Optische Phänomene in der Atmosphäre. Elektrische und optische Phänomene in der Atmosphäre

Zusammenfassung einer Erdkundestunde

"Optische Phänomene in der Atmosphäre"

Klasse 6, GEF

Bereit

Geographie Lehrer

MOBU Moltschanowskaja Mittelschule

Gorkavaya Galina Sergeevna

Unterrichtszusammenfassung zum Thema: "Optische Phänomene in der Atmosphäre"

	VOLLSTÄNDIGER NAME	Gorkavaya Galina Sergeevna
	Arbeitsplatz	MOBU Moltschanowskaja Mittelschule
	Berufsbezeichnung	Geographie Lehrer
	Thema	Erdkunde
	Klasse
	Thema und Lektionsnummer im Thema	Optische Phänomene in der Atmosphäre. (in Abschnitt VI "Atmosphäre-Luft-Hülle der Erde »
	Basisanleitung	Geographie Planet Erde. Klasse 5-6 Lehrbuch (A. A. Lobzhanidze)

Der Zweck des Unterrichts : Um sich eine Vorstellung von der gegenseitigen Beeinflussung der Atmosphäre und des Menschen zu machen, natürliche atmosphärische Phänomene;

9. Aufgaben:

- lehrreich : Erwerben Sie Kenntnisse über optische Phänomene in der Atmosphäre

- Entwicklung : Entwicklung kognitiver Interessen der Studierenden, Fähigkeit zur Gruppenarbeit mit einem Lehrbuch, zusätzlicher Literatur und EER-Ressourcen.,

- lehrreich : die Herausbildung einer Kommunikationskultur bei der Arbeit in einer Gruppe

Geplante Ergebnisse:

persönlich : Bewusstsein für die Werte des geografischen Wissens, wie erforderliche Komponente wissenschaftliches Weltbild.

Metasubjekt : die Fähigkeit, die eigenen Aktivitäten zu organisieren, ihre Ziele zu bestimmen, die Fähigkeit, eine unabhängige Suche, Analyse, Auswahl von Informationen durchzuführen, die Fähigkeit, mit Menschen zu interagieren und in einem Team zu arbeiten. Urteile äußern und mit Fakten untermauern, elementare praktische Fähigkeiten der Arbeit mit einem Lehrbuch für die Forschung beherrschen,

Thema : Unterscheiden Sie zwischen atmosphärischen Phänomenen im Zusammenhang mit der Reflexion von Sonnenlicht, Elektrizität, gefährlichen Phänomenen im Zusammenhang mit Niederschlag und Wind. Nennen Sie die Arten der Luftverschmutzung, die daraus resultieren Wirtschaftstätigkeit Mensch

Universal Aktivitäten lernen:

Persönlich: erkennen die Notwendigkeit, die Welt um sich herum zu studieren.

Regulierung: planen ihre Aktivitäten unter Anleitung eines Lehrers, bewerten die Arbeit der Klassenkameraden, arbeiten gemäß der Aufgabe, vergleichen die Ergebnisse mit den erwarteten.

Kognitiv: extrahieren Sie Informationen über optische Phänomene in der Atmosphäre, Naturgefahren in der Atmosphäre, die Rolle Luftschale Erde in das Leben und die wirtschaftliche Tätigkeit einer Person, um neues Wissen aus den Quellen von ESM zu extrahieren, um Informationen zu verarbeiten, um zu erhalten erwünschtes Ergebnis.

Gesprächig: die Fähigkeit, miteinander zu kommunizieren und zu interagieren.

Unterrichtstyp: kombiniert

Schülerarbeitsformular: kollektiv, paarweise arbeiten

Technisches Equipment : Multimediainstallation, interaktives Whiteboard, Internet, ESM, Persönlicher Computer.

Während des Unterrichts.

Lehrer: Hallo Leute! Du bist hierher gekommen, um zu studieren, nicht um faul zu sein, sondern um zu arbeiten. Ich wünsche allen gute Laune! Hinsetzen.

Erinnern wir uns, welchen Abschnitt wir studieren? Löse das Rätsel!

Gibt es Kinder, eine Decke,
Um die ganze Erde zu bedecken?
Damit es für alle reicht
War es nicht sichtbar?
Nicht falten, nicht entfalten
Fühle nicht, schaue nicht?
Regen und Licht durchlassen
Gibt es, aber nicht?
- Was ist diese Decke? Kinder antworten(Atmosphäre)

Lehrer: Richtig.

Die Atmosphäre ist nicht homogen, hat sie mehrere Schichten? (Troposphäre, Stratosphäre und obere Atmosphäre)

Woraus besteht die Erdatmosphäre? (Ein Gemisch aus Gasen, winzigen Wassertropfen und Eiskristallen, Staub, Ruß, organischen Stoffen.)

Wie ist die Gaszusammensetzung der Atmosphäre? (Stickstoff - 78 %; Sauerstoff 21 %; Argon - 0,9 % und andere Gase 0,1 %)

Jetzt können Sie mit ein wenig Wissen die meisten Phänomene erklären, die in der Atmosphäre auftreten. Aber in der Antike hatten die Menschen keine Gelegenheit dazu, so dass atmosphärische Phänomene abergläubische Menschen erschreckten, sie galten als Vorboten von Katastrophen und Unglück.

Und was ist dieses mysteriöse Gefäß auf meinem Tisch? Wissen Sie? Mal schauen?

Musik. (Er öffnet das Gefäß, Rauch quillt heraus, der alte Hottabych erscheint.)

Hottabych: Apchi! Seid gegrüßt, mein weiser Herr! (DGassenworteHottabycha, gespielt von einem der Schüler sind unterstrichen.)
- Wo kommst du her? Kommst du vom Theater?
– Oh nein, mein Herr! Ich bin von diesem Schiff!
- Also du...?
– Ja, ich bin der mächtige und verherrlichte Geist in allen vier Ländern der Welt Hassan Abdurahman ibn Hottab, das heißt, der Sohn von Hottab!
- Hottabytsch?!
– Und wer sind diese schönen Jünglinge?
- Und das sind Schüler der 6. Klasse, und jetzt haben wir Erdkundeunterricht.
– Geographieunterricht! Wisse, oh Schönste der Schönen, dass du ein unerhörtes Glück hast, denn ich bin reich an Geographiekenntnissen. Ich werde dich unterrichten, und du wirst unter den Schülern deiner Schule berühmt werden.

- Darüber freuen wir uns sehr, lieber Hottabych.
– Und was ist diese magische Black Box, die auf dem Tisch liegt?
- Dies ist ein Computer, mit dessen Hilfe moderne Kinder nützliche Informationen erhalten und der uns heute im Unterricht helfen wird. Ich lade Sie ein, lieber Hottabych, heute mit uns zu arbeiten.

Hottabych: Vielen Dank! Dem stimme ich sehr gerne zu!(setzt sich an den Schreibtisch)

Heute lernen wir einige optische Phänomene kennen, füllen Sie die Tabelle aus, die vor Ihnen liegt. Nun, unser geschätzter Hottabych wird uns erzählen, wie die Alten dieses oder jenes Phänomen darstellten.

Also lasst uns anfangen!

Erkundung eines neuen Themas.

Öffnen Sie Ihre Arbeitsmappen, notieren Sie die Nummer und Platz lassen ein Thema aufnehmen; unten, während Sie sich die Videos ansehen, die ich Ihnen zeigen werde, schreiben Sie bitte die Namen dieser auf atmosphärische Phänomene die so viel Angst haben vor Menschen, genau in der Reihenfolge, in der Sie sie anzeigen werden (In der Regel können die Schüler einen Regenbogen, eine Aurora oder einen Blitz leicht identifizieren, aber es gibt Schwierigkeiten bei der Definition eines Heiligenscheins und einer Fata Morgana

1.Regenbogen -

2. Trugbild

3. Heiligenschein -

4. Aurora -

5. Blitz -

6. Feuer von St. Elmo

Lassen Sie uns vergleichen, was Sie haben? Folien 1-7

7 Folie- Alle diese Phänomene werden optische Phänomene in der Atmosphäre genannt.

8 FolieSchreibe den Titel des Themas in dein Heft.

Folie 9 (Ziele und Vorgaben) Nennen Sie das Ziel!

Folie 10

Lehrbucharbeit. Ihre Aufgabe ist es, die Ursachen optischer Phänomene auf der Karte einzutragen!

Arbeiten Sie mit dem Lehrbuch S. 118 (Phänomene im Zusammenhang mit der Reflexion des Sonnenlichts: Regenbogen, Fata Morgana, Heiligenschein)

Arbeit mit dem Lehrbuch S.119 (Elektrische Phänomene: Polarlicht, Blitz, Elmofeuer)

Zeit - min.

Lehrer: Also, bist du fertig? Unser geschätzter Hottabych wird uns erzählen, wie die Alten dieses oder jenes Phänomen darstellten. Und ein Redner aus jeder Gruppe wird über die Ursachen von Phänomenen sprechen! (Komm raus zum Brett)

Das erste Phänomen, das Sie identifiziert haben, ist Regenbogen. Das erste Wort haben Sie Hottabych!

Hottabych:Es wurde geglaubt, dass der Regenbogen von Gott geschaffen wurde alten Babylon als Zeichen dafür, dass er sich entschied, die Sintflut zu stoppen.

Lehrer: Lasst uns die Ursache des Regenbogens herausfinden!

Lautsprecher: Sonnenlicht erscheint uns weiß, besteht aber eigentlich aus 7 Lichtfarben: Rot, Orange, Grün, Blau, Indigo und Violett. Beim Durchgang durch die Wassertropfen wird der Sonnenstrahl gebrochen und zerfällt in verschiedene Farben. Deshalb kann man nach dem Regen oder in der Nähe der Wasserfälle den Regenbogen sehen.

– Viele Wüstenreisende werden Zeuge eines anderen atmosphärischen Phänomens – Fata Morgana.

Hottabych:Die alten Ägypter glaubten, dass eine Fata Morgana der Geist eines Landes ist, das nicht mehr existiert.

- Warum entstehen Luftspiegelungen?

Lautsprecher:Dies geschieht, wenn heiße Luft über der Oberfläche aufsteigt. Seine Dichte beginnt zuzunehmen. Luft mit unterschiedlichen Temperaturen hat unterschiedliche Dichten, und ein Lichtstrahl, der von Schicht zu Schicht geht, wird gebogen und bringt das Objekt visuell näher. M. entstehen über einer heißen (Wüste, Asphalt) oder im Gegenteil über einer gekühlten Oberfläche (Wasser)

Bei frostigem Wetter erscheinen ausgeprägte Ringe um Sonne und Mond - Heiligenschein.

Hottabych:Früher dachte man, dass zu dieser Zeit ein Hexensabbat stattfand.

Lautsprecher: Sie entstehen, wenn Licht in den Eiskristallen von Cirrostratus-Wolken reflektiert wird. Kronen - mehrere Ringe, die plötzlich ineinander verschachtelt sind.

- Vielen Dank. (Lautsprecher geht, Hottabych bleibt)

Und wer will jetzt über die Phänomene sprechen, die mit Elektrizität verbunden sind? einen Redner aus der nächsten Gruppe einladen).

(Sprecher geht ab)

- Bewohner der Polarregionen können die Nordlichter bewundern.

Hottabych:Indianer Nordamerika glaubten, dass dies die Feuer von Zauberern seien, auf denen sie ihre Gefangenen in Kesseln kochten.

Lautsprecher: Die Sonne sendet einen Strom elektrisch geladener Teilchen zur Erde, die mit Luftteilchen kollidieren und zu leuchten beginnen.

- Blitz -„Ein Feuerpfeil fliegt, niemand wird ihn fangen – weder der König noch die Königin noch die schöne Jungfrau.

Hottabych:Das hat man geglaubtes ist Gott Perun, der mit seiner Steinwaffe eine Schlange schlägt.

Lautsprecher:Sichtbar elektrische Entladung zwischen den Wolken oder zwischen der Wolke und der Erde. Blitz Donner.

Und welche Arten von Blitzen (Linien- und Kugelblitze) gibt es, welche Gefahren gibt es?

- Und das letzte Phänomen sind die "Feuer von St. Elmo".

Hottabych:"St. Elmos Lichter"Seeleute hielten ihn für ein schlechtes Zeichen.

Wo ist ein solches Phänomen zu beobachten?

Sprecher: Diese Beleuchtung kann bei Gewitter auf den hohen Spitzen der Türme sowie um die Schiffsmasten herum beobachtet werden.

- Danke Hottabych, dank dir haben die Jungs die Ansichten der Alten zu optischen Phänomenen kennengelernt.

Hottabych:Und danke, dass Sie mich eingeladen haben, an Ihrem Unterricht teilzunehmen!

PHYSMINUTE.

