Tiivistelmä maantieteen oppitunnista

"Optiset ilmiöt ilmakehässä"

Luokka 6, GEF

Valmis

maantieteen opettaja

MOBU Molchanovskaya lukio

Gorkavaja Galina Sergeevna

Oppitunnin yhteenveto aiheesta: "Optiset ilmiöt ilmakehässä"

	KOKO NIMI	Gorkavaja Galina Sergeevna
	Työpaikka	MOBU Molchanovskaya lukio
	asema	maantieteen opettaja
	Asia	maantiede
	Luokka
	Aihe ja oppitunnin numero aiheessa	Optiset ilmiöt ilmakehässä. (jaksossa VI "Maan ilmakehä-ilmakuori »
	Perusopetusohjelma	Maantiede Maaplaneetta. Luokka 5-6. Oppikirja (A. A. Lobzhanidze)

Oppitunnin tarkoitus : Muodostaa käsityksen ilmakehän ja ihmisen keskinäisestä vaikutuksesta, ilmakehän luonnonilmiöistä;

9. Tehtävät:

- koulutuksellinen : Hanki tietoa ilmakehän optisista ilmiöistä

- kehittymässä : opiskelijoiden kognitiivisten kiinnostusten kehittyminen, kyky työskennellä ryhmässä oppikirjan, lisäkirjallisuuden ja EER-resurssien kanssa.

- koulutuksellinen : kommunikaatiokulttuurin muodostuminen ryhmätyöskentelyssä

Suunnitellut tulokset:

Henkilökohtainen : tietoisuus maantieteellisen tiedon arvoista, kuten olennainen komponentti tieteellinen kuva maailmasta.

Metasubjekti : kyky organisoida toimintaansa, määritellä sen tavoitteet ja tavoitteet, kyky suorittaa itsenäistä hakua, analysointia, tiedon valintaa, kyky olla vuorovaikutuksessa ihmisten kanssa ja työskennellä ryhmässä. Ilmaista tuomioita vahvistamalla ne tosiasioilla. hallitsemaan tutkimuksen oppikirjan parissa työskentelemisen alkeet käytännön taidot,

aihe : Erottele ilmakehän ilmiöt, jotka liittyvät auringonvalon, sähkön heijastumiseen, sateeseen liittyvät vaaralliset ilmiöt ja tuulet. Nimeä ilmansaasteiden tyypit, jotka johtuvat Taloudellinen aktiivisuus ihmisen

Universaali oppimistoimintaa:

Henkilökohtainen: ymmärtää tarpeen tutkia ympäröivää maailmaa.

Sääntely: suunnitella toimintaansa opettajan ohjauksessa, arvioida luokkatovereiden työtä, työskennellä tehtävän mukaisesti, vertailla tuloksia odotettuihin.

Kognitiivinen: poimia tietoa ilmakehän optisista ilmiöistä, ilmakehän luonnollisista vaaroista, roolista ilmakuori Maa ihmisen elämässä ja taloudellisessa toiminnassa poimia uutta tietoa ESM:n lähteistä, käsitellä tietoa saadakseen haluttu lopputulos.

Kommunikaatiokykyinen: kyky kommunikoida ja olla vuorovaikutuksessa toistensa kanssa.

Oppitunnin tyyppi: yhdistetty

Opiskelijan työlomake: ryhmätyö, pareittain

Tekninen väline : multimedia-asennus, interaktiivinen taulu, Internet, ESM, Henkilökohtainen tietokone.

Tuntien aikana.

Opettaja: Hei kaverit! Tulit tänne opiskelemaan, et olla laiska, vaan töihin. Toivon teille kaikille hyvää mieltä! Istu alas.

Muistetaanpa mitä osastoa opiskelemme? Ratkaise arvoitus!

Onko siellä lapsia, viltti,
Peittääkseen koko maapallon?
Että riittää kaikille
Eikö se ollut näkyvissä?
Älä taita, älä avaudu
Älä tunne, älä katso?
Anna sateen ja valon läpi
Onko olemassa, mutta eikö ole?
- Mikä tämä peitto on? lapset vastaavat(ilmapiiri)

Opettaja: Aivan.

Ilmakehä ei ole homogeeninen, onko siinä useita kerroksia? (Troposfääri, stratosfääri ja yläilmakehä)

Mistä maapallon ilmakehä on tehty? (Seos kaasuja, pieniä vesipisaroita ja jääkiteitä, pölyä, nokea, orgaanista ainetta.)

Mikä on ilmakehän kaasukoostumus? (typpi - 78 %; happi 21 %; argon - 0,9 % ja muut kaasut 0,1 %)

Nyt, pienellä tiedolla, voit selittää suurimman osan ilmakehässä tapahtuvista ilmiöistä. Mutta muinaisina aikoina ihmisillä ei ollut mahdollisuutta tehdä tätä, joten ilmakehän ilmiöt pelotti taikauskoisia ihmisiä, heitä pidettiin katastrofien ja onnettomuuksien saarnaajina.

Ja mikä on tämä mystinen astia pöydälläni? Sinä et tiedä? Katsotaanko?

Musiikki. (Hän avaa astian, siitä valuu savua, vanha Hottabych ilmestyy.)

Hottabych: Apchi! Tervehdys, viisas herrani! (Dkujan sanatHottabycha, yksi opiskelijoista on alleviivattu.) - Mistä olet kotoisin? Oletko teatterista? – Voi ei, herrani! Olen tästä aluksesta! - Joten sinä..? – Kyllä, olen mahtava ja ylistetty henki kaikissa neljässä maailman maassa Hassan Abdurahman ibn Hottab, eli Hottabin poika! - Hottabych?! – Ja keitä ovat nämä kauniit nuoret? - Ja nämä ovat kuudennen luokan opiskelijoita, ja nyt meillä on maantieteen tunti. – Maantieteen tunti! Tiedä, oi kauneimmista, että olet ennenkuulumaton onnekas, sillä minulla on rikas maantieteen tietämys. Minä opetan sinua, ja sinusta tulee kuuluisa koulusi oppilaiden keskuudessa. - Olemme erittäin iloisia tästä, rakas Hottabych. – Ja mikä on tämä maaginen musta laatikko, joka makaa pöydällä? - Tämä on tietokone, jonka avulla nykyaikaiset lapset saavat hyödyllistä tietoa ja joka auttaa meitä tänään oppitunnissa. Kutsun sinut, rakas Hottabych, työskentelemään kanssamme tänään. Hottabych: Kiitos! Olen suurella ilolla samaa mieltä! (istuu pöydän ääreen) Tänään tutustumme joihinkin optisiin ilmiöihin, täytä taulukko, joka on edessäsi. No, meidän arvostettu Hottabych kertoo meille, kuinka muinaiset edustivat tätä tai tuota ilmiötä.

Joten aloitetaan!

Uutta aihetta tutkimassa.

Avaa työkirjasi, kirjoita numero muistiin ja Jätä tilaa tallentaa aihe; alla, kun katsot videoita, jotka näytän sinulle, kirjoita niiden nimet muistiin ilmakehän ilmiöitä jotka ovat niin peloissaan ennen ihmisiä, tarkalleen siinä järjestyksessä, jossa näet ne (yleensä opiskelijat voivat helposti tunnistaa sateenkaaren, revontulia, salaman, mutta halon ja miragen määrittelyssä on vaikeuksia

1.Sateenkaari -

2. Mirage

3. Halo -

4. Aurora -

5. Salama -

6. Pyhän Elmon tulet

Verrataanpa mitä sinulla on? Diat 1-7

7 liukumäki- Kaikkia näitä ilmiöitä kutsutaan ilmakehän optisiksi ilmiöiksi.

8 liukumäkiKirjoita aiheen otsikko vihkoon.

Dia 9 (tavoitteet ja tavoitteet) Sano tavoite!

Dia 10

Oppikirjatyötä. Sinun tehtäväsi on kirjoittaa kortille optisten ilmiöiden syyt!

Työskentele oppikirjan kanssa s.118 (auringonvalon heijastukseen liittyvät ilmiöt: sateenkaari, mirage, halo)

Työskentele oppikirjan kanssa s.119 (sähköilmiöt: revontulia, salama, Pyhän Elmon tuli)

Aika - min.

Opettaja: Joten oletko valmis? Arvostettu Hottabych kertoo meille, kuinka muinaiset edustivat tätä tai tuota ilmiötä. Ja jokaisesta ryhmästä puhuja puhuu ilmiöiden syistä! (Tule ulos laudalle)

Ensimmäinen tunnistamasi ilmiö on sateenkaari. Ensimmäinen sana annetaan sinulle Hottabych!

Hottabych:Uskottiin, että sateenkaaren loi Jumala muinainen Babylon merkkinä siitä, että hän päätti pysäyttää tulvan.

Opettaja: Selvitetään sateenkaaren syy!

Kaiutin: Auringonvalo näyttää meistä valkoiselta, mutta itse asiassa se koostuu 7 valon väristä: punainen, oranssi, vihreä, sininen, indigo ja violetti. Kulkiessaan vesipisaroiden läpi auringonsäde taittuu ja hajoaa eri väreiksi. Siksi sateen jälkeen tai vesiputousten lähellä voit nähdä sateenkaaren.

– Monet aavikkomatkailijat todistavat toista ilmakehän ilmiötä – Kangastus.

Hottabych:Muinaiset egyptiläiset uskoivat, että mirage on maan haamu, jota ei enää ole olemassa.

- Miksi mirageja tapahtuu?

Kaiutin:Tämä tapahtuu, kun kuuma ilma nousee pinnan yläpuolelle. Sen tiheys alkaa kasvaa. Eri lämpötiloissa olevalla ilmalla on eri tiheydet, ja kerroksesta kerrokseen kulkeva valonsäde taipuu ja tuo kohteen visuaalisesti lähemmäksi. M. nousevat kuuman (aavikon, asfaltin) tai päinvastoin kylmän pinnan (vesi) yli

Pakkasella auringon ja kuun ympärille ilmestyy selkeät renkaat - Halo.

Hottabych:Aiemmin ajateltiin, että noitien sapatti oli tähän aikaan.

Kaiutin: Ne syntyvät, kun valo heijastuu kirrostratuspilvien jääkiteisiin. Kruunut - useita renkaita yhtäkkiä sisäkkäin toisiinsa.

- Kiitos. (kaiutin lähtee, Hottabych jää)

Ja kuka nyt haluaa puhua sähköön liittyvistä ilmiöistä? kutsu puhuja seuraavasta ryhmästä).

(Kaiutin poistuu)

- Napa-alueiden asukkaat voivat ihailla revontulia.

Hottabych:Intiaanit Pohjois-Amerikka uskoivat, että nämä olivat velhojen tulipaloja, joilla he keittivät vankejaan padoissa.

Kaiutin: Aurinko lähettää maahan sähköisesti varautuneita hiukkasia, jotka törmäävät ilmahiukkasiin ja alkavat hehkua.

- Salama -"Tulenuoli lentää, kukaan ei saa sitä kiinni - ei kuningas, ei kuningatar eikä kaunis neito.

Hottabych:Niin uskottiinse on Jumala Perun, joka lyö käärmettä kiviasellaan.

Kaiutin:Näkyy sähköpurkaus pilvien välissä tai pilven ja maan välillä. Salaman ukkonen.

