenomenul apare ca urmare a luminiscenței straturilor superioare magnetizate ale atmosferei atunci când interacționează cu particule încărcate de vânturile solare (așa-numita expirări în spațiul din plasmă de la heliu și hidrogen).

Despre cineva poate spune următoarele: sunt frecvente în zilele înghețate, foarte spectaculoase.

Elm sfânt în pene de raze verzi și halo

Există și alte fenomene optice. De exemplu, halo, aspectul căruia este asociat cu cristalinele de gheață, rezultând o atmosferă. Cu un curcubeu, dispersia sa relativă (descompunerea luminii în componente) nu este numai într-o picătură, ci în structura solidă a gheții.

Rainbows sunt similare unul cu celălalt, deoarece picăturile sunt aceleași, ele pot cădea doar. Halo are sute de specii, deoarece cristalele sunt diferite și foarte "minciuni": este până acum, atunci ei se învârte, se grăbesc la pământ.

Visând încă o dată "să înșele", puteți admira soarele falsi (parlelia) sau cel mai recent "Sit" pe vârfuri ascuțite de clădiri înalte. Mystic nu are nimic de-a face cu asta. Aceasta este o descărcare electrică în atmosferă. Adesea apare în timpul unei furtuni sau într-o furtună nisipoasă (când particulele sunt electrificate).

Fotografii iubesc să prindă un "fascicul verde" (bliț peste soare și refracția razelor la orizont). Este cel mai bine imprimat în spații deschise, în vreme fără nopți. Dar coroanele (difracția luminii) sunt vizibile în mod clar atunci când terenul nori este ceață (cercurile curcubeului în jurul farurilor mașinii dvs. - aceasta este coroanele), iar cerul este strâns de talia norii. În ceața de la picături mici, cercurile sunt deosebit de frumoase. Când ceața este îngroșată - sunt încețoșați. Prin urmare, o scădere a numărului de inele de curcubeu este privită ca o agravare a semnalului. Ce lume uriașă este fenomenele optice! Exemple dezasamblate de noi - numai partea superioară a aisbergului. Știind despre aceste fenomene, vom putea explica științific orice iluzie atmosferică.

Fenomenele optice atmosferice afectează imaginația prin frumusețe și varietate de iluzii create. Cei mai spectaculoși sunt stâlpi de lumină, soarele false, cruci de foc, gloria și fantoma spartă, care adesea oameni care nu au oameni iau pentru un miracol sau un bogguard.

Arcul apropiat de corid, sau "Rainbow Finery". Lumina trece prin cristale de gheață în nori de cidru. Fenomen foarte rar, deoarece cristalele de gheață și lumina soarelui ar trebui să fie la un anumit unghi unul altuia, să creeze efectul "Rainbow Finery".

"Ghost Broccina". Fenomenul și-a primit numele sub numele de vertex brockken din Germania, unde este posibil să observăm în mod regulat acest efect: un om stând pe un deal sau o durere, în spatele cărei spate sau vine soarele, descoperă că umbra lui care se încadrează pe nori devine impresionabil de uriaș. Acest lucru se datorează faptului că cele mai mici picături de ceață într-un mod special reflectă și reflectă lumina soarelui.

Arc de districție.Arcul cu centrul la punctul Zenith, situat deasupra soarelui aproximativ 46 °. Este rar vizibil și numai câteva minute, are culori strălucitoare, schițe clare și întotdeauna paralel cu orizontul. Observator, reamintește zâmbetul pisicii lui Cheshire sau a unui curcubeu inversat.

Rainbow "Misty". Haloși de ceață arata ca un curcubeu incolor. Ceața, referindu-se la acest halo, constă din particule mai mici de apă și lumină, refractare în picături mici, nu o colorează.

Gloria.Puteți observa acest efect numai pe norii situați chiar în fața spectatorului sau sub ea, la punctul, care se află pe partea opusă sursei de lumină. Astfel, puteți vedea Gloria numai de la munte sau de la aeronavă, iar sursele de lumină (Soare sau Lună) ar trebui să fie amplasate chiar în spatele observatorului înapoi.

Galo la 22 °.Circlele luminoase albe în jurul soarelui sau a lunii, care apar ca urmare a refracției sau reflectării luminii în atmosfera de cristale de gheață sau zăpadă, se numește halo. În sezonul rece, Halo, format din cristale de gheață și zăpadă pe pământ, reflectă lumina soarelui și îl vadă în direcții diferite, formând un efect numit "praf de diamant".

Curcubeu nori.Când soarele este situat la un anumit unghi pentru picăturile de apă, din care se compune dintr-un nor, aceste picături refracționează lumina soarelui și creează un efect neobișnuit al "Cloud Rainbow", picându-l în toate culorile curcubeului.

Moon Rainbow (curcubeu de noapte)- Rainbow, generată de lună într-o măsură mai mare decât soarele. Rainbowul lunar este relativ mai mare decât cel obișnuit. Acest lucru se explică prin faptul că luna produce mai puțină lumină decât soarele. Rainbowul lunar este întotdeauna pe marginea cerului opus de Lună.

Soare fals - una dintre formele lui Halo, în care se observă una sau mai multe imagini suplimentare ale soarelui.
În "Cuvântul despre regimentul Igor", se menționează că înainte de debutul Polovtsy și capturarea lui Igor "patru soare shone pe terenul rus." Warriors au perceput-o ca un semn de probleme mari iminente.

Aurora boreala - Strălucirea straturilor superioare ale atmosferelor planetelor cu o magnetosferă, datorită interacțiunii lor cu particulele încărcate de vânt solar.