Konsolidierung des behandelten Materials:

Partnerarbeit! Löse das Kreuzworträtsel

Die Schüler lösen das Kreuzworträtsel. Wer hat was?

Zusammenfassung der Lektion: (Reflexion )

Was hast du heute im Unterricht neu gelernt? Haben Sie ein Phänomen beobachtet?

Leute, schaut an die Tafel. Die Sonne ist ganz ohne Strahlen! Jeder hat 3 Strahlen auf dem Schreibtisch, bewerte deine Arbeit (wähle selbst eine aus) und befestige sie an der Sonne.

Gut erledigt! Sie haben heute einen guten Job gemacht, dieses Thema ist sehr komplex und Sie werden es im Physikstudium vertiefen.

Leute, sagt mir, welche Bewertung würdet ihr unserem Gast Hottabych geben? (Fünf!!!) Ich stimme dir vollkommen zu! Andere Schülernoten.

Folie 11 Jetzt aufschreiben Hausaufgaben. Absatz 46 wiederholen, Fragen beantworten.

Danke an alle für den Unterricht!

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Ministerium für Bildung und Wissenschaft der Russischen Föderation

Bundeshaushalt Bildungseinrichtung höhere Berufsausbildung.

„Kasaner Nationale Forschungstechnologische Universität“

Zum Thema: Optische Phänomene in der Atmosphäre

Beendete die Arbeit: Zinnatov Rustam Ramilovich

Geprüft: Salmanow Robert Salikhowitsch

1. Phänomene im Zusammenhang mit der Lichtbrechung

2. Phänomene im Zusammenhang mit der Streuung von Licht

3. Phänomene, die mit der Interferenz von Licht verbunden sind

Fazit

1. Phänomene, hängt mit der Lichtbrechung zusammen

In einem inhomogenen Medium breitet sich Licht nicht geradlinig aus. Wenn wir uns ein Medium vorstellen, in dem sich der Brechungsindex von unten nach oben ändert, und es gedanklich in dünne horizontale Schichten unterteilen, dann stellen wir unter Berücksichtigung der Lichtbrechungsbedingungen beim Übergang von Schicht zu Schicht fest, dass in einem solchen Medium die Der Lichtstrahl sollte allmählich seine Richtung ändern.

Eine solche Krümmung des Lichtstrahls erfährt in der Atmosphäre, in der sich aus dem einen oder anderen Grund, hauptsächlich aufgrund seiner ungleichmäßigen Erwärmung, der Brechungsindex der Luft mit der Höhe ändert.

Die Luft wird normalerweise durch den Boden erwärmt, der die Energie der Sonnenstrahlen absorbiert. Daher nimmt die Lufttemperatur mit der Höhe ab. Es ist auch bekannt, dass die Luftdichte mit der Höhe abnimmt. Es wurde festgestellt, dass mit zunehmender Höhe der Brechungsindex abnimmt, sodass die durch die Atmosphäre tretenden Strahlen gebogen und zur Erde hinabgebogen werden. Dieses Phänomen wird als normale atmosphärische Refraktion bezeichnet. Aufgrund der Lichtbrechung erscheinen uns die Himmelskörper etwas „erhaben“ (über ihre wahre Höhe) über dem Horizont.

Luftspiegelungen werden in drei Klassen eingeteilt.

Die erste Klasse umfasst die gebräuchlichsten und einfachsten, die sogenannten See- (oder unteren) Luftspiegelungen, die bei Wüstenreisenden so viele Hoffnungen und Enttäuschungen hervorrufen.

Die Erklärung für dieses Phänomen ist einfach. Die vom Boden erwärmten unteren Luftschichten hatten noch keine Zeit aufzusteigen; ihr Brechungsindex ist kleiner als die oberen. Daher treten die Lichtstrahlen, die von Objekten ausgehen und sich in der Luft biegen, von unten in das Auge ein.

Um eine Fata Morgana zu sehen, muss man nicht nach Afrika reisen. Es kann an einem heißen, ruhigen Sommertag und über der erhitzten Oberfläche einer asphaltierten Autobahn beobachtet werden.

Fata Morganas der zweiten Klasse werden Fata Morganas mit überlegener oder entfernter Sicht genannt.

Sie treten für den Fall auf, dass sich die oberen Schichten der Atmosphäre aus irgendeinem Grund, zum Beispiel wenn erwärmte Luft dorthin gelangt, als besonders verdünnt erweisen. Dann werden die von irdischen Objekten ausgehenden Strahlen stärker gebogen und reichen Erdoberfläche in einem hohen Winkel zum Horizont gehen. Das Auge des Betrachters projiziert sie in die Richtung, in der sie es betreten.

Anscheinend ist die Sahara schuld daran, dass an der Mittelmeerküste eine Vielzahl von Fernspiegelungen beobachtet werden. Heiße Luftmassen steigen darüber auf, werden dann nach Norden abgeführt und entstehen Bevorzugte Umstände für das Erscheinen von Luftspiegelungen.

Überlegene Luftspiegelungen werden auch in beobachtet nördliche Länder wenn die warmen Südwinde wehen. Die oberen Schichten der Atmosphäre werden erwärmt und die unteren durch das Vorhandensein von gekühlt große Massen Eis und Schnee schmelzen.

Luftspiegelungen der dritten Klasse - ultralanges Sehen - sind schwer zu erklären. Es wurden jedoch Annahmen über die Bildung riesiger Luftlinsen in der Atmosphäre getroffen, über die Entstehung einer sekundären Fata Morgana, dh einer Fata Morgana. Möglicherweise spielt hier die Ionosphäre eine Rolle, die nicht nur Radiowellen, sondern auch Lichtwellen reflektiert.

2. Phänomene im Zusammenhang mit der Streuung von Licht

Regenbogen ist schön Himmelserscheinung- hat schon immer die Aufmerksamkeit der Menschen auf sich gezogen. BEI alte Zeiten, als die Menschen noch sehr wenig über die Welt um sie herum wussten, galt der Regenbogen als „Himmelszeichen“. Die alten Griechen dachten also, dass hundert Regenbogen das Lächeln der Göttin Irida sind. Der Regenbogen wird in der der Sonne entgegengesetzten Richtung vor dem Hintergrund von Regenwolken oder Regen beobachtet. Ein mehrfarbiger Bogen befindet sich normalerweise in einer Entfernung von 1-2 km vom Beobachter Ra, manchmal kann er in einer Entfernung von 2-3 m vor dem Hintergrund von Wassertropfen beobachtet werden, die von Springbrunnen oder Wassersprühern gebildet werden

Der Regenbogen hat sieben Grundfarben, die fließend ineinander übergehen.

Die Form des Bogens, die Helligkeit der Farben, die Breite der Streifen hängen von der Größe der Wassertropfen und ihrer Anzahl ab. Große Tropfen erzeugen einen schmaleren Regenbogen mit scharf hervortretenden Farben, kleine Tropfen erzeugen einen Bogen, der verschwommen, verblasst und sogar weiß ist. Deshalb ist im Sommer nach einem Gewitter, bei dem große Tropfen fallen, ein heller schmaler Regenbogen sichtbar.

Die Regenbogentheorie wurde erstmals 1637 von R. Descartes aufgestellt. Er erklärte den Regenbogen als ein Phänomen, das mit der Reflexion und Brechung von Licht in Regentropfen verbunden ist.

Die Bildung von Farben und ihre Abfolge wurden später erklärt, nachdem die komplexe Natur des weißen Lichts und seine Streuung in einem Medium enträtselt worden war. Die Beugungstheorie des Regenbogens wurde von Airy und Pertner entwickelt.

3. Phänomene der Lichtinterferenz

Als Halos werden die weißen Lichtkreise um Sonne oder Mond bezeichnet, die durch Lichtbrechung oder -reflexion an Eis- oder Schneekristallen in der Atmosphäre entstehen. Es gibt kleine Wasserkristalle in der Atmosphäre, und wenn ihre Gesichter einen rechten Winkel mit der Ebene bilden, die durch die Sonne verläuft, demjenigen, der den Effekt beobachtet, und den Kristallen, wird am Himmel ein charakteristischer weißer Heiligenschein sichtbar, der die Sonne umgibt. Die Kanten reflektieren also die Lichtstrahlen mit einer Abweichung von 22 ° und bilden einen Heiligenschein. Während der kalten Jahreszeit reflektieren Eis- und Schneekristalle auf der Erdoberfläche das Sonnenlicht und streuen es in verschiedene Richtungen, wodurch ein Effekt namens "Diamantstaub" entsteht.

Das bekannteste Beispiel für einen großen Heiligenschein ist der berühmte, oft wiederholte „Brockenblick“. Beispielsweise stellt eine Person, die auf einem Hügel oder Berg steht, hinter dem die Sonne auf- oder untergeht, fest, dass ihr Schatten, der auf die Wolken gefallen ist, unglaublich groß wird. Das liegt daran, dass kleinste Nebeltropfen das Sonnenlicht in besonderer Weise brechen und reflektieren. Seinen Namen hat das Phänomen vom Brocken in Deutschland, wo dieser Effekt aufgrund häufiger Nebel regelmäßig zu beobachten ist.

Parhelia.

"Parhelion" bedeutet auf Griechisch "falsche Sonne". Dies ist eine der Halo-Formen (siehe Punkt 6): Am Himmel werden ein oder mehrere zusätzliche Bilder der Sonne beobachtet, die sich auf derselben Höhe über dem Horizont wie die echte Sonne befinden. Millionen von Eiskristallen mit einer senkrechten Oberfläche, die die Sonne reflektieren, bilden dieses wunderschöne Phänomen.

Parhelien können bei ruhigem Wetter bei niedrigem Sonnenstand beobachtet werden, wenn sich eine beträchtliche Anzahl von Prismen in der Luft befindet, sodass ihre Hauptachsen vertikal sind und die Prismen langsam wie kleine Fallschirme absinken. In diesem Fall tritt das hellste gebrochene Licht in einem Winkel von 220 von den vertikalen Flächen in das Auge ein und erzeugt vertikale Säulen auf beiden Seiten der Sonne entlang des Horizonts. Diese Säulen können an einigen Stellen besonders hell sein und den Eindruck einer falschen Sonne erwecken.

Polar Lichter.

Eines der schönsten optischen Phänomene der Natur ist das Nordlicht. Es ist unmöglich, die Schönheit der Polarlichter in Worte zu fassen, die vor dem dunklen Nachthimmel in den polaren Breiten schimmern, schimmern, flammen.

In den meisten Fällen haben Polarlichter eine grüne oder blaugrüne Farbe mit gelegentlichen Flecken oder Rändern in Rosa oder Rot. Brechung Streuung Interferenzlicht

Auroras werden in zwei Hauptformen beobachtet - in Form von Bändern und in Form von wolkenartigen Flecken. Wenn die Ausstrahlung intensiv ist, nimmt sie die Form von Bändern an. Wenn es an Intensität verliert, verwandelt es sich in Flecken. Viele Bänder verschwinden jedoch, bevor sie zu Flecken werden. Die Bänder scheinen im dunklen Raum des Himmels zu hängen und ähneln einem riesigen Vorhang oder Vorhang, der sich normalerweise über Tausende von Kilometern von Ost nach West erstreckt. Die Höhe des Vorhangs beträgt mehrere hundert Kilometer, die Dicke überschreitet nicht mehrere hundert Meter und ist so zart und transparent, dass Sterne durch ihn hindurch gesehen werden können. Der untere Rand des Vorhangs ist ganz deutlich und scharf konturiert und oft in roter oder rosafarbener Farbe getönt, was an die Bordüre des Vorhangs erinnert, der obere verliert allmählich an Höhe und erzeugt dadurch einen besonders wirkungsvollen Eindruck von Raumtiefe.

Es gibt vier Arten von Polarlichtern:

1. Homogener Lichtbogen - der Leuchtstreifen hat die einfachste, ruhigste Form. Es ist von unten heller und verschwindet allmählich nach oben vor dem Hintergrund des Himmelsglühens;

2. Strahlenbogen - das Band wird etwas aktiver und beweglicher, es bildet kleine Falten und Ströme;

3. Strahlenband - mit zunehmender Aktivität werden kleinere Falten von größeren überlagert;

4. Mit zunehmender Aktivität dehnen sich die Falten oder Schlaufen zu enormen Größen aus (bis zu Hunderten von Kilometern), der untere Rand des Bandes leuchtet mit rosa Licht. Wenn die Aktivität nachlässt, verschwinden die Falten und das Band nimmt wieder eine einheitliche Form an. Das deutet darauf hin homogene Struktur sind die Hauptform der Aurora, und die Falten sind mit einer Aktivitätssteigerung verbunden.

Oft gibt es Polarlichter anderer Art. Sie erfassen die gesamte Polarregion und sind sehr intensiv. Sie treten während einer Zunahme der Sonnenaktivität auf. Diese Polarlichter erscheinen als weißlich-grüner Schein von der gesamten Polkappe. Solche Polarlichter werden Sturmböen genannt.