Ja mitkä ovat salaman tyypit (lineaarinen ja pallo), mitkä ovat vaarat?

- Ja viimeinen ilmiö on "Pyhän Elmon tulet".

Hottabych:"Pyhän Elmon valot"merimiehet pitivät häntä huonona merkkinä.

Missä tällaista ilmiötä voi havaita?

Kaiutin: Tämä valaistus voidaan havaita ukkosella tornien korkeilla torneilla sekä laivan mastojen ympärillä.

- Kiitos Hottabych, kiitos sinulle, kaverit oppivat muinaisten näkemyksiä optisista ilmiöistä.

Hottabych:Ja kiitos, että kutsuit minut osallistumaan oppitunnille!

PHYSMINUTE.

Katetun materiaalin yhdistäminen:

Työskennellä pareittain! Ratkaise ristisanatehtävä

Oppilaat suorittavat ristisanatehtävän. Kuka sai mitä?

Oppitunnin yhteenveto: (pohdintaa )

Mitä uutta opit tänään tunnilla? Oletko havainnut mitään ilmiötä?

Kaverit, katsokaa taulua. Aurinko on täysin ilman säteitä! Jokaisella on 3 sädettä pöydällä, arvioi työsi (valitse yksi itsellesi) ja kiinnitä se aurinkoon.

Hyvin tehty! Tänään teit hyvää työtä, tämä aihe on erittäin monimutkainen, ja opit sitä syvemmälle fysiikan kurssilla.

Kaverit, kertokaa minulle, minkä arvosanan antaisitte vieraallemme Hottabychille? (Viisi!!!) Olen kanssasi täysin samaa mieltä! Muut oppilaiden arvosanat.

dia 11 Kirjoita nyt ylös kotitehtävät. Toista kohta 46, vastaa kysymyksiin.

Kiitos kaikille oppitunnista!

Lähetä hyvä työsi tietokanta on yksinkertainen. Käytä alla olevaa lomaketta

Hyvää työtä sivustolle">

Opiskelijat, jatko-opiskelijat, nuoret tutkijat, jotka käyttävät tietopohjaa opinnoissaan ja työssään, ovat sinulle erittäin kiitollisia.

Lähetetty http://www.allbest.ru/

Venäjän federaation opetus- ja tiedeministeriö

Liittovaltion budjetti oppilaitos korkeampi ammatillinen koulutus.

"Kazanin kansallinen tutkimusteknologiayliopisto"

Aiheesta: Optiset ilmiöt ilmakehässä

Työn suorittanut: Zinnatov Rustam Ramilovich

Tarkistettu: Salmanov Robert Salikhovich

1. Valon taittumiseen liittyvät ilmiöt

2. Valon hajoamiseen liittyvät ilmiöt

3. Valon interferenssiin liittyvät ilmiöt

Johtopäätös

1. ilmiöt, liittyy valon taittumiseen

Epähomogeenisessa väliaineessa valo ei etene suoraviivaisesti. Jos kuvittelemme väliaineen, jossa taitekerroin muuttuu alhaalta ylöspäin, ja jaamme sen henkisesti ohuiksi vaakasuoriksi kerroksiksi, niin, ottaen huomioon valon taittumisen olosuhteet siirtymisen aikana kerroksesta kerrokseen, huomaamme, että sellaisessa väliaineessa valonsäteen tulee vähitellen muuttaa suuntaaan.

Tällainen valonsäteen kaarevuus tapahtuu ilmakehässä, jossa ilman taitekerroin muuttuu syystä tai toisesta pääasiassa sen epätasaisen kuumenemisen vuoksi.

Ilmaa lämmittää yleensä maaperä, joka imee auringonsäteiden energiaa. Siksi ilman lämpötila laskee korkeuden myötä. Tiedetään myös, että ilman tiheys pienenee korkeuden myötä. On todettu, että korkeuden kasvaessa taitekerroin pienenee, joten ilmakehän läpi kulkevat säteet taipuvat ja taipuvat maahan. Tätä ilmiötä kutsutaan normaaliksi ilmakehän taittumiseksi. Taittumisen vuoksi taivaankappaleet näyttävät meistä jonkin verran "koholla" (todellisen korkeutensa yläpuolelle) horisontin yläpuolelle.

Miraget on jaettu kolmeen luokkaan.

Ensimmäiseen luokkaan kuuluvat yleisimmät ja yksinkertaisimmat alkuperältään ns. järvi (tai alemmat) miraget, jotka aiheuttavat niin paljon toiveita ja pettymyksiä erämaan matkailijoille.

Selitys tälle ilmiölle on yksinkertainen. Maaperän lämmittämät alemmat ilmakerrokset eivät ole ehtineet nousta ylös; niiden taitekerroin on pienempi kuin ylempien. Siksi esineistä lähtevät valonsäteet, jotka taipuvat ilmassa, tulevat silmään alhaalta.

Ei tarvitse mennä Afrikkaan nähdäksesi miragen. Se voidaan havaita kuumana, hiljaisena kesäpäivänä ja asfalttitien kuuman pinnan yli.

Toisen luokan mirageja kutsutaan yli- tai etänäön mirageiksi.

Ne ilmenevät siinä tapauksessa, että ilmakehän ylemmät kerrokset osoittautuvat jostain syystä, esimerkiksi kun sinne pääsee lämmitettyä ilmaa, erityisesti harvinainen. Silloin maallisista esineistä lähtevät säteet taipuvat ja ulottuvat voimakkaammin maanpinta menee suuressa kulmassa horisonttiin nähden. Tarkkailijan silmä heijastaa ne siihen suuntaan, johon he tulevat siihen.

Ilmeisesti Saharan autiomaa on syyllinen siihen, että Välimeren rannikolla havaitaan suuri määrä pitkän kantaman mirageja. Kuumat ilmamassat nousevat sen yläpuolelle, kulkeutuvat sitten pohjoiseen ja luovat suotuisat olosuhteet miraasien esiintymisen vuoksi.

Ylivertaisia ​​mirageja havaitaan myös pohjoiset maat kun lämpimät etelätuulet puhaltavat. Ilmakehän ylempiä kerroksia lämmitetään ja alemmat jäähdytetään ilmakehän läsnäolon vuoksi suuria massoja sulavan jään ja lumen.

Kolmannen luokan mirageja - erittäin pitkää näköä - on vaikea selittää. Kuitenkin tehtiin oletuksia jättiläismäisten ilmalinssien muodostumisesta ilmakehään, toissijaisen miragen eli miragen syntymisestä. On mahdollista, että ionosfäärillä on tässä rooli, joka heijastaa radioaaltojen lisäksi myös valoaaltoja.

2. Valon hajoamiseen liittyvät ilmiöt

sateenkaari on kaunis taivaallinen ilmiö- on aina herättänyt ihmisten huomion. AT vanhat ajat, kun ihmiset tiesivät vielä hyvin vähän ympäröivästä maailmasta, sateenkaari pidettiin "taivaallisena merkkinä". Joten muinaiset kreikkalaiset ajattelivat, että sata sateenkaari on jumalatar Iridan hymy. Sateenkaari havaitaan Aurinkoa vastakkaisessa suunnassa, sadepilvien tai sateen taustalla. Monivärinen kaari sijaitsee yleensä 1-2 km:n etäisyydellä tarkkailijasta Ra, joskus se voidaan havaita 2-3 metrin etäisyydellä suihkulähteiden tai vesisumuttimien muodostamien vesipisaroiden taustalla.

Sateenkaaressa on seitsemän pääväriä, jotka siirtyvät sujuvasti yhdestä toiseen.

Kaaren muoto, värien kirkkaus, raitojen leveys riippuvat vesipisaroiden koosta ja lukumäärästä. Suuret pisarat luovat kapeamman sateenkaaren, terävästi näkyvät värit, pienet pisarat luovat kaaren, joka on epäselvä, haalistunut ja jopa valkoinen. Siksi kirkas kapea sateenkaari näkyy kesällä ukkosmyrskyn jälkeen, jonka aikana putoaa suuria pisaroita.

Sateenkaariteorian esitti ensimmäisen kerran R. Descartes vuonna 1637. Hän selitti sateenkaaren ilmiönä, joka liittyy valon heijastumiseen ja taittumiseen sadepisaroissa.

Värien muodostuminen ja niiden järjestys selitettiin myöhemmin, kun oli selvitetty valkoisen valon monimutkainen luonne ja sen hajoaminen väliaineessa. Sateenkaaren diffraktioteorian kehittivät Airy ja Pertner.

3. Valon häiriöilmiöt

Auringon tai kuun ympärillä olevia valkoisia valokehyksiä, jotka syntyvät ilmakehän jää- tai lumikiteiden valon taittumisesta tai heijastumisesta, kutsutaan haloiksi. Ilmakehässä on pieniä vesikiteitä, ja kun niiden kasvot muodostavat suoran kulman Auringon läpi kulkevan tason, vaikutuksen tarkkailijan ja kiteiden kanssa, taivaalla näkyy Aurinkoa ympäröivä tyypillinen valkoinen halo. Joten reunat heijastavat valonsäteitä 22 °:n poikkeamalla muodostaen halon. Kylmänä vuodenaikana jään ja lumikiteiden muodostamat halot maan pinnalle heijastavat auringonvaloa ja sirottavat sitä eri suuntiin muodostaen efektin, jota kutsutaan "timanttipölyksi".

Tunnetuin esimerkki suuresta halosta on kuuluisa, usein toistettu "Brocken Vision". Esimerkiksi kukkulalla tai vuorella seisova ihminen, jonka taakse aurinko nousee tai laskee, huomaa, että hänen pilvien päälle pudonnut varjonsa tulee uskomattoman suureksi. Tämä johtuu siitä, että pienimmät sumupisarat taittavat ja heijastavat auringonvaloa erityisellä tavalla. Ilmiö on saanut nimensä Saksan Brockenin huipulta, jossa usein esiintyvien sumujen vuoksi tämä vaikutus on havaittavissa säännöllisesti.

Parhelia.

"Parhelion" tarkoittaa kreikaksi "väärä aurinko". Tämä on yksi halomuodoista (katso kohta 6): taivaalla havaitaan yksi tai useampi lisäkuva Auringosta, jotka sijaitsevat samalla korkeudella horisontin yläpuolella kuin todellinen aurinko. Miljoonat jääkiteet, joilla on pystysuora pinta ja heijastavat aurinkoa, muodostavat tämän kauneimman ilmiön.

Parheliaa voidaan havaita tyynellä säällä Auringon matalalla paikalla, jolloin huomattava määrä prismoja on sijoitettu ilmaan siten, että niiden pääakselit ovat pystysuorassa ja prismat laskeutuvat hitaasti alas kuin pienet laskuvarjot. Tässä tapauksessa kirkkain taittunut valo tulee silmään 220 kulmassa pystypinnoista ja luo pystysuorat pilarit Auringon molemmille puolille horisonttia pitkin. Nämä pilarit voivat olla joissain paikoissa erityisen kirkkaita ja antavat vaikutelman väärästä auringosta.

Revontulet.

Yksi luonnon kauneimmista optisista ilmiöistä on aurora borealis. On mahdotonta välittää sanoin revontulien kauneutta, jotka hohtavat, hohtavat, leimaavat tummaa yötaivasta vasten napaleveysasteilla.