Incendii ale Sf. Elma.- Descărcarea sub formă de grinzi luminoase sau perii care apar la capetele acute ale obiectelor ridicate (turn, catargi, copaci singuri, vârfuri ascuțite de roci etc.), cu o mare tensiune a câmpului electric din atmosferă.

Lumina zodiacală.Luminărea difuză a cerului de noapte, creată de lumina soarelui, reflectată de particulele de praf interplanetar, se numește și lumină zodiacală. Lumina zodiacală poate fi observată în seara în vest sau dimineața în est.

Stâlpi de lumină.Cristalele plate de gheață reflectă lumina în straturile superioare ale atmosferei și formează lumini verticale de lumină, ca și cum ar fi lăsând suprafața Pământului. Sursele de lumină pot fi luna, soarele sau luminile de origine artificială.

Star Trail.Invizibil cu ochiul liber, îl puteți capta pe cameră.

White Rainbow. Stock Foto realizat pe Podul Golden Gate din San Francisco

Lumina Buddha. Fenomenul este similar cu fantoma lui Brockken. Radiile soarelui sunt reflectate de picăturile atmosferice ale apei peste mare și umbra avionului în mijlocul cercului curcubeu ...

Fascicul verde. "Când soarele de setare este complet ascuns de vedere, ultima veghe pare uimitor de verde. Efectul poate fi observat numai din locurile în care orizontul este scăzut și departe. Acesta durează doar câteva secunde".

Miraj, De mult timp, un fenomen natural binecunoscut ...

Moon Raduga. - Acesta este un fenomen destul de rar în atmosfera Pământului și apare numai la Luna plină. Pentru apariția curcubeului lunar, este necesar: luna plină, nu nori înnorați și ploaie persistentă. Rainbowul Lunar real are o dimensiune de jumătate din cer.

Umbra muntelui Observate pe fundalul norii de seară:

Când a apărut curcubeul, ea formează întotdeauna un joc de lumină pe picături de apă. Acestea sunt, de obicei, picături de ploaie, ocazional - picături mici de ceață. Pe cele mai mici picături, cum ar fi norii, curcubeul nu este vizibil.

Rainbow apare datorită faptului că solarul experiența luminii Refracția în picăturile de apăPonderate în aer. Aceste picături deflectează lumina diferitelor culori în moduri diferite, ca urmare a căreia lumina albă se descompune în spectru.

Puteți vedea într-o noapte lunară lunară curcubeu de pe lună. Deoarece viziunea umană este aranjată astfel încât, cu o iluminare slabă a ochiului, nu percepe culorile, curcubeul lunar arată binecuvântat; Cu cât este mai strălucitoare lumina, curcubeul "Culoarea".

În conformitate cu vechea credință engleză, la poalele fiecărui curcubeu puteți găsi o oală de aur. De asemenea, există acum oameni care își imaginează că pot ajunge cu adevărat la poalele curcubeului și că există o lumină specială de pâlpâire.

Este evident ca rainbow nu se află în nici un loc particular, ca un lucru real; Nu este nimic mai mult decât lumina venită la o anumită direcție.

Cel mai adesea observat curcubeul primarîn care lumina suferă o reflecție internă. Cursul razelor este prezentat în figura de mai jos. În curcubeul primar, culoarea roșie este situată în afara arcului, raza unghiulară este de 40-42 °.

Uneori puteți vedea un alt curcubeu mai puțin strălucitor în jurul primului. aceasta secundar Raduga.în care lumina reflectă de două ori picăturile. În curcubeul secundar "a trecut peste" ordine de culoare - în afara este violet și în interiorul roșu. Raza unghiulară a curcubeului secundar este de 50-53 °.

Ordinea de flori din al doilea curcubeu este în ordine în primă; Ele sunt adresate reciproc cu dungi roșii.

Schema de formare a curcubeului

  1. picătură sferică
  2. reflecție internă
  3. curcubeu,
  4. refracţie,
  5. secundar Rainbow,
  6. fasciculul de lumină
  7. cursul razelor în formarea curcubeului primar,
  8. cursul razelor în formarea unui curcubeu secundar,
  9. observator,
  10. zona de formare a curcubeului,
  11. zona de formare a curcubeului.
  12. zona de formare a curcubeului.

Centrul cercului, pe care îl descrie curcubeul, se află mereu pe o linie dreaptă care trece prin Soare (Luna) și Ochiul Observerului, adică simultan Soarele și curcubeul fără a folosi oglinzile este imposibil.

De fapt, curcubeul este un cerc complet. Nu putem să o urmăm peste orizont doar pentru că nu vedem că plimilele care se încadrează sub noi.

De la un avion sau deal se poate vedea un cerc complet.

"Șapte culori curcubeu" Există doar în imaginație. Este o cifră de afaceri retorică, trăind atât de mult pentru că rareori vedem lucruri de genul că sunt în realitate. De fapt, culorile curcubeului trec treptat unul în altul și numai ochii le combină în mod involuntar în grupuri.

Tradiția de alocare în curcubeu 7 culori Trimis de la Isaac NewtonPentru care numărul 7 a avut un înțeles simbolic special (dacă considerațiile pitagoreene sau teologice). Tradiția de separare a 7 culori în curcubeu nu este, de exemplu, la nivel mondial, un bulgar în curcubeu 6 culori.

Pentru a memora secvența de flori din curcubeu există fraze mnemonice, primele litere ale fiecărui cuvânt în care corespund primelor litere din numele florilor (roșu, portocaliu, galben, verde, albastru, albastru, violet

"LAvârstă desprea avut j.element z.nat. g.de. dinidit. f.azan ". "Cum odată ce capul Jacques-sună a izbucnit lanterna".