Fazit

Einst erschreckten die Luftspiegelungen "Flying Dutchman" und "Fata Morgana" Seeleute. In der Nacht vom 27. März 1898 unter Pazifik See Die Besatzung der Matador wurde durch eine Vision erschreckt, als sie in einer Flaute um Mitternacht ein Schiff in 2 Meilen (3,2 km) Entfernung sah, das mit einem schweren Sturm zu kämpfen hatte. All diese Ereignisse fanden tatsächlich in einer Entfernung von 1700 km statt.

Heute kann jeder, der die Gesetze der Physik bzw. der Optik kennt, all diese mysteriösen Phänomene erklären.

In meiner Arbeit habe ich nicht alle optischen Phänomene der Natur beschrieben. Da sind viele von denen. Wir bewundern blaue Farbe Himmel, eine rötliche Morgendämmerung, ein flammender Sonnenuntergang - diese Phänomene werden durch die Absorption und Streuung des Sonnenlichts erklärt. Durch die Arbeit mit zusätzlicher Literatur war ich überzeugt, dass die Fragen, die sich bei der Beobachtung der Welt um uns herum stellen, immer beantwortet werden können. Natürlich muss man die Grundlagen der Naturwissenschaften kennen.

FAZIT: Optische Phänomene in der Natur werden durch die Brechung oder Reflexion von Licht erklärt, bzw Welleneigenschaften Lichtstreuung, Interferenz, Beugung, Polarisation oder Quanteneigenschaften von Licht. Die Welt ist mysteriös, aber erkennbar

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Was sieht die Person?

Das menschliche Auge ist so konstruiert, dass es nur die Farben des Regenbogens wahrnehmen kann. Heute ist bereits bekannt, dass das Spektrum des Regenbogens nicht auf Rot auf der einen und Lila auf der anderen Seite beschränkt ist. Auf Rot folgt Infrarot und auf Violett Ultraviolett. Viele Tiere und Insekten können diese Farben sehen, Menschen leider nicht. Andererseits kann eine Person Geräte herstellen, die Lichtwellen der entsprechenden Länge empfangen und aussenden.

Brechung von Strahlen

Sichtbares Licht ist ein Regenbogen aus Farben, und weißes Licht, wie z. B. Sonnenlicht, ist eine einfache Kombination dieser Farben. Wenn Sie ein Prisma in einen Strahl aus hellem weißem Licht stellen, zerfällt es in Farben oder Wellen. unterschiedliche Längen, aus der es besteht. Zuerst kommt Rot mit der längsten Wellenlänge, dann Orange, Gelb, Grün, Blau und schließlich Violett, das im sichtbaren Licht die kürzeste Wellenlänge hat.

Wenn Sie ein anderes Prisma nehmen, um das Licht des Regenbogens einzufangen, und es auf den Kopf stellen, werden alle Farben zu Weiß kombiniert. Es gibt viele Beispiele optischer Phänomene in der Physik, betrachten wir einige davon.

Warum ist der Himmel blau?

Junge Eltern sind oft ratlos über die auf den ersten Blick einfachsten Fragen nach ihrem kleinen Warum. Manchmal sind sie am schwierigsten zu beantworten. Nahezu alle Beispiele optischer Phänomene in der Natur lassen sich durch die moderne Wissenschaft erklären.

Das Sonnenlicht, das tagsüber den Himmel erhellt, ist weiß, was bedeutet, dass der Himmel theoretisch auch strahlend weiß sein müsste. Damit es blau aussieht, sind beim Durchgang durch die Erdatmosphäre einige Prozesse mit Licht notwendig. Folgendes passiert: Ein Teil des Lichts durchdringt den freien Raum zwischen den Gasmolekülen in der Atmosphäre, erreicht die Erdoberfläche und behält dieselbe weiße Farbe wie zu Beginn der Reise. Aber Sonnenlicht trifft auf Gasmoleküle, die wie Sauerstoff absorbiert und dann in alle Richtungen gestreut werden.

Die Atome in den Gasmolekülen werden durch das absorbierte Licht aktiviert und senden wiederum Lichtphotonen in Wellen aus verschiedene Längen- von rot bis Violett. So geht ein Teil des Lichts zur Erde, der Rest zurück zur Sonne. Die Helligkeit des emittierten Lichts hängt von der Farbe ab. Für jedes rote Photon werden acht blaue Photonen freigesetzt. Daher ist blaues Licht achtmal heller als rotes. Intensives blaues Licht wird von Milliarden von Gasmolekülen aus allen Richtungen emittiert und erreicht unsere Augen.

bunter Bogen

Früher dachten die Menschen, Regenbögen seien Zeichen, die ihnen von den Göttern geschickt wurden. In der Tat tauchen wunderschöne bunte Bänder immer aus dem Nichts am Himmel auf und verschwinden dann genauso mysteriös. Heute wissen wir, dass der Regenbogen eines der Beispiele für optische Phänomene in der Physik ist, aber wir hören nicht auf, ihn jedes Mal zu bewundern, wenn wir ihn am Himmel sehen. Das Interessante ist, dass jeder Betrachter einen anderen Regenbogen sieht, der durch Lichtstrahlen hinter ihm und Regentropfen vor ihm entsteht.

Woraus bestehen Regenbögen?

Das Rezept für diese optischen Phänomene in der Natur ist einfach: Wassertropfen in der Luft, Licht und ein Beobachter. Aber es reicht nicht, dass bei Regen die Sonne rauskommt. Es sollte niedrig sein, und der Beobachter sollte so stehen, dass die Sonne hinter ihm steht, und auf die Stelle schauen, an der es regnet oder gerade geregnet hat.

Ein Sonnenstrahl, der aus dem fernen Weltraum kommt, überholt einen Regentropfen. Der Regentropfen wirkt wie ein Prisma und bricht jede im weißen Licht verborgene Farbe. Wenn also ein weißer Strahl durch einen Regentropfen geht, spaltet er sich plötzlich in wunderschöne mehrfarbige Strahlen auf. Im Inneren des Tropfens treffen sie auf die Innenwand des Tropfens, die wie ein Spiegel wirkt, und die Strahlen werden in die gleiche Richtung reflektiert, aus der sie in den Tropfen eingetreten sind.

Das Endergebnis ist ein Regenbogen aus Farben, der sich über den Himmel wölbt – Licht, das von Millionen winziger Regentropfen gebeugt und reflektiert wird. Sie können wie kleine Prismen wirken und weißes Licht in ein Spektrum von Farben aufspalten. Aber es muss nicht immer regnen, um einen Regenbogen zu sehen. Licht kann auch durch Nebel oder Meeresdämpfe gebrochen werden.

Welche Farbe hat das Wasser?

Die Antwort liegt auf der Hand - Wasser hat eine blaue Farbe. Wenn Sie gießen sauberes Wasser in ein Glas, jeder wird seine Transparenz sehen. Das liegt daran, dass zu wenig Wasser im Glas ist und die Farbe zu blass ist, um es zu sehen.

Beim Befüllen eines großen Glasbehälters sieht man den natürlichen Blaustich des Wassers. Seine Farbe hängt davon ab, wie Wassermoleküle Licht absorbieren oder reflektieren. Weißes Licht besteht aus einem Regenbogen von Farben, und Wassermoleküle absorbieren die meisten roten bis grünen Farben, die sie durchdringen. Und der blaue Anteil wird zurückreflektiert. Wir sehen also blau.

Sonnenaufgänge und Sonnenuntergänge

Dies sind auch Beispiele für optische Phänomene, die eine Person jeden Tag beobachtet. Wenn die Sonne auf- und untergeht, lenkt sie ihre Strahlen in einem Winkel dorthin, wo sich der Betrachter befindet. Sie haben einen längeren Weg als wenn die Sonne im Zenit steht.

Die Luftschichten über der Erdoberfläche enthalten oft viel Staub oder mikroskopisch kleine Feuchtigkeitspartikel. Die Sonnenstrahlen treffen schräg auf die Oberfläche und werden gefiltert. Rote Strahlen haben die längste Wellenlänge der Strahlung und gelangen daher leichter zum Boden als blaue Strahlen, die kurze Wellen haben, die von Staub- und Wasserpartikeln abgewehrt werden. Daher beobachtet ein Mensch während der Morgen- und Abenddämmerung nur einen Teil der Sonnenstrahlen, die die Erde erreichen, nämlich rote.

Planet Lichtshow

Eine typische Aurora ist eine vielfarbige Aurora am Nachthimmel, die jede Nacht am Nordpol beobachtet werden kann. Riesige Streifen aus blaugrünem Licht, die mit Orange und Rot gesprenkelt sind, bewegen sich in bizarren Formen und erreichen manchmal eine Breite von über 160 km und eine Länge von 1.600 km.

Wie lässt sich dieses atemberaubende optische Phänomen erklären? Auroras erscheinen auf der Erde, aber sie werden durch Prozesse verursacht, die auf der fernen Sonne ablaufen.

Wie läuft alles?

Die Sonne ist ein riesiger Gasball, der hauptsächlich aus Wasserstoff- und Heliumatomen besteht. Sie alle haben Protonen mit positiver Ladung und Elektronen mit negativer Ladung, die sich um sie drehen. In der Form breitet sich ständig ein Halo aus heißem Gas im Weltraum aus Sonnenwind. Diese unzähligen Protonen und Elektronen rasen mit einer Geschwindigkeit von 1000 km pro Sekunde dahin.

Wenn Sonnenwindpartikel die Erde erreichen, werden sie vom starken Magnetfeld des Planeten angezogen. Die Erde ist ein riesiger Magnet mit Magnetlinien, die am Nord- und Südpol zusammenlaufen. Die angezogenen Teilchen strömen entlang dieser unsichtbaren Linien in der Nähe der Pole und kollidieren mit den Stickstoff- und Sauerstoffatomen, aus denen die Erdatmosphäre besteht.

Manche Atome der Erde verlieren ihre Elektronen, andere werden mit neuer Energie aufgeladen. Nach der Kollision mit den Protonen und Elektronen der Sonne geben sie Lichtphotonen ab. Beispielsweise zieht Stickstoff, der Elektronen verloren hat, violettes und blaues Licht an, während geladener Stickstoff dunkelrot leuchtet. Geladener Sauerstoff gibt grünes und rotes Licht ab. So lassen die geladenen Teilchen die Luft in vielen Farben schimmern. Das ist das Nordlicht.

Luftspiegelungen

Es sollte sofort festgestellt werden, dass Luftspiegelungen keine Erfindung menschlicher Vorstellungskraft sind, sie können sogar fotografiert werden, sie sind fast mystische Beispiele optischer physikalischer Phänomene.

Es gibt viele Beweise für die Beobachtung von Luftspiegelungen, aber die Wissenschaft kann eine wissenschaftliche Erklärung für dieses Wunder geben. Sie können so einfach sein wie ein Fleck Wasser inmitten heißen Sandes, oder sie können erstaunlich komplex sein und Visionen von Säulenburgen oder Fregatten konstruieren. All diese Beispiele optischer Phänomene entstehen durch das Spiel von Licht und Luft.

Lichtwellen krümmen sich, wenn sie zuerst warme, dann kalte Luft passieren. Heiße Luft ist dünner als kalte Luft, daher sind ihre Moleküle aktiver und divergieren über größere Entfernungen. Mit abnehmender Temperatur nimmt auch die Bewegung der Moleküle ab.

Visionen, die durch die Linsen der Erdatmosphäre gesehen werden, können stark verändert, komprimiert, erweitert oder invertiert sein. Dies liegt daran, dass Lichtstrahlen beim Durchgang durch warme und dann durch kalte Luft gebeugt werden und umgekehrt. Und jene Bilder, die ein Lichtstrahl mit sich trägt, zum Beispiel der Himmel, können sich auf heißem Sand spiegeln und wirken wie ein Stück Wasser, das sich bei Annäherung immer wegbewegt.

Fata Morganas sind meist auf große Entfernungen zu beobachten: in Wüsten, Meeren und Ozeanen, wo sich gleichzeitig heiße und kalte Luftschichten unterschiedlicher Dichte befinden können. Es ist der Durchgang durch verschiedene Temperaturschichten, der die Lichtwelle verdrehen kann und zu einer Vision führt, die etwas widerspiegelt und von der Fantasie als reales Phänomen dargestellt wird.

Heiligenschein

Für die meisten optischen Täuschungen, die man mit bloßem Auge sehen kann, liegt die Erklärung in der Brechung der Sonnenstrahlen in der Atmosphäre. Eines der ungewöhnlichsten Beispiele für optische Phänomene ist solarer Halo. Grundsätzlich ist ein Halo ein Regenbogen um die Sonne. Er unterscheidet sich jedoch sowohl im Aussehen als auch in seinen Eigenschaften vom üblichen Regenbogen.