Useimmissa tapauksissa revontulet ovat väriltään vihreitä tai sinivihreitä, ja niissä on satunnaisia ​​vaaleanpunaisia ​​tai punaisia ​​laikkuja tai reunoja. taittumisdispersio häiriövalo

Revontulet havaitaan kahdessa päämuodossa - nauhoina ja pilvimäisinä täplinä. Kun säteily on voimakasta, se saa nauhojen muodon. Menettää intensiteetin, se muuttuu täpliksi. Monet nauhat kuitenkin katoavat ennen kuin ne hajoavat täpliksi. Nauhat näyttävät roikkuvan taivaan pimeässä tilassa, muistuttaen jättimäistä verhoa tai verhoa, joka yleensä ulottuu idästä länteen tuhansia kilometrejä. Verhon korkeus on useita satoja kilometrejä, paksuus ei ylitä useita satoja metrejä, ja se on niin herkkä ja läpinäkyvä, että sen läpi näkyy tähdet. Verhon alareuna on varsin selkeästi ja terävästi ääriviivattu ja usein sävytetty punaiseksi tai vaaleanpunaiseksi, mikä muistuttaa verhon reunaa, yläreuna laskee vähitellen korkeuteen ja tämä luo erityisen tehokkaan vaikutelman tilan syvyydestä.

Auroroja on neljää tyyppiä:

1. Tasainen kaari - valonauhalla on yksinkertaisin, rauhallinen muoto. Se on kirkkaampi alhaalta ja häviää vähitellen ylöspäin taivaan hehkun taustaa vasten;

2. Säteilevä kaari - nauhasta tulee jonkin verran aktiivisempi ja liikkuvampi, se muodostaa pieniä taitoksia ja virtoja;

3. Säteilevä nauha - aktiivisuuden lisääntyessä isommat taitokset asettuvat pienten päälle;

4. Aktiivisuuden lisääntyessä taitokset tai silmukat laajenevat valtaviin kokoihin (jopa satoja kilometrejä), nauhan alareuna loistaa vaaleanpunaisella valolla. Kun aktiivisuus laantuu, rypyt katoavat ja teippi palautuu tasaiseen muotoon. Tämä viittaa siihen homogeeninen rakenne ovat auroran päämuoto, ja laskokset liittyvät aktiivisuuden lisääntymiseen.

Usein revontulet ovat erilaisia. Ne vangitsevat koko napa-alueen ja ovat erittäin voimakkaita. Niitä esiintyy auringon aktiivisuuden lisääntyessä. Nämä revontulet näkyvät valkoisen vihreänä hehkuna koko napakorista. Tällaisia ​​revontulia kutsutaan squalliksi.

Johtopäätös

Kerran kuulustelut "Lentävä hollantilainen" ja "Fata Morgana" pelkäsivät merimiehiä. Yöllä 27. maaliskuuta 1898 muun muassa Tyyni valtameri Matadorin miehistö pelästyi näystä, kun he tyynessä keskiyöllä näkivät 2 mailin (3,2 km) päässä laivan, joka kamppaili ankaran myrskyn kanssa. Kaikki nämä tapahtumat tapahtuivat itse asiassa 1700 km:n etäisyydellä.

Nykyään jokainen, joka tuntee fysiikan lait tai pikemminkin sen optiikka-osan, voi selittää kaikki nämä salaperäiset ilmiöt.

Työssäni en kuvaillut kaikkia luonnon optisia ilmiöitä. Niitä on paljon. Me ihailemme sininen väri taivas, punertava aamunkoitto, liekehtivä auringonlasku - nämä ilmiöt selittyvät auringonvalon imeytymisellä ja hajoamisella. Lisäkirjallisuuden parissa työskennellessäni olin vakuuttunut siitä, että ympärillämme olevaa maailmaa havainnoitaessa herääviin kysymyksiin voidaan aina vastata. On totta, että luonnontieteiden perusteet on tiedettävä.

JOHTOPÄÄTÖKSET: Luonnon optiset ilmiöt selittyvät valon taittumisella tai heijastuksella tai aallon ominaisuudet valo-dispersio, häiriö-, diffraktio-, polarisaatio- tai valon kvanttiominaisuudet. Maailma on mystinen, mutta tiedossa

Isännöi Allbest.ru:ssa

Samanlaisia ​​asiakirjoja

Valon taittumiseen, dispersioon ja interferenssiin liittyvät ilmiöt. Kaukonäön miraasia. Sateenkaaren diffraktioteoria. halon muodostuminen. Timanttipölyefekti. Ilmiö "rikkinäinen näkö". Havainto parhelian, kruunujen, auroran taivaalla.

esitys, lisätty 14.1.2014


Mikä on optiikka? Sen tyypit ja rooli kehityksessä moderni fysiikka. Valon heijastumiseen liittyvät ilmiöt. Heijastuskertoimen riippuvuus valon tulokulmasta. Suojalasit. Valon taittumiseen liittyvät ilmiöt. Sateenkaari, mirage, aurora.

tiivistelmä, lisätty 1.6.2010


Ideoita optiikasta, maan ilmakehästä optisena järjestelmänä. Optiset ilmiöt ja niiden selitys: taivaan väri, halo, väärät auringot, valopilari, kruunut, sateenkaari, Brockenin aaveet, St. Elmon tulet, wispit, mirages, revontulet.

tiivistelmä, lisätty 15.11.2009


Optiikan tyypit. Maan ilmakehä optisena järjestelmänä. Auringonlasku. Taivaan värin muutos. Sateenkaaren muodostuminen, erilaisia ​​sateenkaareja. Revontulet. Aurinkotuuli revontulien aiheuttajana. Kangastus. Optisten ilmiöiden arvoituksia.

lukukausityö, lisätty 17.1.2007


Peilin optisten ja ilmakehän ilmiöiden tutkimus. Saattaa loppuun sisäinen heijastus Sveta. Havainto Maan pinnalla miragestien, sateenkaarien ja auroran alkuperästä. Valon kvantti- ja aaltoluonteesta johtuvien ilmiöiden tutkimus.

tiivistelmä, lisätty 11.6.2014


Maan ilmakehä optisena järjestelmänä. Tieteet, jotka tutkivat ilmakehän valoilmiöitä. Taivaan väri, parhelion (valeaurinko). Valo (aurinko) pylväs. Lähes vaakasuuntainen kaari tai tulinen sateenkaari. Yötaivaan hajanainen hehku.

esitys, lisätty 15.6.2014


Optiikan määritelmä. Valon kvanttiominaisuudet ja niihin liittyvät diffraktioilmiöt. Valon energian leviämisen lait. Klassiset lait säteilystä, valoaaltojen etenemisestä ja vuorovaikutuksesta aineen kanssa. Taittumisen ja absorption ilmiöt.

esitys, lisätty 02.10.2014


Ilmiön määritelmä ja olemus. Miraasien esiintymisen syyt, luokittelu ja lajikkeet, niiden ennustaminen. Kaksinkertaiset ja kolminkertaiset miraasit. Jakauma ja ilmentymisen laajuus. Löytöjen ja havaintojen historia. Äärimmäisen pitkän näön mirages, Fata Morgana.

tiivistelmä, lisätty 17.4.2013


Sähködynaamiset ilmiöt ilmastomalleissa: sähkövaraukset ja sähköstaattinen kenttä, niiden syntymekanismit ja uudelleenjakautuminen konvektiivisessa pilvessä. ilmaantuminen salamapurkaus typen oksidien lähteenä ilmakehässä ja palovaarana.

lukukausityö, lisätty 7.8.2013


Mirage - optinen ilmiö ilmakehässä: valon heijastus jyrkästi erilaisten ilmakerrosten välisestä rajasta. Miraasien luokitus alempaan, näkyvään esineen alle, yläosaan ja sivuun. Fata Morganan synty ja kuvaus (vääristynyt kuva).

Valmisteli 11 "B"-luokan oppilas

Lukjanenko Anastasia

Optiset ilmiöt ilmakehässä

Miraasit

Mirageja on kolme luokkaa. Ensimmäinen luokka on huonolaatuisia mirageja. Tällaisella miragella aavikon alaosa, ts. pieni hiekkakaistale muuttuu optisesti eräänlaiseksi säiliöksi. Tämä näkyy, jos se on yhden tason tämän kaistan yläpuolella. Tällaiset miraget ovat yleisimpiä. Toinen mirage-tyyppi on ylivoimainen mirage. Tämä on harvinaisempi tapaus ja myös vähemmän viehättävä. Ylivertaiset miraget näkyvät pitkien etäisyyksien päässä suuri korkeus horisontin yläpuolella. Kolmas luokka miraasit uhmaa mitään selitystä, ja tiedemiehet ovat monien vuosien ajan pohtineet tämän mysteerin ratkaisua.

Mikä on syy tällaisten hämmästyttävien ilmiöiden esiintymiseen? Tämä johtuu valon ja ilman hämmästyttävästä leikistä. Näin ymmärrät sen. Kun ilman lämpötila on melko korkea, ja se on korkeampi maan pinnalla kuin korkeammissa kerroksissa, syntyy suotuisat olosuhteet miraasien esiintymiselle. Ilman tiheys pienenee lämpötilan noustessa ja päinvastoin. Ja kuten tiedät, mitä tiheämpää ilmaa sitä paremmin se taittaa valoa. Taivaalta putoavilla säteillä on sininen spektri, ja osa niistä taittuu, kun taas osa saavuttaa ihmissilmän ja muodostaa kokonaiskuvan näkyvästä taivaasta. Se osa säteistä, joka taittuu, saavuttaa ihmisen edessä maanpinnan ja taittuu pinnaltaan myös henkilön näkökenttään. Näemme nämä säteet sinisessä spektrissä, minkä vuoksi näyttää siltä, ​​että edessämme on sininen säiliö. Tätä vaikutelmaa vahvistaa edessämme värähtelevä lämmitetty ilma.

Jos miraasi tapahtuu meren pinnan yläpuolella, kaikki tapahtuu juuri päinvastoin. Alla, veden pinnan yläpuolella, ilman lämpötila on alhaisempi ja korkeudella korkeampi. Tällaisella olosuhteiden yhdistelmällä syntyy ylivoimaisia ​​​​mirageja, joissa havainnoimme taivaalla olevan kohteen kuvaa.

Sateenkaari.

Sateenkaari on kaunis taivaallinen ilmiö, joka on aina kiinnittänyt ihmisen huomion. Ennen vanhaan, kun ihmiset tiesivät vielä hyvin vähän ympäröivästä maailmasta, sateenkaari pidettiin "taivaallisena merkkinä". Joten muinaiset kreikkalaiset ajattelivat, että sata sateenkaari on jumalatar Iridan hymy. Sateenkaari havaitaan Aurinkoa vastakkaisessa suunnassa, sadepilvien tai sateen taustalla. Monivärinen kaari sijaitsee yleensä 1-2 km:n etäisyydellä tarkkailijasta, joskus se voidaan havaita 2-3 metrin etäisyydellä suihkulähteiden tai vesisumuttimien muodostamien vesipisaroiden taustalla. Sateenkaaressa on seitsemän pääväriä, jotka siirtyvät sujuvasti yhdestä toiseen.

Parhelia.

"Parhelion" tarkoittaa kreikaksi "väärä aurinko". Tämä on yksi halon muodoista taivaalla, yksi tai useampi lisäkuva Auringosta havaitaan, jotka sijaitsevat samalla korkeudella horisontin yläpuolella kuin todellinen aurinko. Miljoonat jääkiteet, joilla on pystysuora pinta ja heijastavat aurinkoa, muodostavat tämän kauneimman ilmiön.

Parheliaa voidaan havaita tyynellä säällä Auringon matalalla paikalla, jolloin huomattava määrä prismoja on sijoitettu ilmaan siten, että niiden pääakselit ovat pystysuorassa ja prismat laskeutuvat hitaasti alas kuin pienet laskuvarjot. Tässä tapauksessa kirkkain taittunut valo tulee silmään 220 kulmassa pystypinnoista ja luo pystysuorat pilarit Auringon molemmille puolille horisonttia pitkin. Nämä pilarit voivat olla joissain paikoissa erityisen kirkkaita ja antavat vaikutelman väärästä auringosta.

revontulia

Yksi luonnon kauneimmista optisista ilmiöistä on aurora borealis. On mahdotonta välittää sanoin revontulien kauneutta, jotka hohtavat, hohtavat, leimaavat tummaa yötaivasta vasten napaleveysasteilla.

Useimmissa tapauksissa revontulet ovat väriltään vihreitä tai sinivihreitä, ja niissä on satunnaisia ​​vaaleanpunaisia ​​tai punaisia ​​laikkuja tai reunoja.

Aurora borealis näkyy avaruudesta. Eikä vain näkyvä, vaan näkyvä paljon paremmin kuin Maan pinnalta, koska aurinko, pilvet tai ilmakehän alempien tiheiden kerrosten vääristävä vaikutus eivät häiritse revontulien tarkkailua avaruudessa. Astronautin mukaan revontulet näyttävät ISS-kiertoradalta katsottuna valtavilta vihreiltä ameboilta, jotka liikkuvat jatkuvasti.

Aurora Borealis voi kestää päiviä. Tai ehkä vain muutama kymmenen minuuttia.

Aurora borealis voidaan havaita paitsi maapallolla. Uskotaan, että myös muiden planeettojen (esimerkiksi Venuksen) ilmakehillä on kyky luoda revontulia. Uusimpien tieteellisten tietojen mukaan Jupiterin ja Saturnuksen revontulien luonne on samanlainen kuin niiden maanpäällisten kollegoiden luonne.

Ihminen kohtaa jatkuvasti valoilmiöitä. Kaikkea, mikä liittyy valon esiintymiseen, sen etenemiseen ja vuorovaikutukseen aineen kanssa, kutsutaan valoilmiöiksi. Eläviä esimerkkejä optisista ilmiöistä voivat olla: sateenkaari sateen jälkeen, salama ukkosmyrskyn aikana, tähtien välähdys yötaivaalla, valon leikki vesivirrassa, valtameren ja taivaan vaihtelevuus ja monet muut.

Opiskelijat saavat tieteellisen selityksen fysikaalisista ilmiöistä ja optisia esimerkkejä 7. luokalla, kun he alkavat opiskella fysiikkaa. Optiikasta tulee monille kiehtovin ja salaperäisin osa koulun opetussuunnitelma fysiikka.

Mitä ihminen näkee?

Ihmisen silmät on suunniteltu siten, että hän voi havaita vain sateenkaaren värejä. Nykyään tiedetään jo, että sateenkaaren spektri ei rajoitu punaiseen toiselta puolelta ja violettiin toiselta puolelta. Punaista seuraa infrapuna ja violettia ultravioletti. Monet eläimet ja hyönteiset pystyvät näkemään nämä värit, mutta valitettavasti ihmiset eivät. Mutta toisaalta henkilö voi luoda laitteita, jotka vastaanottavat ja lähettävät sopivan pituisia valoaaltoja.

säteiden taittuminen

Näkyvä valo on värien sateenkaari, ja valkoinen valo, kuten auringonvalo, on näiden värien yksinkertainen yhdistelmä. Jos asetat prisman kirkkaan valkoisen valonsäteeseen, se hajoaa väreiksi tai aalloksi. eri pituuksia, josta se koostuu. Ensin tulee punainen pisin aallonpituus, sitten oranssi, keltainen, vihreä, sininen ja lopuksi violetti, jolla on lyhin aallonpituus näkyvässä valossa.

Jos otat toisen prisman vangitaksesi sateenkaaren valon ja käännät sen ylösalaisin, se yhdistää kaikki värit valkoiseksi. Fysiikassa on monia esimerkkejä optisista ilmiöistä, tarkastellaanpa joitain niistä.

Miksi taivas on sininen?

Nuoret vanhemmat ovat usein hämmentyneitä yksinkertaisimmista, ensi silmäyksellä kysymyksistä pienistä syistä. Joskus niihin on vaikeinta vastata. Lähes kaikki esimerkit luonnon optisista ilmiöistä voidaan selittää nykytieteen avulla.

Päivän aikana taivasta valaiseva auringonvalo on valkoista, mikä tarkoittaa, että teoriassa taivaan tulisi olla myös kirkkaan valkoista. Jotta se näyttäisi siniseltä, tarvitaan joitain valon kanssa tapahtuvia prosesseja sen kulkiessa maan ilmakehän läpi. Näin tapahtuu: osa valosta kulkee ilmakehän kaasumolekyylien välisen vapaan tilan läpi saavuttaen maan pinnan ja pysyen samana valkoisena kuin matkan alussa. Mutta auringonvalo osuu kaasumolekyyleihin, jotka hapen tavoin imeytyvät ja sitten hajoavat kaikkiin suuntiin.

Kaasumolekyylien atomit aktivoituvat absorboituneen valon vaikutuksesta ja taas lähettävät valon fotoneja aaltoina eri pituuksia- punaisesta violetti. Näin ollen osa valosta menee maahan, loput takaisin aurinkoon. Säteilevän valon kirkkaus riippuu väristä. Jokaista punaisen fotonia kohti vapautuu kahdeksan fotonia sinistä valoa. Siksi sininen valo on kahdeksan kertaa kirkkaampi kuin punainen. Voimakasta sinistä valoa säteilee kaikista suunnista miljardeista kaasumolekyyleistä ja se saavuttaa silmämme.

värikäs kaari

Muinoin ihmiset luulivat, että sateenkaaret olivat jumalien heille lähettämiä merkkejä. Todellakin, kauniit moniväriset nauhat ilmestyvät aina taivaalle tyhjästä ja katoavat sitten yhtä mystisesti. Nykyään tiedämme, että sateenkaari on yksi esimerkkeistä fysiikan optisista ilmiöistä, mutta emme lakkaa ihailemasta sitä joka kerta, kun näemme sen taivaalla. Mielenkiintoista on, että jokainen tarkkailija näkee omanlaisensa sateenkaaren, jonka luovat hänen takaansa tulevat valonsäteet ja hänen edessään olevat sadepisarat.

Mistä sateenkaaret on tehty?

Luonnon optisten ilmiöiden resepti on yksinkertainen: vesipisarat ilmassa, valo ja tarkkailija. Mutta ei riitä, että aurinko ilmestyy sateen aikana. Sen tulisi olla matala, ja tarkkailijan tulee seistä niin, että aurinko on hänen takanaan, ja katsoa paikkaa, jossa sataa tai vain sataa.

Kaukaisesta avaruudesta tuleva auringonsäde ohittaa sadepisaran. Prisman tavoin sadepisara taittaa kaikki valkoiseen valoon piilotetut värit. Siten, kun valkoinen säde kulkee sadepisaran läpi, se yhtäkkiä halkeaa kauniiksi monivärisiksi säteiksi. Pisaran sisällä ne osuvat pisaran sisäseinään, joka toimii kuin peili, ja säteet heijastuvat samaan suuntaan, josta ne tulivat pisaraan.

Lopputuloksena on taivaan poikki kaareutuva värisateenkaari – valo taivutettuna ja heijastuu miljoonista pienistä sadepisaroista. Ne voivat toimia kuin pieniä prismoja jakaen valkoisen valon väreihin. Mutta sateen ei aina tarvita sateenkaaren näkemiseen. Valoa voivat taittaa myös sumu tai merestä tulevat höyryt.

Minkä värinen vesi on?

Vastaus on ilmeinen - vedellä on sininen väri. Jos kaada puhdas vesi lasiin, kaikki näkevät sen läpinäkyvyyden. Tämä johtuu siitä, että lasissa on liian vähän vettä ja sen väri on liian vaalea nähdäkseen sitä.

Kun täytät suuren lasisäiliön, näet veden luonnollisen sinisen sävyn. Sen väri riippuu siitä, kuinka vesimolekyylit absorboivat tai heijastavat valoa. Valkoinen valo koostuu värien sateenkaaresta, ja vesimolekyylit imevät suurimman osan niiden läpi kulkevista punaisista vihreisiin väreihin. Ja sininen osa heijastuu takaisin. Joten näemme sinistä.

Auringonnousut ja -laskut

Nämä ovat myös esimerkkejä optisista ilmiöistä, joita ihminen havaitsee päivittäin. Kun aurinko nousee ja laskee, se suuntaa säteensä kulmassa siihen kohtaan, missä tarkkailija on. Niiden polku on pidempi kuin silloin, kun aurinko on zeniitissään.

Maan pinnan yläpuolella olevat ilmakerrokset sisältävät usein paljon pölyä tai mikroskooppisia kosteushiukkasia. Auringon säteet kulkevat kulmassa pintaan nähden ja suodattuvat. Punaisilla säteillä on pisin säteilyn aallonpituus, ja siksi ne pääsevät maahan helpommin kuin siniset säteet, joilla on lyhyitä aaltoja, jotka pöly- ja vesihiukkaset lyövät pois. Siksi aamun ja illan sarastaessa ihminen havaitsee vain osan auringonsäteistä, jotka saavuttavat maan, nimittäin punaisia.

planeetan valoshow

Tyypillinen aurora on monivärinen revontulia yötaivaalla, joka voidaan havaita joka yö pohjoisnavalla. Oudoissa muodoissa vaihtavat valtavat sinivihreät valojuovat, joissa on oranssia ja punaista täplää, ulottuvat joskus yli 160 km:n leveyteen ja voivat ulottua 1600 km:n pituiseksi.

Kuinka selittää tämä optinen ilmiö, joka on niin henkeäsalpaava näky? Revontulia esiintyy maan päällä, mutta ne johtuvat kaukaisessa Auringossa tapahtuvista prosesseista.

Miten kaikki sujuu?

Aurinko on valtava kaasupallo, joka koostuu pääasiassa vety- ja heliumatomeista. Niissä kaikissa on protoneja positiivisella varauksella ja elektroneja negatiivisella varauksella, jotka pyörivät niiden ympärillä. Kuuman kaasun halo leviää jatkuvasti avaruuteen muodossa aurinkotuuli. Tämä lukematon määrä protoneja ja elektroneja ryntää nopeudella 1000 km sekunnissa.

Kun aurinkotuulen hiukkaset saavuttavat maan, planeetan voimakas magneettikenttä houkuttelee niitä. Maa on jättimäinen magneetti, jonka magneettiviivat yhtyvät pohjois- ja etelänavalle. Houkuttelevat hiukkaset virtaavat näitä näkymättömiä linjoja pitkin napojen lähellä ja törmäävät typpi- ja happiatomeihin, jotka muodostavat maapallon ilmakehän.