Dieses Phänomen hat viele Varianten, von denen jede auf ihre eigene Weise schön ist. Aber für das Auftreten jeglicher Art davon optische Täuschung bestimmte Voraussetzungen erforderlich.

Ein Halo entsteht am Himmel, wenn mehrere Faktoren zusammentreffen. Meistens ist es bei frostigem Wetter mit hoher Luftfeuchtigkeit zu sehen. Gleichzeitig befinden sich viele Eiskristalle in der Luft. Beim Durchbrechen wird das Sonnenlicht so gebrochen, dass es einen Bogen um die Sonne bildet.

Und obwohl die letzten 3 Beispiele für optische Phänomene von der modernen Wissenschaft leicht erklärt werden können, bleiben sie für einen gewöhnlichen Beobachter oft mystisch und ein Rätsel.

Nachdem wir die wichtigsten Beispiele für optische Phänomene betrachtet haben, kann man davon ausgehen, dass viele von ihnen trotz ihrer Mystik und ihres Mysteriums von der modernen Wissenschaft erklärt werden. Aber vor den Wissenschaftlern gibt es noch viele Entdeckungen, Hinweise auf die mysteriösen Phänomene, die auf dem Planeten Erde und darüber hinaus auftreten.

Lyzeum Petru Movila

Kursarbeit in Physik zum Thema:

Optische atmosphärische Phänomene

Die Arbeit eines Schülers der Klasse 11A

Bolyubasch Irina

Chisinau 2006 -

Planen:

1. Einführung

a) Was ist Optik?

b) Arten von Optiken

2. Die Erdatmosphäre als optisches System

3. sonniger sonnenuntergang

a) himmel farbe ändern

b) Sonnenstrahlen

in) Die Einzigartigkeit von Sonnenuntergängen

4. Regenbogen

a) Regenbogenbildung

b) Vielzahl von Regenbogen

5. Polarlichter

a) Arten von Polarlichtern

b) Sonnenwind als Ursache von Polarlichtern

6. Heiligenschein

a) Licht und Eis

b) Prismenkristalle

7. Fata Morgana

a) Erklärung der unteren ("See") Fata Morgana

b)überlegene Luftspiegelungen

in) Doppelte und dreifache Luftspiegelungen

G) Fata Morgana des ultralangen Sehens

e) Legende der Alpen

e) Parade des Aberglaubens

8. Einige Geheimnisse optischer Phänomene

Einführung

Was ist Optik?

Die ersten Vorstellungen antiker Wissenschaftler über Licht waren sehr naiv. Es wurde angenommen, dass spezielle dünne Tentakel aus den Augen kommen und visuelle Eindrücke entstehen, wenn sie Gegenstände fühlen. Optik wurde damals als Wissenschaft vom Sehen verstanden. Das ist die genaue Bedeutung des Wortes „Optik“. Im Mittelalter wandelte sich die Optik allmählich von der Wissenschaft des Sehens zur Wissenschaft des Lichts. Dies wurde durch die Erfindung von Linsen und der Camera Obscura erleichtert. In der heutigen Zeit ist die Optik ein Teilgebiet der Physik, das sich mit der Emission von Licht, seiner Ausbreitung in verschiedenen Medien und der Wechselwirkung mit Materie befasst. Was das Sehen, den Aufbau und die Funktion des Auges betrifft, ragten sie in einer speziellen wissenschaftlichen Richtung hervor, die als physiologische Optik bezeichnet wird.

Der Begriff „Optik“ hat in der modernen Wissenschaft eine vielschichtige Bedeutung. Dies sind atmosphärische Optik und Molekularoptik und Elektronenoptik und Neutronenoptik und nichtlineare Optik und Holographie und Radiooptik und Pikosekundenoptik und adaptive Optik und viele andere Phänomene und wissenschaftliche Forschungsmethoden, die eng mit optischen Phänomenen verbunden sind.

Die meisten aufgeführten Arten Optik, wie physikalisches Phänomen, stehen unserer Beobachtung nur bei Verwendung spezieller technischer Einrichtungen zur Verfügung. Es kann sein Lasersysteme, Röntgenstrahler, Radioteleskope, Plasmageneratoren und viele mehr. Aber die zugänglichsten und gleichzeitig farbenprächtigsten optischen Phänomene sind atmosphärische. Sie sind riesig und das Produkt der Wechselwirkung von Licht und der Atmosphäre der Erde.

Die Erdatmosphäre als optisches System

Unser Planet ist von einer gasförmigen Hülle umgeben, die wir Atmosphäre nennen. Besitzen höchste Dichte an der erdoberfläche und beim aufsteigen allmählich dünner werdend, erreicht er eine dicke von mehr als hundert kilometern. Und das ist kein gefrorenes Gasmedium mit homogenen physikalischen Daten. Im Gegenteil, die Erdatmosphäre ist in ständiger Bewegung. Unter dem Einfluss verschiedener Faktoren vermischen sich seine Schichten, ändern Dichte, Temperatur, Transparenz und bewegen sich mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten über große Entfernungen.

Für Lichtstrahlen, die von der Sonne oder anderen Himmelskörpern kommen, ist die Erdatmosphäre eine Art optisches System mit ständig wechselnden Einstellungen. Da es ihnen im Weg steht, reflektiert es einen Teil des Lichts, streut es, leitet es durch die gesamte Dicke der Atmosphäre, sorgt für eine Beleuchtung der Erdoberfläche, zerlegt es unter bestimmten Bedingungen in Bestandteile und biegt den Weg der Strahlen, wodurch es verursacht wird verschiedene atmosphärische Phänomene. Die ungewöhnlichsten Farben sind Sonnenuntergang, Regenbogen, Nordlicht, Luftspiegelung, Sonnen- und Mondschein.

sonniger sonnenuntergang

Das einfachste und zugänglichste atmosphärische Phänomen für die Beobachtung ist der Sonnenuntergang unseres Himmelskörpers - der Sonne. Außergewöhnlich bunt, es wiederholt sich nie. Und das Bild des Himmels und seiner Veränderung im Verlauf des Sonnenuntergangs ist so hell, dass es bei jedem Menschen Bewunderung hervorruft.

Nähert sich die Sonne dem Horizont, verliert sie nicht nur an Helligkeit, sondern beginnt auch allmählich ihre Farbe zu ändern – in ihrem Spektrum wird der kurzwellige Anteil (rote Farben) zunehmend unterdrückt. Gleichzeitig beginnt sich der Himmel zu färben. In der Nähe der Sonne nimmt es gelbliche und orange Töne an, und über dem antisolaren Teil des Horizonts erscheint ein blasser Streifen mit einer schwach ausgeprägten Farbskala.

Zum Zeitpunkt des Sonnenuntergangs, der bereits eine dunkelrote Farbe angenommen hat, zieht sich am Sonnenhorizont ein helles Band der Morgendämmerung, dessen Farbe von unten nach oben von orange-gelb nach grünlich-blau wechselt. Darüber breitet sich ein runder, heller, fast farbloser Glanz aus. Gleichzeitig beginnt am gegenüberliegenden Horizont ein bläulich-graues, schwaches Segment des Erdschattens langsam aufzusteigen, begrenzt von einem rosa Gürtel. ("Gürtel der Venus").

Wenn die Sonne tiefer unter den Horizont sinkt, erscheint ein sich schnell ausbreitender rosa Fleck - der sogenannte "lila licht" erreichen größte Entwicklung in einer Tiefe der Sonne unter dem Horizont von etwa 4-5o. Wolken und Berggipfel füllen sich mit scharlachroten und violetten Tönen, und wenn sich Wolken oder hohe Berge unter dem Horizont befinden, erstrecken sich ihre Schatten in die Nähe der Sonnenseite des Himmels und werden gesättigter. In Horizontnähe färbt sich der Himmel rot, und über den hellfarbigen Himmel ziehen sich Lichtstrahlen in Form deutlicher radialer Streifen von Horizont zu Horizont. ("Strahlen des Buddha"). Währenddessen bewegt sich der Schatten der Erde schnell in den Himmel, seine Umrisse verschwimmen und die rosa Umrandung ist kaum wahrnehmbar.

Allmählich verblasst das violette Licht, die Wolken verdunkeln sich, ihre Silhouetten heben sich deutlich vom Hintergrund des verblassenden Himmels ab, und nur am Horizont, wo die Sonne verschwunden ist, ist ein heller, vielfarbiger Ausschnitt der Morgendämmerung erhalten. Aber es schrumpft auch allmählich und wird blass und verwandelt sich zu Beginn der astronomischen Dämmerung in einen grünlich-weißlichen schmalen Streifen. Schließlich verschwindet sie – die Nacht kommt.

Das beschriebene Bild ist nur als typisch für klares Wetter anzusehen. Tatsächlich unterliegt die Natur des Sonnenuntergangsflusses großen Schwankungen. Bei zunehmender Lufttrübung verblassen die Farben der Morgendämmerung meist, vor allem in Horizontnähe, wo statt Rot- und Orangetönen manchmal nur noch ein schwaches Braun zum Vorschein kommt. Nicht selten entwickeln sich gleichzeitige Leuchtphänomene in verschiedenen Teilen des Himmels unterschiedlich. Jeder Sonnenuntergang hat eine einzigartige Persönlichkeit und dies sollte als eines ihrer charakteristischsten Merkmale betrachtet werden.

Die extreme Individualität des Sonnenuntergangsflusses und die damit einhergehende Vielfalt optischer Phänomene hängen von verschiedenen optischen Eigenschaften der Atmosphäre ab – vor allem von ihren Schwächungs- und Streukoeffizienten, die sich je nach Zenitabstand der Sonne, Beobachtungsrichtung und der Höhe des Betrachters.

Regenbogen

Der Regenbogen ist ein wunderschönes Himmelsphänomen, das schon immer die Aufmerksamkeit der Menschen auf sich gezogen hat. Früher, als die Menschen noch wenig über die Welt um sich herum wussten, galt der Regenbogen als „Himmelszeichen“. Die alten Griechen dachten also, dass der Regenbogen das Lächeln der Göttin Irida ist.

Der Regenbogen wird in der der Sonne entgegengesetzten Richtung vor dem Hintergrund von Regenwolken oder Regen beobachtet. Ein mehrfarbiger Bogen befindet sich normalerweise in einer Entfernung von 1 bis 2 km vom Betrachter und kann manchmal in einer Entfernung von 2 bis 3 m vor dem Hintergrund von Wassertropfen beobachtet werden, die von Springbrunnen oder Wassersprays gebildet werden.

Das Zentrum des Regenbogens liegt auf der Fortsetzung der geraden Linie, die die Sonne und das Auge des Betrachters verbindet - auf der Antisonnenlinie. Der Winkel zwischen der Richtung zum Hauptregenbogen und der Antisonnenlinie beträgt 41º - 42º

Zum Zeitpunkt des Sonnenaufgangs liegt der Antisonnenpunkt auf der Horizontlinie und der Regenbogen sieht aus wie ein Halbkreis. Wenn die Sonne aufgeht, fällt der Antisonnenpunkt unter den Horizont und die Größe des Regenbogens nimmt ab. Es ist nur ein Teil eines Kreises.

Oft gibt es einen sekundären Regenbogen, konzentrisch zum ersten, mit einem Winkelradius von etwa 52º und einer umgekehrten Anordnung der Farben.

Der Hauptregenbogen entsteht durch die Reflexion von Licht in Wassertropfen. Ein sekundärer Regenbogen entsteht durch eine doppelte Lichtreflexion in jedem Tropfen. In diesem Fall verlassen die Lichtstrahlen den Tropfen in anderen Winkeln als diejenigen, die den Hauptregenbogen erzeugen, und die Farben im sekundären Regenbogen sind in umgekehrter Reihenfolge.

Der Strahlengang in einem Wassertropfen: a - mit einer Reflexion, b - mit zwei Reflexionen

Bei einer Sonnenhöhe von 41º ist der Hauptregenbogen nicht mehr sichtbar und nur ein Teil des sekundären Regenbogens erscheint über dem Horizont, und bei einer Sonnenhöhe von mehr als 52º ist der sekundäre Regenbogen ebenfalls nicht sichtbar. Daher wird dieses Naturphänomen in den mittleren äquatorialen Breiten nie in der Nähe der Mittagsstunden beobachtet.

Der Regenbogen hat sieben Grundfarben, die fließend ineinander übergehen. Die Form des Bogens, die Helligkeit der Farben, die Breite der Streifen hängen von der Größe der Wassertropfen und ihrer Anzahl ab. Große Tropfen erzeugen einen schmaleren Regenbogen mit scharf hervortretenden Farben, kleine Tropfen erzeugen einen Bogen, der verschwommen, verblasst und sogar weiß ist. Deshalb ist im Sommer nach einem Gewitter, bei dem große Tropfen fallen, ein heller schmaler Regenbogen sichtbar.