Jotkut maapallon atomeista menettävät elektroninsa, toiset latautuvat uudella energialla. Törmättyään Auringon protonien ja elektronien kanssa ne lähettävät valon fotoneja. Esimerkiksi elektroneja menettänyt typpi vetää puoleensa violettia ja sinistä valoa, kun taas varautunut typpi loistaa tummanpunaisena. Ladattu happi antaa vihreää ja punaista valoa. Siten varautuneet hiukkaset saavat ilman hohtamaan monilla väreillä. Tämä on aurora borealis.

Miraasit

Pitäisi heti todeta, että miraasit eivät ole ihmisen mielikuvituksen tuotetta, niitä voidaan jopa valokuvata, ne ovat melkein mystisiä esimerkkejä optisista fysikaalisista ilmiöistä.

Miraasien havainnoinnista on paljon todisteita, mutta tiede voi antaa tieteellisen selityksen tälle ihmeelle. Ne voivat olla yksinkertaisia ​​kuin vesipala kuuman hiekan keskellä, tai ne voivat olla hämmästyttävän monimutkaisia, ja ne voivat rakentaa visioita pilarilinnoista tai fregateista. Kaikki nämä esimerkit optisista ilmiöistä syntyvät valon ja ilman leikin avulla.

Valoaallot taipuvat kulkiessaan ensin lämpimän, sitten kylmän ilman läpi. Kuuma ilma on harvinaisempaa kuin kylmä ilma, joten sen molekyylit ovat aktiivisempia ja hajaantuvat pitemmälle. Kun lämpötila laskee, myös molekyylien liike vähenee.

Maan ilmakehän linssien läpi näkyvät visiot voivat muuttua voimakkaasti, puristua, laajentua tai kääntyä ylösalaisin. Tämä johtuu siitä, että valonsäteet taipuvat kulkiessaan lämpimän ja sitten kylmän ilman läpi ja päinvastoin. Ja ne kuvat, joita valovirta kantaa mukanaan, esimerkiksi taivas, voivat heijastua kuumalle hiekalle ja tuntua vesipalalta, joka aina siirtyy pois lähestyttäessä.

Useimmiten mirageja voidaan havaita suurilla etäisyyksillä: aavikoissa, merissä ja valtamerissä, joissa voi samanaikaisesti sijaita kuumat ja kylmät ilmakerrokset, joilla on eri tiheys. Kulku eri lämpötilakerrosten läpi voi vääntää valoaallon ja päätyä visioon, joka on heijastus jostakin ja jonka fantasia esittää todellisena ilmiönä.

Halo

Useimmille paljaalla silmällä nähtävissä optisissa illuusioissa selitys on auringonsäteiden taittuminen ilmakehässä. Yksi epätavallisimmista esimerkeistä optisista ilmiöistä on aurinko halo. Periaatteessa halo on sateenkaari auringon ympärillä. Se eroaa kuitenkin tavallisesta sateenkaaresta sekä ulkonäöltään että ominaisuuksiltaan.

Tällä ilmiöllä on monia lajikkeita, joista jokainen on kaunis omalla tavallaan. Mutta kaikenlaisen tämän esiintymisen vuoksi optinen illuusio tietyt ehdot vaaditaan.

Taivaalla syntyy sädekehä, kun useat tekijät kohtaavat. Useimmiten se voidaan nähdä pakkasella, jossa on korkea kosteus. Samaan aikaan ilmassa on suuri määrä jääkiteitä. Niiden läpi murtautuessaan auringonvalo taittuu siten, että se muodostaa kaaren Auringon ympärille.

Ja vaikka moderni tiede selittää helposti kolme viimeistä esimerkkiä optisista ilmiöistä, tavalliselle tarkkailijalle ne jäävät usein mysteeriksi ja mysteeriksi.

Optisten ilmiöiden pääesimerkkejä tarkasteltuaan voidaan turvallisesti olettaa, että monet niistä selittyvät nykytieteen avulla, huolimatta niiden mystisyydestä ja mysteeristä. Mutta tiedemiesten edessä on vielä paljon löytöjä, vihjeitä salaperäisistä ilmiöistä, joita esiintyy planeetalla Maa ja sen ulkopuolella.

Lyseum Petru Movila

Kurssityöt fysiikassa aiheesta:

Optiset ilmakehän ilmiöt

11A luokan opiskelijan työ

Bolyubash Irina

Chişinău 2006 -

Suunnitelma:

1. Johdanto

a) Mikä on optiikka?

b) Optiikan tyypit

2. Maan ilmakehä optisena järjestelmänä

3. aurinkoinen auringonlasku

a) taivaan värin muutos

b) auringonsäteet

sisään) Auringonlaskujen ainutlaatuisuus

4. Sateenkaari

a) sateenkaaren muodostuminen

b) Erilaisia ​​sateenkaareja

5. revontulia

a) Revontulien tyypit

b) Aurinkotuuli revontulien aiheuttajana

6. Halo

a) valoa ja jäätä

b) Prisman kristalleja

7. Kangastus

a) Selitys alemmalle ("järvi") miragelle

b) ylivoimaisia ​​mirageja

sisään) Kaksinkertaiset ja kolminkertaiset miraasit

G) Ultrapitkän näön mirage

e) Legenda Alpeista

e) Taikauskoiden paraati

8. Muutamia optisten ilmiöiden mysteereitä

Johdanto

Mikä on optiikka?

Muinaisten tiedemiesten ensimmäiset ajatukset valosta olivat hyvin naiiveja. Uskottiin, että erityisiä ohuita lonkeroita tulee silmistä ja visuaalisia vaikutelmia syntyy, kun he tuntevat esineitä. Tuolloin optiikka ymmärrettiin näön tieteeksi. Tämä on sanan "optiikka" tarkka merkitys. Keskiajalla optiikka muuttui vähitellen näkötieteestä valotieteeksi. Tätä helpotti objektiivien ja camera obscuran keksiminen. Optiikka on nykyajan fysiikan haara, joka tutkii valon emissiota, sen etenemistä eri väliaineissa ja vuorovaikutusta aineen kanssa. Mitä tulee näköön, silmän rakenteeseen ja toimintaan, ne erottuivat erityisellä tieteellisellä suunnalla, jota kutsutaan fysiologiseksi optiikaksi.

Käsitteellä "optiikka" on modernissa tieteessä monitahoinen merkitys. Näitä ovat ilmakehän optiikka ja molekyylioptiikka ja elektronioptiikka ja neutronioptiikka ja epälineaarinen optiikka ja holografia ja radiooptiikka ja pikosekundioptiikka ja adaptiivinen optiikka sekä monet muut optisiin ilmiöihin läheisesti liittyvät ilmiöt ja tieteelliset tutkimusmenetelmät.

Suurin osa lueteltuja lajeja optiikka, esim fyysinen ilmiö, ovat havainnoissamme vain erityisiä teknisiä laitteita käytettäessä. Se voi olla laserjärjestelmät, röntgensäteilijät, radioteleskoopit, plasmageneraattorit ja monet muut. Mutta saavutettavimmat ja samalla värikkäimmät optiset ilmiöt ovat ilmakehän. Valtavan mittakaavan ne ovat valon ja maan ilmakehän vuorovaikutuksen tulos.

Maan ilmakehä optisena järjestelmänä

Planeettamme ympäröi kaasumainen kuori, jota kutsumme ilmakehäksi. Omistamista suurin tiheys lähellä maan pintaa ja vähitellen harventunut nouseessaan, se saavuttaa yli sadan kilometrin paksuuden. Ja tämä ei ole jäädytetty kaasuväliaine, jolla on homogeeniset fysikaaliset tiedot. Päinvastoin, maan ilmakehä on jatkuvassa liikkeessä. Eri tekijöiden vaikutuksesta sen kerrokset sekoittuvat, muuttavat tiheyttä, lämpötilaa, läpinäkyvyyttä, liikkuvat pitkiä matkoja eri nopeuksilla.

Auringosta tai muista taivaankappaleista tuleville valonsäteille maan ilmakehä on eräänlainen optinen järjestelmä jatkuvasti muuttuvilla asetuksilla. Niiden tiellä ollessaan se heijastaa osan valosta, hajottaa sen, kulkee sen läpi koko ilmakehän paksuuden, valaisee maan pintaa tietyissä olosuhteissa, hajottaa sen komponenteiksi ja taivuttaa säteiden polkua aiheuttaen siten erilaisia ​​ilmakehän ilmiöitä. Epätavallisimmat värikkäät ovat auringonlasku, sateenkaari, revontulet, mirage, aurinko ja kuun halo.

aurinkoinen auringonlasku

Yksinkertaisin ja helposti saavutettavissa oleva ilmakehän ilmiö havainnointiin on taivaankappaleemme - Auringon - auringonlasku. Poikkeuksellisen värikäs, se ei koskaan toista itseään. Ja kuva taivaasta ja sen muutoksesta auringonlaskun prosessissa on niin kirkas, että se herättää ihailua jokaisessa ihmisessä.

Lähestyessään horisonttia aurinko ei vain menetä kirkkauttaan, vaan alkaa myös vähitellen muuttaa väriään - lyhyen aallonpituuden osa (punaiset värit) vaimenee yhä enemmän spektrissään. Samaan aikaan taivas alkaa värjäytyä. Auringon läheisyydessä se saa kellertäviä ja oransseja sävyjä, ja horisontin antisolaarisen osan yläpuolelle ilmestyy vaalea raita, jolla on heikosti ilmaistu värivalikoima.

Auringonlaskun aikaan, joka on jo saanut tummanpunaisen värin, aurinkohorisonttia pitkin ulottuu kirkas aamunkoittonauha, jonka väri muuttuu alhaalta ylös oranssinkeltaisesta vihertävän siniseksi. Sen päälle leviää pyöreä, kirkas, lähes väritön säteily. Samanaikaisesti vastakkaisella horisontilla maan varjon siniharmaa hämärä segmentti alkaa hitaasti nousta vaaleanpunaisen vyön reunustamana. ("Venuksen vyö").

Auringon vajoaessa syvemmälle horisontin alle ilmaantuu nopeasti leviävä vaaleanpunainen täplä - ns. "violetti valo" saavuttaa suurin kehitys Auringon syvyydessä horisontin alla noin 4-5o. Pilvet ja vuorenhuiput täyttyvät helakanpunaisilla ja purppuranpunaisilla sävyillä, ja jos pilvet tai korkeat vuoret ovat horisontin alapuolella, niiden varjot ulottuvat lähellä taivaan aurinkoista puolta ja kyllästyvät. Lähellä horisonttia taivas muuttuu punaiseksi, ja kirkkaanvärisen taivaan poikki valonsäteet ulottuvat horisontista horisonttiin selkeiden säteittäisten raitojen muodossa. ("Buddhan säteet"). Samaan aikaan Maan varjo liikkuu nopeasti taivaalle, sen ääriviivat hämärtyvät ja vaaleanpunainen raja on tuskin havaittavissa.

Pikkuhiljaa violetti valo haalistuu, pilvet tummuvat, niiden siluetit erottuvat selvästi häipyvän taivaan taustalla, ja vain horisontissa, johon aurinko on piiloutunut, on säilynyt kirkas monivärinen aamunkoitto. Mutta se myös vähitellen kutistuu ja vaalenee ja muuttuu tähtitieteellisen hämärän alkaessa vihertävän-valkoiseksi kapeaksi kaistaleeksi. Lopulta hän katoaa - yö tulee.

Kuvattua kuvaa tulee pitää vain kirkkaalle säälle tyypillisenä. Itse asiassa auringonlaskun luonne vaihtelee suuresti. Lisääntyneen ilman sameuden myötä aamunkoiton värit yleensä haalistuvat, etenkin lähellä horisonttia, jossa punaisten ja oranssien sävyjen sijaan esiintyy joskus vain haalea ruskea väri. Melko usein samanaikaiset hehkuilmiöt kehittyvät eri tavalla eri puolilla taivasta. Jokaisella auringonlaskulla on ainutlaatuinen persoonallisuus, ja tätä tulee pitää yhtenä niiden tyypillisimmistä piirteistä.

Auringonlaskun äärimmäinen yksilöllisyys ja siihen liittyvien optisten ilmiöiden monimuotoisuus riippuvat ilmakehän erilaisista optisista ominaisuuksista - ensisijaisesti sen vaimennus- ja sirontakertoimista, jotka ilmenevät eri tavalla riippuen Auringon zeniittietäisyydestä, havainnointisuunnasta ja tarkkailijan korkeus.

Sateenkaari

Sateenkaari on kaunis taivaallinen ilmiö, joka on aina kiinnittänyt ihmisen huomion. Ennen vanhaan, kun ihmiset tiesivät vielä vähän ympäröivästä maailmasta, sateenkaari pidettiin "taivaallisena merkkinä". Joten muinaiset kreikkalaiset ajattelivat, että sateenkaari on jumalatar Iridan hymy.

Sateenkaari havaitaan Aurinkoa vastakkaisessa suunnassa, sadepilvien tai sateen taustalla. Monivärinen kaari sijaitsee yleensä 1-2 km:n etäisyydellä tarkkailijasta, ja joskus se voidaan havaita 2-3 metrin etäisyydellä suihkulähteiden tai vesisuihkujen muodostamien vesipisaroiden taustalla.

Sateenkaaren keskipiste on Auringon ja tarkkailijan silmän yhdistävän suoran jatkossa - anti-auringon linjalla. Pääsateenkaaren suunnan ja aurinkosuojaviivan välinen kulma on 41º - 42º

Auringonnousun aikaan antisolaaripiste on horisonttiviivalla ja sateenkaari näyttää puoliympyrältä. Auringon noustessa antisolaaripiste putoaa horisontin alapuolelle ja sateenkaaren koko pienenee. Se on vain osa ympyrää.

Usein on toissijainen sateenkaari, samankeskinen ensimmäisen kanssa, jonka kulmasäde on noin 52º ja värien käänteinen järjestely.

Pääsateenkaari muodostuu valon heijastuksesta vesipisaroissa. Toissijainen sateenkaari muodostuu valon kaksinkertaisen heijastuksen seurauksena jokaisen pisaran sisällä. Tässä tapauksessa valonsäteet poistuvat pisarasta eri kulmissa kuin ne, jotka tuottavat pääsateenkaaren, ja toissijaisen sateenkaaren värit ovat käänteisessä järjestyksessä.

Säteiden polku vesipisarassa: a - yhdellä heijastuksella, b - kahdella heijastuksella

Auringon korkeudella 41º pääsateenkaari lakkaa olemasta näkyvissä ja vain osa toissijaisesta sateenkaaresta näkyy horisontin yläpuolella, ja yli 52º Auringon korkeudella toissijainen sateenkaari ei myöskään ole näkyvissä. Siksi tätä luonnonilmiötä ei havaita koskaan keskipäivän päiväntasaajan leveysasteilla lähellä keskipäivää.

Sateenkaaressa on seitsemän pääväriä, jotka siirtyvät sujuvasti yhdestä toiseen. Kaaren muoto, värien kirkkaus, raitojen leveys riippuvat vesipisaroiden koosta ja lukumäärästä. Suuret pisarat luovat kapeamman sateenkaaren, terävästi näkyvät värit, pienet pisarat luovat kaaren, joka on epäselvä, haalistunut ja jopa valkoinen. Siksi kirkas kapea sateenkaari näkyy kesällä ukkosmyrskyn jälkeen, jonka aikana putoaa suuria pisaroita.

Sateenkaariteorian esitti ensimmäisen kerran René Descartes vuonna 1637. Hän selitti sateenkaaren ilmiönä, joka liittyy valon heijastumiseen ja taittumiseen sadepisaroissa. Värien muodostuminen ja niiden järjestys selitettiin myöhemmin, kun oli selvitetty valkoisen valon monimutkainen luonne ja sen hajoaminen väliaineessa.

sateenkaaren muodostuminen

Voidaan harkita yksinkertaisin tapaus: anna yhdensuuntaisen auringonvalon pudota pallon muotoisten pisaroiden päälle. Pisaran pinnalle pisteessä A osuva säde taittuu sen sisällä taittumislain mukaan: n synti α = n synti β , missä n =1, n ≈1,33 ovat vastaavasti ilman ja veden taitekerroin, α on tulokulma ja β on valon taittumiskulma.

Pisaran sisällä säde AB kulkee suorassa linjassa. Kohdassa B säde taittuu osittain ja heijastuu osittain. On huomattava, että mitä pienempi tulokulma on pisteessä B ja siten pisteessä A, sitä pienempi on heijastuneen säteen intensiteetti ja sitä suurempi on taittuneen säteen intensiteetti.

Säde AB heijastuessaan pisteessä B tapahtuu kulmassa β` = β ja osuu pisteeseen C, jossa tapahtuu myös valon osittainen heijastus ja taittuminen. Taittunut säde lähtee pisarasta kulmassa γ, kun taas heijastunut voi mennä pidemmälle, pisteeseen D jne. Pisarassa oleva valonsäde heijastuu ja taittuu siten useita kertoja. Jokaisella heijastuksella osa valonsäteistä tulee ulos ja niiden intensiteetti pisaran sisällä pienenee. Voimakkain ilmaan nousevista säteistä on pisarasta pisteessä B noussut säde. Sitä on kuitenkin vaikea havaita, koska se katoaa kirkkaan suoran auringonvalon taustalla. Pisteessä C taittuneet säteet muodostavat yhdessä primaarisen sateenkaaren tumman pilven taustaa vasten, ja pisteessä D taittuneet säteet antavat toissijaisen sateenkaaren, joka on vähemmän voimakas kuin ensisijainen.

Sateenkaaren muodostumista harkittaessa on otettava huomioon vielä yksi ilmiö - eripituisten valoaaltojen, eli valonsäteiden, epätasainen taittuminen eri väriä. Tätä ilmiötä kutsutaan dispersio. Dispersion vuoksi taitekulmat γ ja säteiden taipumakulma pisarassa ovat erilaisia ​​erivärisille säteille.

Sateenkaari syntyy auringonvalon hajoamisesta vesipisaroissa. Jokaisessa pisarassa säde kokee useita sisäisiä heijastuksia, mutta jokaisella heijastuksella osa energiasta sammuu. Siksi mitä enemmän sisäisiä heijastuksia pisaran säteet kokevat, sitä heikompi on sateenkaari. Voit tarkkailla sateenkaaren, jos aurinko on tarkkailijan takana. Siksi kirkkain, ensisijainen sateenkaari muodostuu säteistä, jotka ovat kokeneet yhden sisäisen heijastuksen. Ne ylittävät tulevat säteet noin 42° kulmassa. 42°:n kulmassa tulevaan säteeseen nähden olevien pisteiden paikka on kartio, jonka yläosassa oleva silmä havaitsee ympyränä. Valkoisella valolla valaistuna saadaan värillinen nauha, jonka punainen kaari on aina korkeampi kuin violetti.

Useimmiten näemme yhden sateenkaaren. Ei ole harvinaista, että taivaalle ilmestyy samanaikaisesti kaksi sateenkaariraitaa, jotka sijaitsevat peräkkäin; havaitaan vielä suurempi määrä taivaankaareja - kolme, neljä ja jopa viisi samanaikaisesti. Osoittautuu, että sateenkaari voi syntyä paitsi suorista säteistä; usein se näkyy heijastuneissa auringonsäteissä. Tämä näkyy merenlahden, suurten jokien ja järvien rannikolla. Kolme tai neljä sateenkaari - tavallinen ja heijastuva - luo joskus kauniin kuvan. Koska veden pinnalta heijastuneet Auringon säteet kulkevat alhaalta ylös, säteissä muodostuva sateenkaari voi joskus näyttää täysin epätavalliselta.

Sinun ei pitäisi ajatella, että sateenkaari voidaan havaita vain päivällä. Se tapahtuu yöllä kuitenkin aina heikkona. Voit nähdä sellaisen sateenkaaren yösateen jälkeen, kun kuu näyttää pilvien takaa.

Jotain sateenkaaren muistuttavaa voidaan saada sellaisella kokea : On tarpeen valaista vedellä täytetty pullo auringonvalolla tai lamppu valkotaulussa olevan reiän läpi. Sitten sateenkaari tulee selvästi näkyviin laudalle, ja säteiden poikkeamakulma alkuperäiseen suuntaan verrattuna on noin 41 ° - 42 °. Luonnollisissa olosuhteissa näyttöä ei ole, kuva näkyy silmän verkkokalvolla ja silmä heijastaa tämän kuvan pilviin.

Jos sateenkaari ilmestyy illalla ennen auringonlaskua, havaitaan punainen sateenkaari. Viimeisenä viiden tai kymmenen minuutin aikana ennen auringonlaskua kaikki sateenkaaren värit punaista lukuun ottamatta katoavat, se tulee hyvin kirkkaaksi ja näkyväksi jopa kymmenen minuuttia auringonlaskun jälkeen.

Kaunis näky on sateenkaari kasteella. Se voidaan havaita auringon noustessa kasteen peittämillä ruohikoilla. Tämä sateenkaari on muotoiltu hyperboliksi.

revontulia

Yksi luonnon kauneimmista optisista ilmiöistä on aurora borealis.

Useimmissa tapauksissa revontulet ovat väriltään vihreitä tai sinivihreitä, ja niissä on satunnaisia ​​vaaleanpunaisia ​​tai punaisia ​​laikkuja tai reunoja.

Revontulet havaitaan kahdessa päämuodossa - nauhoina ja pilvimäisinä täplinä. Kun säteily on voimakasta, se saa nauhojen muodon. Menettää intensiteetin, se muuttuu täpliksi. Monet nauhat kuitenkin katoavat ennen kuin ne hajoavat täpliksi. Nauhat näyttävät roikkuvan taivaan pimeässä tilassa, muistuttaen jättimäistä verhoa tai verhoa, joka yleensä ulottuu idästä länteen tuhansia kilometrejä. Tämän verhon korkeus on useita satoja kilometrejä, paksuus ei ylitä useita satoja metrejä, ja se on niin herkkä ja läpinäkyvä, että tähdet näkyvät sen läpi. Verhon alareuna on melko terävästi ja selkeästi ääriviivattu ja usein punaiseksi tai punertavaksi sävytetty, verhon reunaa muistuttava, yläreuna laskee vähitellen korkeuteen ja tämä luo erityisen näyttävän vaikutelman tilan syvyydestä.