Die Regenbogentheorie wurde erstmals 1637 von René Descartes aufgestellt. Er erklärte den Regenbogen als ein Phänomen, das mit der Reflexion und Brechung von Licht in Regentropfen verbunden ist. Die Bildung von Farben und ihre Abfolge wurden später erklärt, nachdem die komplexe Natur des weißen Lichts und seine Streuung in einem Medium enträtselt worden war.

Regenbogenbildung

Kann in Erwägung gezogen werden einfachster Fall: Lassen Sie einen Strahl parallelen Sonnenlichts auf Tropfen fallen, die die Form einer Kugel haben. Ein Strahl, der am Punkt A auf die Oberfläche eines Tropfens auftrifft, wird darin nach dem Brechungsgesetz gebrochen: n Sünde α = n Sünde β , wo n =1, n ≈1,33 sind die Brechungsindizes von Luft bzw. Wasser, α ist der Einfallswinkel, und β ist der Lichtbrechungswinkel.

Innerhalb des Tropfens verläuft der Strahl AB in einer geraden Linie. Am Punkt B wird der Strahl teilweise gebrochen und teilweise reflektiert. Es sei darauf hingewiesen, dass je kleiner der Einfallswinkel am Punkt B und damit am Punkt A ist, desto geringer die Intensität des reflektierten Strahls und desto größer die Intensität des gebrochenen Strahls.

Der Strahl AB tritt nach der Reflexion am Punkt B unter einem Winkel β` = β auf und trifft auf den Punkt C, wo auch teilweise Reflexion und teilweise Brechung des Lichts auftreten. Der gebrochene Strahl verlässt den Tropfen unter einem Winkel γ, während der reflektierte weiter gehen kann, bis zum Punkt D usw. Der Lichtstrahl im Tropfen erfährt also mehrere Reflexionen und Brechungen. Bei jeder Reflexion tritt ein Teil der Lichtstrahlen aus und ihre Intensität im Inneren des Tropfens nimmt ab. Der intensivste der in die Luft austretenden Strahlen ist der Strahl, der am Punkt B aus dem Tropfen austritt. Es ist jedoch schwierig, ihn zu beobachten, da er vor dem Hintergrund des hellen direkten Sonnenlichts verloren geht. Die am Punkt C gebrochenen Strahlen erzeugen zusammen einen primären Regenbogen vor dem Hintergrund einer dunklen Wolke, und die am Punkt D gebrochenen Strahlen ergeben einen sekundären Regenbogen, der weniger intensiv ist als der primäre.

Bei der Betrachtung der Bildung eines Regenbogens muss ein weiteres Phänomen berücksichtigt werden - die ungleiche Brechung von Lichtwellen unterschiedlicher Länge, dh Lichtstrahlen verschiedene Farben. Dieses Phänomen heißt Streuung. Aufgrund der Dispersion sind die Brechungswinkel γ und die Ablenkwinkel der Strahlen in einem Tropfen für verschiedenfarbige Strahlen unterschiedlich.

Ein Regenbogen entsteht durch die Streuung von Sonnenlicht in Wassertröpfchen. In jedem Tröpfchen erfährt der Strahl mehrere interne Reflexionen, aber bei jeder Reflexion geht ein Teil der Energie aus. Je mehr interne Reflexionen die Strahlen im Tropfen erfahren, desto schwächer ist daher der Regenbogen. Sie können einen Regenbogen beobachten, wenn die Sonne hinter dem Beobachter steht. Daher wird der hellste primäre Regenbogen aus Strahlen gebildet, die eine interne Reflexion erfahren haben. Sie kreuzen die einfallenden Strahlen in einem Winkel von etwa 42°. Der Ort der Punkte, die in einem Winkel von 42 ° zum einfallenden Strahl liegen, ist ein Kegel, der vom Auge an seiner Spitze als Kreis wahrgenommen wird. Bei Beleuchtung mit weißem Licht erhält man ein farbiges Band, wobei der rote Bogen immer höher ist als der violette.

Meistens sehen wir einen Regenbogen. Es ist nicht ungewöhnlich, dass zwei Regenbogenstreifen gleichzeitig am Himmel erscheinen, die sich hintereinander befinden; eine noch größere Anzahl von Himmelsbögen wird beobachtet - drei, vier und sogar fünf gleichzeitig. Es stellt sich heraus, dass ein Regenbogen nicht nur durch direkte Strahlen entstehen kann; oft erscheint es in den reflektierten Strahlen der Sonne. Dies ist an der Küste von Meeresbuchten, großen Flüssen und Seen zu sehen. Drei oder vier Regenbögen – gewöhnlich und reflektiert – ergeben manchmal ein schönes Bild. Da die von der Wasseroberfläche reflektierten Sonnenstrahlen von unten nach oben gehen, kann der in den Strahlen gebildete Regenbogen manchmal völlig ungewöhnlich aussehen.

Sie sollten nicht denken, dass ein Regenbogen nur tagsüber beobachtet werden kann. Nachts tritt es allerdings immer schwach auf. Einen solchen Regenbogen sieht man nach einem nächtlichen Regen, wenn der Mond hinter den Wolken hervorschaut.

Auf solchen kann ein gewisser Anschein eines Regenbogens erhalten werden Erfahrung : Es ist notwendig, eine mit Wasser gefüllte Flasche mit Sonnenlicht oder einer Lampe durch ein Loch in einer weißen Tafel zu beleuchten. Dann wird ein Regenbogen auf der Tafel deutlich sichtbar und der Divergenzwinkel der Strahlen im Vergleich zur ursprünglichen Richtung beträgt etwa 41 ° - 42 °. Unter natürlichen Bedingungen gibt es keinen Bildschirm, das Bild erscheint auf der Netzhaut des Auges und das Auge projiziert dieses Bild auf die Wolken.

Wenn am Abend vor Sonnenuntergang ein Regenbogen erscheint, wird ein roter Regenbogen beobachtet. In den letzten fünf oder zehn Minuten vor Sonnenuntergang verschwinden alle Farben des Regenbogens außer Rot, er wird sehr hell und sogar zehn Minuten nach Sonnenuntergang sichtbar.

Ein schöner Anblick ist ein Regenbogen auf dem Tau. Es kann bei Sonnenaufgang auf dem mit Tau bedeckten Gras beobachtet werden. Dieser Regenbogen hat die Form einer Hyperbel.

Polarlichter

Eines der schönsten optischen Phänomene der Natur ist das Nordlicht.

In den meisten Fällen haben Polarlichter eine grüne oder blaugrüne Farbe mit gelegentlichen Flecken oder Rändern in Rosa oder Rot.

Auroras werden in zwei Hauptformen beobachtet - in Form von Bändern und in Form von wolkenartigen Flecken. Wenn die Ausstrahlung intensiv ist, nimmt sie die Form von Bändern an. Wenn es an Intensität verliert, verwandelt es sich in Flecken. Viele Bänder verschwinden jedoch, bevor sie zu Flecken werden. Die Bänder scheinen im dunklen Raum des Himmels zu hängen und ähneln einem riesigen Vorhang oder Vorhang, der sich normalerweise über Tausende von Kilometern von Ost nach West erstreckt. Die Höhe dieses Vorhangs beträgt mehrere hundert Kilometer, die Dicke überschreitet nicht mehrere hundert Meter und ist so zart und transparent, dass Sterne durch ihn hindurch gesehen werden können. Der untere Rand des Vorhangs ist recht scharf und deutlich konturiert und oft in roter oder rosafarbener Farbe getönt, was an die Bordüre des Vorhangs erinnert, der obere verliert allmählich an Höhe, wodurch ein besonders spektakulärer Eindruck von Raumtiefe entsteht.

Es gibt vier Arten von Polarlichtern:

Gleichmäßiger Lichtbogen- der Leuchtstreifen hat die einfachste, ruhigste Form. Es ist von unten heller und verschwindet allmählich nach oben vor dem Hintergrund des Himmelsglühens;

strahlender Bogen- das Band wird etwas aktiver und beweglicher, es bildet kleine Falten und Bäche;

strahlendes Band– bei zunehmender Aktivität werden kleinere Falten von größeren überlagert;

Bei erhöhter Aktivität dehnen sich die Falten oder Schlaufen zu enormen Größen aus, der untere Rand des Bandes erstrahlt hell in einem rosa Schimmer. Wenn die Aktivität nachlässt, verschwinden die Falten und das Band nimmt wieder eine einheitliche Form an. Dies deutet darauf hin, dass die einheitliche Struktur die Hauptform der Aurora ist und die Falten mit einer Aktivitätssteigerung verbunden sind.

Oft gibt es Polarlichter anderer Art. Sie erfassen die gesamte Polarregion und sind sehr intensiv. Sie treten während einer Zunahme der Sonnenaktivität auf. Diese Lichter erscheinen als weißlich-grüne Kappe. Solche Lichter werden genannt Aufregung.

Entsprechend der Helligkeit der Aurora werden sie in vier Klassen eingeteilt, die sich um eine Größenordnung (dh zehnmal) voneinander unterscheiden. Die erste Klasse umfasst Aurora, kaum wahrnehmbar und ungefähr gleich hell Milchstraße, der Glanz der vierten Klasse erleuchtet die Erde so hell wie der Vollmond.

Zu beachten ist, dass sich das entstandene Polarlicht mit einer Geschwindigkeit von 1 km/sec nach Westen ausbreitet. Die oberen Schichten der Atmosphäre im Bereich der Polarlichter werden erhitzt und stürmen nach oben. Während Polarlichtern entstehen in der Erdatmosphäre elektrische Wirbelströme, die große Flächen erfassen. Sie regen zusätzliche instabile Magnetfelder an, die sogenannten magnetische Stürme. Während der Aurora sendet die Atmosphäre Röntgenstrahlen aus, die das Ergebnis einer Elektronenverzögerung in der Atmosphäre zu sein scheinen.

Intensive Lichtblitze werden oft von Geräuschen begleitet, die Geräuschen und Knistern ähneln. Polarlichter verursachen starke Veränderungen in der Ionosphäre, die wiederum die Funkbedingungen beeinflussen. In den meisten Fällen verschlechtert sich die Funkkommunikation erheblich. Es gibt starke Interferenzen und manchmal einen vollständigen Empfangsverlust.

Wie entstehen Polarlichter?

Die Erde ist ein riesiger Magnet Südpol die sich in der Nähe des Nordens befindet geografischer Pol, und der nördliche liegt in der Nähe des südlichen. Die Kraftlinien des Erdmagnetfelds, Geomagnetlinien genannt, verlassen den Bereich neben dem magnetischen Nordpol der Erde, bedecken den Globus und treten im Bereich des Südens in ihn ein magnetischer Pol, die ein Torusgitter um die Erde bilden.

Es wurde lange angenommen, dass der Ort des Magneten Kraftlinien symmetrisch um die Erdachse. Nun stellte sich heraus, dass der sogenannte "Sonnenwind" - ein von der Sonne emittierter Strom von Protonen und Elektronen - aus einer Höhe von etwa 20.000 km auf die geomagnetische Hülle der Erde trifft, sie von der Sonne wegzieht und sich bildet eine Art magnetischer "Schweif" in der Nähe der Erde.

Ein Elektron oder Proton, das in das Magnetfeld der Erde gefallen ist, bewegt sich spiralförmig, als würde es sich auf einer Erdmagnetlinie winden. Elektronen und Protonen, die vom Sonnenwind in das Magnetfeld der Erde gefallen sind, werden in zwei Teile geteilt. Einige von ihnen fließen entlang der magnetischen Feldlinien sofort in die Polregionen der Erde; andere dringen in das Teroid ein und bewegen sich darin entlang einer geschlossenen Kurve. Diese Protonen und Elektronen fließen schließlich entlang geomagnetischer Linien in die Region der Pole, wo ihre erhöhte Konzentration auftritt. Protonen und Elektronen erzeugen Ionisierung und Anregung von Atomen und Molekülen von Gasen. Dazu haben sie genug Energie, da Protonen mit Energien von 10000-20000 eV (1 eV = 1,6 10 J) und Elektronen mit Energien von 10-20 eV auf der Erde ankommen. Für die Ionisation von Atomen ist es notwendig: für Wasserstoff - 13,56 eV, für Sauerstoff - 13,56 eV, für Stickstoff - 124,47 eV und noch weniger für die Anregung.

Angeregte Gasatome geben die empfangene Energie in Form von Licht zurück, so wie es in Röhren mit verdünntem Gas geschieht, wenn Ströme durch sie geleitet werden.

Eine Spektralstudie zeigt, dass das grüne und rote Leuchten zu angeregten Sauerstoffatomen gehört, Infrarot und Violett - zu ionisierten Stickstoffmolekülen. Einige Emissionslinien von Sauerstoff und Stickstoff werden in einer Höhe von 110 km gebildet, und das rote Leuchten von Sauerstoff wird in einer Höhe von 200-400 km gebildet. Eine weitere schwache Quelle für rotes Licht sind Wasserstoffatome, die in der oberen Atmosphäre aus Protonen gebildet werden, die von der Sonne kommen. Nach dem Einfangen eines Elektrons verwandelt sich ein solches Proton in ein angeregtes Wasserstoffatom und sendet rotes Licht aus.

Polarlichteruptionen treten normalerweise ein oder zwei Tage nach Sonneneruptionen auf. Dies bestätigt die Verbindung zwischen diesen Phänomenen. Kürzlich haben Wissenschaftler herausgefunden, dass die Polarlichter vor der Küste der Ozeane und Meere intensiver sind.

Aber die wissenschaftliche Erklärung aller mit Aurora verbundenen Phänomene stößt auf eine Reihe von Schwierigkeiten. Beispielsweise ist der genaue Mechanismus der Teilchenbeschleunigung auf die angegebenen Energien unbekannt, ihre Flugbahnen im erdnahen Raum sind nicht ganz klar, nicht alles konvergiert quantitativ in der Energiebilanz von Ionisation und Anregung von Teilchen, dem Mechanismus zur Entstehung Lumineszenz ist nicht ganz klar. verschiedene Sorten, die Herkunft der Geräusche ist unklar.

Heiligenschein

Manchmal sieht die Sonne so aus, als würde sie durch eine große Linse gesehen. Tatsächlich zeigt das Bild die Wirkung von Millionen Linsen: Eiskristalle. Wenn Wasser in der oberen Atmosphäre gefriert, können sich kleine, flache, sechseckige Eiskristalle bilden. Die Ebenen dieser Kristalle, die kreisend allmählich zum Boden absinken, sind die meiste Zeit parallel zur Oberfläche orientiert. Bei Sonnenauf- oder -untergang kann die Sichtlinie des Beobachters genau durch diese Ebene verlaufen, und jeder Kristall kann wie eine Miniaturlinse führen, die das Sonnenlicht bricht. Der kombinierte Effekt kann zum Auftreten eines Phänomens namens Nebensonne oder einer falschen Sonne führen. Die Sonne ist in der Mitte des Bildes sichtbar und zwei gut markierte falsche Sonnen sind an den Rändern sichtbar. Hinter den Häusern und Bäumen entsteht ein Heiligenschein (Heiligenschein – ausgesprochen mit Betonung auf „o“), etwa 22 Grad groß, drei Sonnensäulen und ein Bogen durch Sonnenlicht von atmosphärischen Eiskristallen reflektiert.

Licht und Eis

Forscher haben lange darauf geachtet, dass die Sonne beim Erscheinen eines Heiligenscheins mit Dunst bedeckt ist - einem dünnen Schleier aus hohen Cirrus- oder Cirrostratus-Wolken. Solche Wolken schweben in der Atmosphäre in einer Höhe von sechs bis acht Kilometern über der Erde und bestehen aus kleinsten Eiskristallen, die meist die Form sechseckiger Säulen oder Platten haben.

Die Erdatmosphäre kennt keine Ruhe. Eiskristalle, die in Luftströmungen absteigen und aufsteigen, reflektieren manchmal wie ein Spiegel, manchmal brechen sie wie ein Glasprisma, wenn sie auf sie fallen Sonnenstrahlen. Als Ergebnis dieses komplexen optischen Spiels erscheinen falsche Sonnen und andere Täuschungsbilder am Himmel, in denen man auf Wunsch feurige Schwerter und alles andere sehen kann ...

Wie bereits erwähnt, sind häufiger als andere zwei falsche Sonnen zu beobachten - zu beiden Seiten der echten Leuchte. Manchmal gibt es einen Lichtkreis, leicht gefärbt in schillernden Tönen, der die Sonne umgibt. Und dann, nach Sonnenuntergang, taucht plötzlich eine riesige Leuchtsäule am verdunkelten Himmel auf.

Nicht alle Cirruswolken ergeben einen hellen, gut markierten Halo. Dazu ist es notwendig, dass sie nicht zu dicht sind (die Sonne scheint durch) und gleichzeitig müssen genügend Eiskristalle in der Luft sein. Ein Halo kann aber auch an einem völlig klaren, wolkenlosen Himmel erscheinen. Das bedeutet, dass viele einzelne Eiskristalle hoch in der Atmosphäre schweben, aber keine Wolkenbildung. Dies geschieht an Wintertagen, wenn das Wetter klar und frostig ist.

...Am Himmel erschien ein heller horizontaler Kreis, der den Himmel parallel zum Horizont umkreiste. Wie kam es dazu?

Spezielle Experimente (sie wurden wiederholt von Wissenschaftlern durchgeführt) und Berechnungen zeigen, dass dieser Kreis das Ergebnis der Reflexion des Sonnenlichts an den Seitenflächen von sechseckigen Eiskristallen ist, die vertikal in der Luft schweben. Die Sonnenstrahlen fallen auf solche Kristalle, werden von ihnen wie von einem Spiegel reflektiert und fallen in unsere Augen. Und da dieser Spiegel etwas Besonderes ist, besteht er aus einer unzähligen Masse von Eispartikeln und scheint außerdem für einige Zeit in der Ebene des Horizonts zu liegen, dann die Reflexion Sonnenscheibe wir sehen in der gleichen Ebene. Es stellt sich heraus, dass es zwei Sonnen gibt: eine ist echt und daneben, aber in einer anderen Ebene - ihr Zwilling in Form eines großen hellen Kreises.

Es kommt vor, dass eine solche Reflexion des Sonnenlichts von kleinen Eiskristallen, die in der frostigen Luft schweben, eine leuchtende Säule entstehen lässt. Es stellt sich heraus, dass hier Kristalle in Form von Platten am Lichtspiel teilnehmen. Die unteren Ränder der Platten reflektieren das Licht der Sonne, die bereits hinter dem Horizont verschwunden ist, und statt der Sonne selbst sehen wir für einige Zeit eine leuchtende Bahn vom Horizont in den Himmel - ein verzerrtes Bild der Sonnenscheibe nicht mehr wieder zu erkennen. Jeder von uns beobachtete etwas Ähnliches in einer Mondnacht, als wir am Ufer des Meeres oder Sees standen. Wenn wir die Mondbahn bewundern, sehen wir das gleiche Lichtspiel auf dem Wasser - Spiegelbild Mond, stark gestreckt, da die Wasseroberfläche mit Wellen bedeckt ist. Leicht bewegtes Wasser reflektiert das darauf fallende Mondlicht derart, dass wir gleichsam viele Dutzend einzelne Mondreflexe wahrnehmen, aus denen sich die von Dichtern verherrlichte Mondbahn formt.

Sie können oft den Mondhalo beobachten. Dies ist ein ziemlich häufiger Anblick und tritt auf, wenn der Himmel mit hohen, dünnen Wolken mit Millionen winziger Eiskristalle bedeckt ist. Jeder Eiskristall wirkt wie ein Miniaturprisma. Die meisten Kristalle haben die Form von länglichen Sechsecken. Licht tritt durch eine Vorderfläche eines solchen Kristalls ein und tritt durch die gegenüberliegende mit einem Brechungswinkel von 22º aus.

Und wenn Sie im Winter Straßenlaternen beobachten, können Sie mit etwas Glück den Heiligenschein sehen, der von ihrem Licht erzeugt wird, natürlich unter bestimmten Bedingungen, nämlich in frostiger Luft, die mit Eiskristallen oder Schneeflocken gesättigt ist. Übrigens kann auch bei Schneefall ein Sonnenkranz in Form einer großen Lichtsäule entstehen. Es gibt Tage im Winter, an denen Schneeflocken in der Luft zu schweben scheinen und Sonnenlicht hartnäckig durch lose Wolken bricht. Vor dem Hintergrund der Abenddämmerung sieht diese Säule manchmal rötlich aus - wie die Reflexion eines fernen Feuers. In der Vergangenheit hat solch ein völlig harmloses Phänomen, wie wir sehen, abergläubische Menschen entsetzt.

Prismenkristalle

Vielleicht hat jemand einen solchen Halo gesehen: ein heller, schillernder Ring um die Sonne. Dieser vertikale Kreis entsteht, wenn sich in der Atmosphäre viele sechseckige Eiskristalle befinden, die die Sonnenstrahlen nicht reflektieren, sondern wie ein Glasprisma brechen. In diesem Fall werden die meisten Strahlen natürlich gestreut und erreichen unsere Augen nicht. Aber ein Teil von ihnen erreicht uns, nachdem sie diese Prismen in der Luft passiert und gebrochen haben, sodass wir einen Regenbogenkreis um die Sonne sehen. Sein Radius beträgt etwa zweiundzwanzig Grad. Manchmal mehr - bei sechsundvierzig Grad.

Warum Regenbogen?

Wie Sie wissen, zerfällt ein weißer Lichtstrahl beim Durchgang durch ein Prisma in seine Spektralfarben. Daher ist der Ring, der von gebrochenen Strahlen um die Sonne gebildet wird, in schillernden Tönen gemalt: Sein innerer Teil ist rötlich, der äußere ist bläulich und im Inneren des Rings scheint der Himmel dunkler zu sein.

Es fällt auf, dass der Halo-Kreis an den Seiten immer heller ist. Dies liegt daran, dass sich hier zwei Halos schneiden - vertikal und horizontal. Und falsche Sonnen werden am häufigsten an der Kreuzung gebildet. Die günstigsten Bedingungen für das Auftreten falscher Sonnen entstehen, wenn die Sonne nicht hoch über dem Horizont steht und ein Teil des vertikalen Kreises für uns nicht mehr sichtbar ist.

Was für Kristalle sind an dieser „Performance“ beteiligt?

Die Antwort auf die Frage wurde durch spezielle Experimente gegeben. Es stellte sich heraus, dass falsche Sonnen durch sechseckige Eiskristalle erscheinen, die wie ... Nägel geformt sind. Sie schweben senkrecht in der Luft und brechen das Licht mit ihren Seitenflächen.

Die dritte „Sonne“ erscheint, wenn nur ein oberer Teil des Halo-Kreises über der echten Sonne sichtbar ist. Manchmal ist es ein Segment eines Bogens, manchmal ein heller Fleck von unbestimmter Form. Manchmal sind falsche Sonnen in ihrer Helligkeit der Sonne selbst nicht unterlegen. Als sie sie beobachteten, schrieben die alten Chronisten auch über drei Sonnen, über abgetrennte feurige Köpfe usw.

Im Zusammenhang mit diesem Phänomen wurde in der Geschichte der Menschheit eine merkwürdige Tatsache aufgezeichnet. 1551 wurde die deutsche Stadt Magdeburg von den Truppen des spanischen Königs Karl V. belagert. Die Verteidiger der Stadt hielten stand, die Belagerung hatte mehr als ein Jahr gedauert. Schließlich gab der gereizte König den Befehl, sich auf einen entscheidenden Angriff vorzubereiten. Doch dann geschah etwas Unerhörtes: Wenige Stunden vor dem Angriff schienen drei Sonnen über der belagerten Stadt. Der zu Tode erschrockene König entschied, dass der Himmel Magdeburg beschütze, und befahl, die Belagerung aufzuheben.

Fata Morgana

Die einfachsten Luftspiegelungen wurden von jedem von uns gesehen. Wenn Sie zum Beispiel auf einer beheizten asphaltierten Straße fahren, sieht es weit voraus aus wie eine Wasseroberfläche. Und das überrascht lange niemanden, denn Fata Morgana- nichts anderes als ein atmosphärisches optisches Phänomen, aufgrund dessen Bilder von Objekten in der Sichtbarkeitszone erscheinen, die unter normalen Bedingungen der Beobachtung verborgen sind. Dies geschieht, weil Licht beim Durchgang durch Luftschichten unterschiedlicher Dichte gebrochen wird. Entfernte Objekte Gleichzeitig können sie gegenüber ihrer tatsächlichen Position erhöht oder erniedrigt sein, sie können auch verzerrt sein und unregelmäßige, phantastische Formen annehmen.

Aus der größeren Vielfalt von Fata Morganas heben wir mehrere Typen hervor: „See“-Flaggen, auch untere Fata Morgana genannt, überlegene Fata Morgana, doppelte und dreifache Fata Morgana, Fata Morgana mit ultralanger Sicht.

Erklärung der unteren ("See") Fata Morgana.

See oder untere Luftspiegelungen sind die häufigsten. Sie erscheinen fast aus der Ferne Glatte Oberfläche Die Wüste nimmt Gestalt an offenes Wasser, besonders wenn man es aus einer leichten Höhe oder direkt über einer Schicht erhitzter Luft betrachtet. Es entsteht eine ähnliche Illusion wie auf einer Asphaltstraße.

Wenn die Luft an der Erdoberfläche sehr heiß ist und daher ihre Dichte relativ gering ist, ist der Brechungsindex an der Oberfläche geringer als in höheren Luftschichten.