Auroroja on neljää tyyppiä:

Tasainen kaari- valonauhalla on yksinkertaisin, rauhallisin muoto. Se on kirkkaampi alhaalta ja häviää vähitellen ylöspäin taivaan hehkun taustaa vasten;

säteilevä kaari- nauhasta tulee jonkin verran aktiivisempi ja liikkuvampi, se muodostaa pieniä taitoksia ja virtoja;

säteilevä bändi– aktiivisuuden lisääntyessä suuremmat taitokset asettuvat pienempien päälle;

Lisääntyneen aktiivisuuden myötä taitokset tai silmukat laajenevat valtaviin kokoihin, nauhan alareuna loistaa kirkkaasti vaaleanpunaisella hehkulla. Kun aktiivisuus laantuu, rypyt katoavat ja teippi palautuu tasaiseen muotoon. Tämä viittaa siihen, että yhtenäinen rakenne on auroran päämuoto, ja taitokset liittyvät aktiivisuuden lisääntymiseen.

Usein revontulet ovat erilaisia. Ne vangitsevat koko napa-alueen ja ovat erittäin voimakkaita. Niitä esiintyy auringon aktiivisuuden lisääntyessä. Nämä valot näyttävät valkeanvihreänä korkina. Tällaisia ​​valoja kutsutaan myrskyjä.

Auroran kirkkauden mukaan ne on jaettu neljään luokkaan, jotka eroavat toisistaan ​​yhden suuruusluokan (eli 10 kertaa). Ensimmäiseen luokkaan kuuluu revontulia, tuskin havaittavissa olevaa ja suunnilleen yhtä kirkkautta Linnunrata, neljännen luokan säteily valaisee maan yhtä kirkkaasti kuin täysikuu.

On huomattava, että syntynyt revontulia etenee länteen nopeudella 1 km/s. Ilmakehän ylemmät kerrokset revontulien välähdyksen alueella kuumenevat ja ryntäävät ylöspäin. Revontulien aikana Maan ilmakehään syntyy pyörteisiä sähkövirtoja, jotka vangitsevat suuria alueita. Ne herättävät lisää epävakaita magneettikenttiä, ns magneettisia myrskyjä. Auroran aikana ilmakehä lähettää röntgensäteitä, jotka näyttävät olevan seurausta ilmakehän elektronien hidastumisesta.

Voimakkaisiin säteilyn välähdyksiin liittyy usein melua muistuttavia ääniä, rätintää. Revontulet aiheuttavat voimakkaita muutoksia ionosfäärissä, mikä puolestaan ​​vaikuttaa radio-olosuhteisiin. Useimmissa tapauksissa radioviestintä heikkenee merkittävästi. Häiriöt ovat voimakkaita, ja joskus vastaanotto katkeaa kokonaan.

Kuinka aurorat syntyvät?

Maa on valtava magneetti etelänapa joka sijaitsee lähellä pohjoista maantieteellinen napa, ja pohjoinen on lähellä eteläistä. Maan magneettikentän voimalinjat, joita kutsutaan geomagneettisiksi viivoiksi, jättävät maan pohjoisen magneettinavan viereiseltä alueelta, peittävät maapallon ja tulevat sen etelän alueelle magneettinen napa muodostaen toroidisen hilan Maan ympärille.

Pitkään on uskottu, että magneettinen sijainti voimalinjat symmetrinen maan akselin suhteen. Nyt kävi ilmi, että niin kutsuttu "aurinkotuuli" - Auringon lähettämä protoni- ja elektronivirta osuu maan geomagneettiseen kuoreen noin 20 000 km:n korkeudelta, vetää sen takaisin, pois Auringosta muodostaen eräänlainen magneettinen "häntä" lähellä maapalloa.

Maan magneettikenttään pudonnut elektroni tai protoni liikkuu spiraalina, ikään kuin kiertyisi geomagneettiselle viivalle. Aurinkotuulesta Maan magneettikenttään pudonneet elektronit ja protonit on jaettu kahteen osaan. Jotkut niistä virtaavat alas magneettikenttäviivoja pitkin välittömästi Maan napa-alueille; toiset pääsevät teroidin sisään ja liikkuvat sen sisällä suljettua käyrää pitkin. Nämä protonit ja elektronit virtaavat lopulta geomagneettisia linjoja pitkin napojen alueelle, jossa niiden lisääntynyt pitoisuus tapahtuu. Protonit ja elektronit tuottavat kaasujen atomien ja molekyylien ionisaatiota ja viritystä. Tätä varten heillä on tarpeeksi energiaa, koska protonit saapuvat Maahan energioilla 10000-20000 eV (1 eV = 1,6 10 J) ja elektronit 10-20 eV energioilla. Atomien ionisoimiseksi tarvitaan: vedylle - 13,56 eV, hapelle - 13,56 eV, typelle - 124,47 eV ja vielä vähemmän viritykselle.

Virittyneet kaasuatomit palauttavat vastaanotetun energian valon muodossa, aivan kuten tapahtuu putkissa, joissa on harvinainen kaasu, kun niiden läpi kuljetetaan virtoja.

Spektritutkimus osoittaa, että vihreä ja punainen hehku kuuluvat virittyneisiin happiatomeihin, infrapuna ja violetti - ionisoituneisiin typpimolekyyleihin. Jotkut hapen ja typen päästölinjat muodostuvat 110 km:n korkeudessa ja hapen punainen hehku 200-400 km:n korkeudessa. Toinen heikko punaisen valon lähde ovat vetyatomit, jotka muodostuvat yläilmakehässä Auringosta saapuvista protoneista. Vangittuaan elektronin tällainen protoni muuttuu virittyneeksi vetyatomiksi ja lähettää punaista valoa.

Revontulia esiintyy yleensä päivä tai kaksi auringonpurkausten jälkeen. Tämä vahvistaa näiden ilmiöiden välisen yhteyden. Viime aikoina tutkijat ovat havainneet, että revontulet ovat voimakkaampia valtamerten ja merien rannikolla.

Mutta kaikkien auroraan liittyvien ilmiöiden tieteellinen selitys kohtaa useita vaikeuksia. Esimerkiksi hiukkasten tarkkaa kiihtymismekanismia ilmoitettuihin energioihin ei tunneta, niiden liikeradat Maan lähiavaruudessa eivät ole aivan selkeitä, kaikki ei konvergoi kvantitatiivisesti hiukkasten ionisaation ja virityksen energiatasapainossa, hiukkasten muodostumismekanismissa. luminesenssi ei ole aivan selvä. monenlaisia, äänten alkuperä on epäselvä.

Halo

Joskus Aurinko näyttää siltä, ​​että se nähdään suuren linssin läpi. Itse asiassa kuvassa näkyy miljoonien linssien vaikutus: jääkiteet. Kun vesi jäätyy yläilmakehässä, pieniä, litteitä, kuusikulmainen jääkiteitä voi muodostua. Näiden kiteiden tasot, jotka kiertävät, laskeutuvat vähitellen maahan, ovat suurimman osan ajasta suunnattu yhdensuuntaisesti pinnan kanssa. Auringonnousun tai auringonlaskun aikaan tarkkailijan näkölinja voi kulkea tämän tason läpi, ja jokainen kide voi johtaa kuin pienoislinssi, joka taittaa auringonvaloa. Yhdistetty vaikutus voi johtaa ilmiön, jota kutsutaan parheliaksi, tai väärän auringon ilmaantumiseen. Aurinko näkyy kuvan keskellä ja kaksi hyvin merkittyä väärää aurinkoa näkyy reunoilla. Talojen ja puiden takana noin 22 asteen kokoinen halo (halo - äännetään korostuksella "o"), kolme aurinkopylvästä ja kaari, jonka on luonut auringonvalo heijastuu ilmakehän jääkiteistä.

Valoa ja jäätä

Tutkijat ovat jo pitkään kiinnittäneet huomiota siihen, että kun sädekehä ilmestyy, aurinko peittyy sumulla - ohuella korkean cirrus- tai cirrostratus-pilvien verholla. Tällaiset pilvet kelluvat ilmakehässä kuudesta kahdeksaan kilometrin korkeudella maan yläpuolella ja koostuvat pienimmistä jääkiteistä, jotka ovat useimmiten kuusikulmaisia ​​pylväitä tai levyjä.

Maan ilmakehä ei tunne lepoa. Jääkiteet, jotka laskeutuvat ja nousevat ilmavirroissa, heijastuvat joskus peilin tavoin, joskus taittuvat kuin lasiprisma, putoavat niiden päälle auringonsäteet. Tämän monimutkaisen optisen pelin seurauksena taivaalle ilmestyy vääriä aurinkoja ja muita petollisia kuvia, joissa haluttaessa voi nähdä tuliset miekat ja mitä tahansa muuta ...

Kuten jo mainittiin, useammin kuin toiset, voidaan havaita kaksi väärää aurinkoa - todellisen tähden kummallakin puolella. Joskus aurinkoa ympäröi yksi vaalea ympyrä, joka on hieman värillinen värikkäin sävyin. Ja sitten auringonlaskun jälkeen pimennetylle taivaalle ilmestyy yhtäkkiä valtava valopilari.

Kaikki cirruspilvet eivät anna kirkasta, hyvin merkittyä sädekehää. Tätä varten on välttämätöntä, että ne eivät ole liian tiheitä (aurinko paistaa läpi) ja samalla ilmassa on oltava riittävä määrä jääkiteitä. Halo voi kuitenkin ilmaantua myös täysin kirkkaalla, pilvettömällä taivaalla. Tämä tarkoittaa, että ilmakehässä kelluu useita yksittäisiä jääkiteitä, mutta ei pilven muodostusta. Tämä tapahtuu talvipäivinä, kun sää on kirkas ja pakkas.

...Taivaalle ilmestyi kirkas vaakasuora ympyrä, joka ympäröi taivaan yhdensuuntaisesti horisontin kanssa. Miten se syntyi?

Erityiset kokeet (tiedemiehet suorittivat ne toistuvasti) ja laskelmat osoittavat, että tämä ympyrä on seurausta auringonvalon heijastuksesta kuusikulmaisten jääkiteiden sivupinnoilta, jotka kelluvat ilmassa pystyasennossa. Auringon säteet putoavat sellaisille kiteille, heijastuvat niistä, kuten peilistä, ja putoavat silmiimme. Ja koska tämä peili on erityinen, se koostuu lukemattomasta massasta jäähiukkasia ja lisäksi näyttää jonkin aikaa olevan horisontin tasossa, sitten heijastus aurinkolevy näemme samassa tasossa. Osoittautuu kaksi aurinkoa: yksi on todellinen ja sen vieressä, mutta eri tasossa - sen kaksoiskappale suuren kirkkaan ympyrän muodossa.