Gemäß der etablierten Regel werden Lichtstrahlen in der Nähe der Erdoberfläche einfallen dieser Fall biegen, so dass ihre Flugbahn konvex nach unten ist. Lichtstrahl aus irgendeinem Bereich blauer Himmel tritt in das Auge des Betrachters ein, nachdem es eine Krümmung erfahren hat. Und das bedeutet, dass der Beobachter den entsprechenden Himmelsausschnitt nicht über der Horizontlinie, sondern darunter sieht. Es wird ihm scheinen, als würde er Wasser sehen, obwohl er tatsächlich einen blauen Himmel vor sich hat. Stellen wir uns vor, dass sich in Horizontnähe Hügel, Palmen oder andere Objekte befinden, dann sieht der Betrachter diese aufgrund der Krümmung der Strahlen auf dem Kopf und nimmt sie als Spiegelung der entsprechenden Objekte in nicht vorhandenem Wasser wahr. Das Zittern des Bildes, das durch Schwankungen im Brechungsindex heißer Luft verursacht wird, erzeugt die Illusion von fließendem oder wogendem Wasser. Es gibt also eine Illusion, die ein „See“-Trugbild ist.

Wie in einem Artikel im Journal

nale Der New Yorker, ein Pelikan, gerendert

Schweben über einer heißen Asphaltstraße

im Mittleren Westen der USA fast einmal

gekämpft, als er eine solche "Führung" vor sich sah

noah mirage. "Der unglückliche Vogel flog,

vielleicht viele Stunden über trocken

Weizenstoppeln und plötzlich sehen

etwas, das ihr wie ein langer, schwarzer, nicht breiter, aber echter Fluss vorkam - im Herzen der Prärie. Der Pelikan stürzte hinunter, um in dem kühlen Wasser zu schwimmen – verlor das Bewusstsein und schlug auf dem Asphalt auf. Unterhalb der Augenhöhe können in diesem "Wasser" Gegenstände erscheinen, die normalerweise auf dem Kopf stehen. Über der erhitzten Landoberfläche bildet sich ein „Luftschichtkuchen“, und die erdnächste Schicht ist am stärksten erhitzt und so verdünnt, dass durch sie hindurchtretende Lichtwellen verzerrt werden, da ihre Ausbreitungsgeschwindigkeit je nach Dichte des Mediums unterschiedlich ist.

überlegene Luftspiegelungen

Obere Luftspiegelungen oder, wie sie auch Fernsichtspiegelungen genannt werden, sind weniger verbreitet und malerischer als untere Luftspiegelungen. Entfernte Objekte (häufig unterhalb des Meereshorizonts) erscheinen verkehrt herum am Himmel, und manchmal erscheint auch ein direktes Bild desselben Objekts darüber. Dieses Phänomen ist typisch für kalte Regionen, insbesondere bei einer starken Temperaturinversion, wenn sich eine wärmere Luftschicht über der kälteren Schicht befindet. Das optischer Effekt manifestiert sich durch die Ausbreitung der Front von Lichtwellen in Luftschichten mit ungleichmäßiger Dichte. Vor allem in den Polarregionen treten von Zeit zu Zeit sehr ungewöhnliche Luftspiegelungen auf. Wenn Luftspiegelungen an Land auftreten, stehen Bäume und andere Landschaftsbestandteile auf dem Kopf. In allen Fällen sind Objekte in den oberen Luftspiegelungen deutlicher sichtbar als in den unteren. Es gibt Orte auf der Welt, an denen sich vor Abend Berge über dem Meereshorizont erheben. Das sind wirklich Berge, nur sind sie so weit entfernt, dass man sie nicht sehen kann normale Bedingungen. An diesen geheimnisvollen Orten beginnen sich kurz nach Mittag verschwommene Umrisse von Bergen am Horizont abzuzeichnen. Es wächst allmählich und wird vor Sonnenuntergang schnell scharf und deutlich, sodass Sie sogar einzelne Gipfel unterscheiden können.

Überlegene Luftspiegelungen sind vielfältig. In einigen Fällen geben sie ein direktes Bild wieder, in anderen Fällen erscheint ein umgekehrtes Bild in der Luft. Luftspiegelungen können doppelt sein, wenn zwei Bilder beobachtet werden, ein einfaches und ein umgekehrtes. Diese Bilder können durch einen Luftstreifen getrennt sein (eines kann sich über dem Horizont befinden, das andere darunter), können aber auch direkt miteinander verschmelzen. Manchmal gibt es noch ein anderes - das dritte Bild.

Doppelte und dreifache Luftspiegelungen

Wenn sich der Brechungsindex der Luft zuerst schnell und dann langsam ändert, werden die Strahlen schneller gebeugt. Das Ergebnis sind zwei Bilder. Lichtstrahlen, die sich innerhalb des ersten Luftbereichs ausbreiten, bilden ein invertiertes Bild des Objekts. Dann werden diese Strahlen, die sich hauptsächlich innerhalb des zweiten Bereichs ausbreiten, in geringerem Maße gebogen und bilden ein gerades Bild.

Um zu verstehen, wie eine dreifache Fata Morgana erscheint, muss man sich drei aufeinanderfolgende Luftregionen vorstellen: die erste (nahe der Oberfläche), wo der Brechungsindex langsam mit der Höhe abnimmt, die nächste, wo der Brechungsindex schnell abnimmt, und die dritte Region, wo die Brechungsindex nimmt langsam wieder ab. Erstens bilden die Strahlen das untere Bild des Objekts und breiten sich innerhalb des ersten Luftbereichs aus. Als nächstes bilden die Strahlen ein umgekehrtes Bild; Wenn sie in den zweiten Luftbereich fallen, erfahren diese Strahlen eine starke Krümmung. Die Strahlen bilden dann das obere direkte Bild des Objekts.

Fata Morgana des ultralangen Sehens

Die Natur dieser Trugbilder ist am wenigsten erforscht. Es ist klar, dass die Atmosphäre transparent sein muss, frei von Wasserdampf und Verschmutzung. Aber das ist nicht genug. In einiger Höhe über dem Boden sollte sich eine stabile Schicht gekühlter Luft bilden. Unter und über dieser Schicht sollte die Luft wärmer sein. Ein Lichtstrahl, der in eine dichte kalte Luftschicht eingedrungen ist, soll darin gewissermaßen „eingeschlossen“ sein und sich darin wie eine Art Lichtleiter ausbreiten.

Was ist die Natur von Fata Morgana - der schönsten Luftspiegelung? Wenn sich über dem warmen Wasser eine Schicht kalter Luft bildet, erscheinen magische Schlösser über dem Meer, die sich verändern, wachsen und wieder verschwinden. Der Legende nach sind diese Burgen die kristallene Heimat der Fee Morgana. Daher der Name.

Ein noch mysteriöseres Phänomen sind Chronomirages. Keiner bekannte Gesetze Physiker können nicht erklären, warum Luftspiegelungen Ereignisse widerspiegeln können, die in einiger Entfernung stattfinden, nicht nur im Raum, sondern auch in der Zeit. Besonders berühmt waren die Luftspiegelungen von Schlachten und Schlachten, die einst auf der Erde stattfanden. Im November 1956 übernachteten mehrere Touristen in den Bergen Schottlands. Gegen drei Uhr morgens wachten sie von einem seltsamen Geräusch auf, schauten aus dem Zelt und sahen Dutzende schottischer Bogenschützen in alten Militäruniformen, die schießend durch ein felsiges Feld flohen! Dann verschwand die Vision, ohne Spuren zu hinterlassen, aber einen Tag später geschah es erneut. Die schottischen Bogenschützen, alle verwundet, stapften über das Feld und stolperten über die Steine. Sie müssen im Kampf besiegt worden sein und sich zurückgezogen haben.

Und dies ist nicht der einzige Beweis für dieses Phänomen. So wurde die berühmte Schlacht von Waterloo (18. Juni 1815) eine Woche später von den Einwohnern der belgischen Stadt Verviers beobachtet. K. Flammarion beschreibt in seinem Buch „Atmosphere“ ein Beispiel einer solchen Fata Morgana: „Aufgrund der Aussage mehrerer vertrauenswürdiger Personen kann ich eine Fata Morgana berichten, die im Juni 1815 in der Stadt Verviers (Belgien) gesehen wurde. Die Einwohner der Stadt sahen in der Himmelsarmee, und es ist so klar, dass es möglich war, die Anzüge von Artilleristen und beispielsweise eine Kanone mit einem kaputten Rad zu unterscheiden, das kurz vor dem Herunterfallen steht ... Es war am Morgen der Schlacht von Waterloo! Die beschriebene Fata Morgana wird von einem der Augenzeugen in Form eines farbigen Aquarells dargestellt. Die Entfernung von Waterloo nach Verviers in gerader Linie beträgt mehr als 100 km. Es gibt Fälle, in denen solche Luftspiegelungen in großen Entfernungen beobachtet wurden - bis zu 1000 km. " Fliegender Holländer“ sollte solchen Luftspiegelungen zugeschrieben werden.

Wissenschaftler nannten eine der Sorten von Chronomirage "drossolides", was auf Griechisch "Tautropfen" bedeutet. Es wurde festgestellt, dass Chronomirages am häufigsten in den frühen Morgenstunden auftreten, wenn Nebeltröpfchen in der Luft kondensieren. Die berühmtesten „Drossolides“ treten ziemlich regelmäßig an der Küste Kretas im Hochsommer auf, normalerweise in den frühen Morgenstunden. Es gibt viele Augenzeugenberichte, die beobachtet haben, wie eine riesige „Schlachtleinwand“ über dem Meer in der Nähe der Burg von Franca-Castello auftauchte - Hunderte von Menschen, die sich in einer tödlichen Schlacht versammelten. Schreie sind zu hören, das Geräusch von Waffen. Während des Zweiten Weltkriegs erschreckte die „Geisterschlacht“ die deutschen Soldaten, die damals auf Kreta kämpften, fürchterlich. Die Deutschen eröffneten schweres Feuer aus allen Arten von Waffen, fügten den Phantomen jedoch keinen Schaden zu. Eine mysteriöse Fata Morgana nähert sich langsam vom Meer und verschwindet in den Mauern des Schlosses. Historiker sagen, dass an diesem Ort vor etwa 150 Jahren eine Schlacht zwischen Griechen und Türken stattfand, deren mit der Zeit verlorenes Bild über dem Meer beobachtet wird. Dieses Phänomen ist im Hochsommer in den frühen Morgenstunden recht häufig zu beobachten.

Übrigens beobachten Augenzeugen heute oft nicht nur die Schlachten vergangener Zeiten und einst existierende Geisterstädte, sondern Phantomautos. Vor einigen Jahren begegnete eine Gruppe Australier auf einer nächtlichen Straße einem Auto, das dort einst verunglückt war, gefahren von ihrem verstorbenen Freund. Doch nicht nur er saß in dem gespenstischen Auto, sondern auch seine junge Freundin, die diese Katastrophe überstanden hat und sich inzwischen bei guter Gesundheit zu einer respektablen Dame entwickelt hat.

Was ist die Natur solcher Luftspiegelungen?

Einer Theorie zufolge mit einem besonderen Zusammenfluss natürliche Faktoren visuelle Informationen werden in Zeit und Raum eingeprägt. Und mit dem Zusammentreffen bestimmter Atmosphären, Wetter usw. Bedingungen wird es für externe Beobachter wieder sichtbar. Einer anderen Theorie zufolge sammelt sich im Bereich der Schlachten, an denen Tausende von Menschen teilnehmen (und sterben), eine enorme psychische Energie an. Unter bestimmten Bedingungen „entlädt“ es sich und zeigt vergangene Ereignisse sichtbar an.

Im Allgemeinen glaubten beispielsweise die alten Ägypter, dass eine Fata Morgana ein Geist eines Landes ist, das auf der Welt nicht mehr existiert.

Legende der Alpen

Eine Gruppe Touristen bestieg einen der Berggipfel. Die Leute waren alle jung, mit Ausnahme des Führers, eines alten Hochländers. Zunächst ging alles schnell und fröhlich. Aber je höher die Kletterer kletterten, desto schwieriger wurde es zu gehen. Bald fühlte sich jeder von ihnen sehr müde. Nur der Führer ging nach wie vor, sprang geschickt über die Spalten und erklomm schnell und einfach die Felsvorsprünge.

Ein wunderbares Bild tat sich ringsherum auf. Wohin das Auge reichte, erhoben sich schneebedeckte Berggipfel. Die nächsten glitzerten in den Strahlen der blendenden Sonne. Die fernen Gipfel erschienen bläulich. Hinab ging es über steile Hänge, die in Schluchten übergingen. Hellgrüne Almwiesen stachen als Lichtblicke hervor.

Endlich erreichten sie einen der Seitengipfel des Berges, den sie bestiegen. Die Sonne war bereits am Horizont untergegangen, und ihre Strahlen fielen von unten auf die Menschen. Und dann geschah das Unerwartete.

Einer der jungen Männer überholte den Führer und kletterte als Erster nach oben. Im selben Moment, als er auf den Felsen trat, erschien im Osten vor dem Hintergrund der Wolken der riesige Schatten eines Mannes. Es war so deutlich zu sehen, dass die Leute wie aufs Stichwort stehen blieben. Aber der Führer blickte ruhig auf den riesigen Schatten, auf die erschrocken erstarrten jungen Leute und sagte grinsend:

- Haben Sie keine Angst! Es passiert, - und er kletterte auch auf einen Felsen.

Als er neben dem Touristen stand, erschien ein weiterer großer menschlicher Schatten in den Wolken.

Der Führer nahm seinen warmen Filzhut ab und schwenkte ihn. Einer der Schatten wiederholte seine Bewegung: Eine riesige Hand hob sich an seinen Kopf, nahm seinen Hut ab und schwenkte ihn. Der junge Mann hob seinen Stock, sein riesiger Schatten tat es ihm gleich. Danach wollte natürlich jeder der Touristen auf den Felsen klettern und seinen Schatten in der Luft sehen. Aber bald verdeckten Wolken die Sonne, die hinter dem Horizont versank, und die ungewöhnlichen Schatten verschwanden.

Parade des Aberglaubens

Nun, ich denke, es wird nicht schwer sein zu verstehen, wie leuchtende Kreuze am Himmel erscheinen, die selbst in unserem Jahrhundert andere Menschen erschrecken.

Der Schlüssel hier ist, dass wir diese oder jene Form eines Heiligenscheins nicht immer vollständig am Himmel sehen. Im Winter, bei starkem Frost, erscheinen, wie bereits erwähnt, zwei helle Flecken auf beiden Seiten der Sonne - Teile eines vertikalen Halo-Kreises. Dies ist auch bei einem horizontalen Kreis der Fall, der durch die Sonne geht. Meistens ist nur der Teil davon sichtbar, der an die Leuchte angrenzt - am Himmel sieht man sozusagen zwei Lichtschweife, die sich von ihr nach rechts und links erstrecken. Gleichzeitig schneiden sich Teile des vertikalen und horizontalen Kreises und bilden sozusagen zwei Kreuze auf beiden Seiten der Sonne.

In einem anderen Fall sehen wir einen Teil eines horizontalen Kreises in der Nähe der Sonne, der von einer leuchtenden Säule geschnitten wird, die von der Sonne auf und ab geht. Und das Kreuz wird wieder gebildet.

Schließlich kommt es auch vor, dass nach Sonnenuntergang eine leuchtende Säule und der obere Teil eines vertikalen Kreises am Himmel sichtbar sind. Wenn sie sich schneiden, ergeben sie auch das Bild eines großen Kreuzes. Und manchmal ähnelt ein solcher Heiligenschein einem alten Ritterschwert. Und wenn es noch von der Morgendämmerung gemalt wird, dann ist hier ein blutiges Schwert für Sie - als wäre es eine beeindruckende Erinnerung des Himmels an zukünftige Probleme!

Wissenschaftliche Erklärung des Heiligenscheins - ein Paradebeispiel wie trügerisch ist manchmal die äußere Form eines jeden Naturphänomen. Es scheint, dass etwas äußerst mysteriös, mysteriös ist, aber wenn Sie es herausfinden, bleibt keine Spur des „Unerklärlichen“.

Es ist leicht gesagt – Sie werden es verstehen! Es dauerte Jahre, Jahrzehnte, Jahrhunderte. Heute kann jeder, der sich für etwas interessiert, ins Nachschlagewerk schauen, im Lehrbuch blättern, sich ins Studium vertiefen spezielle Literatur. Endlich fragen! Aber gab es solche Möglichkeiten in der Mitte, sagen wir, Jahrhunderte? Immerhin war damals noch kein solches Wissen angesammelt worden, und Einzelgänger beschäftigten sich mit der Wissenschaft. Religion war die vorherrschende Weltanschauung, und Glaube war die übliche Weltanschauung.

Aus diesem Blickwinkel betrachtete der französische Wissenschaftler K. Flammarion die historischen Chroniken. Und das stellte sich heraus: Die Verfasser der Chroniken zweifelten überhaupt nicht an der Existenz einer direkten Verursachung zwischen mysteriöse Phänomene Natur und irdische Angelegenheiten.

1118, während der Regierungszeit von König Heinrich I. von England, zwei Vollmonde, einer im Westen und der andere im Osten. Im selben Jahr siegte der König im Kampf.

1120 erschienen ein Kreuz und ein Mann zwischen den blutroten Wolken, die aus Flammen bestanden. Im selben Jahr regnete es Blut; alle rechneten mit dem Weltuntergang, aber die Sache endete nur im Bürgerkrieg.

Im Jahr 1156 leuchteten drei Regenbogenkreise mehrere Stunden hintereinander um die Sonne, und als sie verschwanden, erschienen drei Sonnen. Der Verfasser der Chronik sah in diesem Phänomen eine Anspielung auf den Streit des Königs mit dem Bischof von Canterbury in England und auf die Zerstörung nach der siebenjährigen Belagerung Mailands in Italien.

Im folgenden Jahr tauchten wieder drei Sonnen auf, und in der Mitte des Mondes war ein weißes Kreuz zu sehen; natürlich verband der Chronist dies sofort mit dem Streit, der die Wahl eines neuen Papstes begleitete.

Im Januar 1514 waren in Württemberg drei Sonnen zu sehen, von denen der Durchschnitt größer ist als die seitlichen. Gleichzeitig erschienen blutige und flammende Schwerter am Himmel. Im März desselben Jahres waren wieder drei Sonnen und drei Monde sichtbar. Dann wurden die Türken von den Persern in Armenien besiegt.

1526 waren nachts in Württemberg blutige Militärrüstungen in der Luft zu sehen ...

1532 wurden in der Nähe von Innsbruck wunderbare Bilder von Kamelen in der Luft, feuerspeienden Wölfen und schließlich einem Löwen in einem Feuerkreis gesehen ...

Ob all diese Phänomene tatsächlich existierten, ist für uns jetzt nicht so wichtig. Es ist wichtig, dass mit ihrer Hilfe auf ihrer Grundlage reale historische Ereignisse interpretiert wurden; dass die Menschen damals die Welt durch das Prisma ihrer verzerrten Vorstellungen betrachteten und daher sahen, was sie sehen wollten. Ihrer Fantasie waren manchmal keine Grenzen gesetzt. Flammarion nannte die unglaublichen fantastischen Gemälde, die von den Autoren der Chroniken gemalt wurden, "Exemplare künstlerischer Übertreibung". Hier ist eines dieser Beispiele:

„... 1549 war der Mond von Halo und Paraselens (falschen Monden) umgeben, in deren Nähe sie einen feurigen Löwen und einen Adler sahen, der sich die Brust zerriss. Danach erschienen brennende Städte, Kamele, Jesus Christus auf einem Sessel mit zwei Dieben an den Seiten und schließlich eine ganze Versammlung - anscheinend die Apostel. Aber Letzte Bearbeitung Phänomene waren das Schlimmste. Ein Mann von enormer Statur und grausamer Erscheinung tauchte in der Luft auf und bedrohte mit einem Schwert ein junges Mädchen, das zu seinen Füßen weinte und um Gnade bat ... "

Welche Augen waren nötig, um dies alles zu sehen!

Einige Geheimnisse optischer Phänomene

Farbe auf Glas

Winterabend. Leichter Frost - etwa 10 °. Sie reisen mit der Straßenbahn (oder mit dem Bus, egal). Das Fenster beginnt einzufrieren. Durch das Glas sieht man nichts, aber das Licht der Laternen ist sehr klar. Und irgendwann ruft das Licht einer Straßenlaterne ein zugefrorenes Fenster an wunderbares Spiel Farben. Die Schattierungen sind so rein und schön, dass kein Künstler sie genau reproduzieren kann. Nach wenigen Sekunden erreicht die Eisschicht auf der Scheibe eine Dicke von wenigen Zehntelmillimetern und die Farben verschwinden. Aber das ist kein Problem. Wischen Sie die gefrorene Schicht mit der Hand ab und wiederholen Sie die Beobachtung - die Farben erscheinen wieder.

Bitte beachten Sie: Eine Laterne mit einer Glühlampe ergibt einen violett-smaragdgrünen Heiligenschein, und eine Leuchtstofflampe (Quecksilber-Quarz) ist von einem Heiligenschein aus gelbvioletten Blumen umgeben.

Dieses physikalische Phänomen ist noch nicht ausreichend untersucht und es gibt keine genaue Erklärung dafür, es ist jedoch anzunehmen, dass das Farbspiel durch Interferenz (Addition von Licht, das von der Ober- und Unterseite der dünnsten Schicht reflektiert wird) verursacht wird von auf dem Fensterglas gefrorenem Wasserdampf).

Dieses Phänomen ähnelt dem, was wir beobachten, wenn wir den schillernden Regenbogen betrachten Seifenblase.

farbige Ringe

Zeichnen Sie mit schwarzer Tinte einen Kreis auf ein dickes Blatt Papier, auf dem sich ein Halbkreis und Bogenstreifen befinden. Kleben Sie es auf Karton und machen Sie eine Spitze. Wenn Sie diesen Kreisel drehen, erscheinen anstelle von schwarzen Zeichnungen mehrfarbige Ringe (lila, rosa, blau oder grün, lila). Die Reihenfolge ihrer Anordnung variiert je nach Drehrichtung des Kreisels. Der Versuch wird am besten unter elektrischem Licht durchgeführt.

Wenn dieses Erlebnis im Fernsehen gezeigt würde, wäre der Effekt derselbe: Auf einem schwarz-weißen Fernsehbildschirm würden Sie mehrfarbige Ringe sehen. Warum dies geschieht, ist unbekannt. Wissenschaftler haben noch keine Erklärung für dieses Phänomen gefunden.

Fazit: Die physikalische Natur des Lichts interessiert die Menschen seit jeher. Viele hervorragende Wissenschaftler haben während der gesamten Entwicklung des wissenschaftlichen Denkens darum gekämpft, dieses Problem zu lösen. Im Laufe der Zeit wird die Komplexität des Gewöhnlichen weißer Strahl, und seine Fähigkeit, sein Verhalten abhängig von zu ändern Umfeld, und seine Fähigkeit, Zeichen zu zeigen, die sowohl materiellen Elementen als auch der Natur elektromagnetischer Strahlung innewohnen. Der Lichtstrahl, der verschiedenen technischen Einflüssen ausgesetzt war, begann seinen Einsatz in Wissenschaft und Technik im Bereich vom Schneidwerkzeug, das das gewünschte Teil auf den Mikrometer genau bearbeiten kann, bis hin zum schwerelosen Informationsübertragungskanal mit praktisch unerschöpflichen Möglichkeiten.

Aber bevor sich die moderne Sicht auf die Natur des Lichts etablierte und der Lichtstrahl seine Anwendung im menschlichen Leben fand, wurden viele optische Phänomene, die überall in der Erdatmosphäre auftreten, aus dem bekannten Regenbogen identifiziert, beschrieben, wissenschaftlich belegt und experimentell bestätigt für alle zu komplexen, periodischen Luftspiegelungen. Aber trotzdem hat und zieht das bizarre Lichtspiel schon immer einen Menschen an. Weder die Betrachtung des Winterscheins, noch des strahlenden Sonnenuntergangs, noch des weiten, halben Himmelsstreifens der Nordlichter, noch der bescheidene mondbeschienene Weg auf der Wasseroberfläche lässt irgendjemanden gleichgültig. Ein Lichtstrahl, der die Atmosphäre unseres Planeten durchdringt, beleuchtet ihn nicht nur, sondern verleiht ihm auch ein einzigartiges Aussehen und macht ihn schön.

Natürlich treten in der Atmosphäre unseres Planeten noch viel mehr optische Phänomene auf, die in diesem Aufsatz diskutiert werden. Unter ihnen gibt es sowohl uns bekannte und von Wissenschaftlern gelöste als auch solche, die noch auf ihre Entdecker warten. Und wir können nur hoffen, dass wir im Laufe der Zeit immer mehr neue Entdeckungen auf dem Gebiet optischer atmosphärischer Phänomene erleben werden, die die Vielseitigkeit eines gewöhnlichen Lichtstrahls zeigen.

Literatur:

5. "Physics 11", N. M. Shakhmaev, S. N. Shakhmaev, D. Sh. Shodiev, Verlag Prosveshchenie, Moskau, 1991.

6. "Lösung physikalischer Probleme", V. A. Shevtsov, Nizhne-Volzhskoe Buch Verlag, Wolgograd, 1999.

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