Tapahtuu, että tällainen auringonvalon heijastus pienistä jääkiteistä, jotka kelluvat pakkasilmassa, synnyttää valopilarin. Osoittautuu, että tämä johtuu siitä, että levyjen muodossa olevat kiteet osallistuvat täällä valon leikkiin. Levyjen alareunat heijastavat jo horisontin taakse kadonnutta auringon valoa ja auringon sijaan näemme horisontista joksikin aikaa taivaalle menevän valoisan polun - kuva aurinkolevystä vääristynyt. tuntemattomaksi. Jokainen meistä havaitsi jotain samanlaista kuutamoisena yönä seisoessaan meren tai järven rannalla. Kuun polkua ihaillen näemme saman valon leikin vedessä - peilin heijastus kuu, voimakkaasti venytetty johtuen siitä, että veden pinta on peitetty väreillä. Hieman levoton vesi heijastaa siihen putoavan kuun valon siten, että havaitsemme ikään kuin useita kymmeniä yksittäisiä kuun heijastuksia, joista runoilijoiden ylistetty kuun polku muodostuu.

Voit usein tarkkailla kuun haloa. Tämä on melko yleinen näky, ja se tapahtuu, jos taivas on peitetty korkeilla ohuilla pilvillä, joissa on miljoonia pieniä jääkiteitä. Jokainen jääkide toimii pienoisprismana. Useimmat kiteet ovat pitkänomaisten kuusikulmioiden muodossa. Valo tulee tällaisen kiteen yhden etupinnan läpi ja poistuu vastakkaisesta taitekulmalla 22º.

Ja katso katuvalaisimia talvella, ja saatat olla onnekas nähdä niiden valon synnyttämä sädekehä, tietysti tietyissä olosuhteissa, nimittäin jääkiteistä tai lumihiutaleista kyllästetyssä pakkasessa. Muuten, auringosta tuleva halo suuren valopilarin muodossa voi esiintyä myös lumisateen aikana. Talvella on päiviä, jolloin lumihiutaleet näyttävät leijuvan ilmassa ja auringonvalo tunkeutuu itsepintaisesti irtonaisten pilvien läpi. Illan aamunkoittoa vasten tämä pilari näyttää joskus punertavalta - kuin kaukaisen tulen heijastus. Aiemmin tällainen täysin vaaraton ilmiö, kuten näemme, kauhistutti taikauskoisia ihmisiä.

Prisman kristalleja

Ehkä joku on nähnyt tällaisen sädekehän: kirkkaan, irisoivan värisen renkaan auringon ympärillä. Tämä pystysuora ympyrä syntyy, kun ilmakehässä on monia kuusikulmaisia ​​jääkiteitä, jotka eivät heijasta, vaan taittavat auringonsäteet kuin lasiprisma. Tässä tapauksessa suurin osa säteistä on tietysti hajallaan eivätkä saavuta silmiämme. Mutta osa niistä, jotka ovat kulkeneet näiden prismien läpi ilmassa ja taittuneet, saavuttavat meidät, joten näemme sateenkaaren ympyrän auringon ympäri. Sen säde on noin kaksikymmentäkaksi astetta. Joskus enemmän - neljäkymmentäkuudessa asteessa.

Miksi sateenkaari?

Kuten tiedät, prisman läpi kulkeva valkoinen valonsäde hajoaa spektriväreiksi. Siksi taittuneiden säteiden muodostama rengas auringon ympärille on maalattu irisoivilla sävyillä: sen sisäosa on punertava, ulompi sinertävä ja renkaan sisällä taivas näyttää tummemmalta.

On huomattu, että haloympyrä on aina kirkkaampi sivuilla. Tämä johtuu siitä, että kaksi haloa leikkaa tässä - pystysuora ja vaaka. Ja vääriä aurinkoja muodostuu useimmiten risteyksessä. Suotuisimmat olosuhteet väärien aurinkojen esiintymiselle muodostuvat, kun aurinko ei ole korkealla horisontin yläpuolella ja osa pystysuorasta ympyrästä ei ole enää meille näkyvissä.

Millaisia ​​kiteitä tähän "esitykseen" liittyy?

Vastaus kysymykseen saatiin erityisillä kokeilla. Kävi ilmi, että vääriä aurinkoja ilmestyy kuusikulmaisista jääkiteistä, jotka on muotoiltu ... kynsien kaltaisille. Ne kelluvat pystysuunnassa ilmassa taittaen valoa sivupinnoillaan.

Kolmas "aurinko" ilmestyy, kun vain yksi haloympyrän yläosa on näkyvissä todellisen auringon yläpuolella. Joskus se on kaaren segmentti, joskus määrittelemättömän muotoinen kirkas täplä. Joskus väärät auringot eivät ole kirkkaudeltaan huonompia kuin itse aurinko. Niitä tarkkaillessaan muinaiset kronikot kirjoittivat kolmesta auringosta, katkaistuista tulipäistä ja niin edelleen.

Tämän ilmiön yhteydessä ihmiskunnan historiaan on kirjattu omituinen tosiasia. Vuonna 1551 Espanjan kuninkaan Kaarle V:n joukot piirittivät Saksan Magdeburgin kaupungin. Kaupungin puolustajat pitivät kiinni, piiritys oli kestänyt yli vuoden. Lopulta ärtynyt kuningas antoi käskyn valmistautua ratkaisevaan hyökkäykseen. Mutta sitten tapahtui ennennäkemätön asia: muutama tunti ennen hyökkäystä kolme aurinkoa paistoi piiritetyn kaupungin yllä. Kuolemaan peloissaan kuningas päätti, että taivas suojeli Magdeburgia ja määräsi piirityksen lopettamaan.

Kangastus

Yksinkertaisimmat kangastukset ovat nähneet kuka tahansa meistä. Esimerkiksi ajettaessa lämmitetyllä päällystetyllä tiellä se näyttää kaukana edessä vedenpinnalta. Ja tämä ei yllätä ketään pitkään aikaan, koska kangastus- ei muuta kuin ilmakehän optinen ilmiö, jonka vuoksi näkyvyysalueelle ilmestyy kuvia esineistä, jotka normaaleissa olosuhteissa ovat piilossa havainnolta. Tämä johtuu siitä, että valo taittuu kulkiessaan eri tiheyksillä olevien ilmakerrosten läpi. Kaukokohteet Samalla ne voivat osoittautua kohotetuiksi tai lasketuiksi suhteessa todelliseen asemaansa, ja ne voivat myös olla vääristyneitä ja saada epäsäännöllisiä, fantastisia muotoja.

Suuremmasta valikoimasta mirageja erottelemme useita tyyppejä: "järvi" miraasseja, joita kutsutaan myös huonommiksi mirageiksi, ylivertaiset miraget, kaksois- ja kolminkertaiset miraget, ultra-pitkän näön miraget.

Selitys alemmalle ("järvi") miragelle.

Järvi tai huonommat miraget ovat yleisimpiä. Ne näkyvät kaukana, melkein Tasainen pinta aavikko muotoutuu avoin vesi, varsinkin kun sitä katsotaan pienestä korkeudesta tai juuri lämmitetyn ilmakerroksen yläpuolelta. Syntyy samanlainen illuusio kuin asfalttitiellä.

Jos ilma maan pinnalla on erittäin kuuma ja siksi sen tiheys on suhteellisen pieni, pinnan taitekerroin on pienempi kuin korkeammissa ilmakerroksissa.

Vakiintuneen säännön mukaan valonsäteet lähellä maan pintaa ovat sisään Tämä tapaus taipua niin, että niiden liikerata on kupera alaspäin. Valonsäde jostain alueelta sinitaivas tulee katsojan silmään koettuaan kaarevuuden. Ja tämä tarkoittaa, että tarkkailija näkee vastaavan taivaan osan ei horisonttiviivan yläpuolella, vaan sen alapuolella. Hänestä näyttää siltä, ​​​​että hän näkee vettä, vaikka itse asiassa hänellä on edessään kuva sinisestä taivaasta. Jos kuvittelemme, että horisontin lähellä on kukkuloita, palmuja tai muita esineitä, tarkkailija näkee ne ylösalaisin säteiden kaarevuuden vuoksi ja näkee ne vastaavien esineiden heijastuksina olemattomassa vedessä. Kuvan värinä, joka johtuu kuuman ilman taitekertoimen vaihteluista, luo illuusion virtaavasta tai aaltoilevasta vedestä. Joten on illuusio, joka on "järvi" mirage.

Kuten eräässä artikkelissa Jour-

nale New Yorker, pelikaani, joka on renderöinyt

leijumassa kuuman asfaltin valtatien päällä

Yhdysvaltain Keskilännessä, melkein kerran

taisteli nähdessään edessään sellaisen "johdon".

noah mirage. "Onneton lintu lensi,

ehkä monta tuntia yli kuivaa

vehnän sänki ja yhtäkkiä nähdä

jotain, joka näytti hänestä pitkältä, mustalta, ei leveältä, mutta todelliselta joelta - aivan preerian sydämessä. Pelikaani ryntäsi alas uimaan viileään veteen - ja menetti tajuntansa osuessaan asfalttiin. Silmien tason alapuolella tähän "veteen" voi ilmestyä esineitä, yleensä ylösalaisin. Maan lämmitetyn pinnan yläpuolelle muodostuu "ilmakerroskakku", ja maata lähinnä oleva kerros on kuumin ja niin harvinainen, että sen läpi kulkevat valoaallot vääristyvät, koska niiden etenemisnopeus vaihtelee sen tiheyden mukaan. väline.

ylivoimaisia ​​mirageja

Ylemmat miraget, tai, kuten niitä kutsutaan myös, kaukonäön miragesiksi, ovat harvinaisempia ja viehättävämpiä kuin alemmat miraget. Kaukaiset kohteet (usein merihorisontin alapuolella) näkyvät ylösalaisin taivaalla, ja joskus suora kuva samasta kohteesta näkyy myös yläpuolella. Tämä ilmiö on tyypillinen kylmille alueille, varsinkin kun on olemassa merkittävä lämpötilan inversio, kun lämpimämpi ilmakerros on kylmemmän kerroksen yläpuolella. The optinen efekti ilmenee valoaaltojen etuosan etenemisen seurauksena epätasaisen tiheyden omaavissa ilmakerroksissa. Etenkin napa-alueilla tapahtuu aika ajoin hyvin epätavallisia miraaseja. Kun mirageja tapahtuu maalla, puut ja muut maiseman osat ovat ylösalaisin. Kaikissa tapauksissa ylemmissä mirageissa olevat esineet näkyvät selkeämmin kuin alemmissa. Maapallolla on paikkoja, joissa ennen iltaa voi nähdä vuoria nousevan meren horisontin yläpuolelle. Nämä ovat todella vuoria, mutta ne ovat niin kaukana, ettei niitä voi nähdä normaaleissa olosuhteissa. Näissä salaperäisissä paikoissa, vähän puolenpäivän jälkeen, horisontissa alkaa näkyä epäselviä vuorten ääriviivoja. Se kasvaa vähitellen ja muuttuu ennen auringonlaskua nopeasti teräväksi, selkeäksi, jotta voit jopa erottaa yksittäiset huiput.

Ylivertaiset miraget ovat erilaisia. Joissain tapauksissa ne antavat suoran kuvan, toisissa tapauksissa ilmaan ilmestyy käänteinen kuva. Miraasit voivat olla kaksinkertaisia, kun havaitaan kaksi kuvaa, yksinkertainen ja käänteinen. Näitä kuvia voi erottaa ilmakaistale (yksi voi olla horisontin yläpuolella, toinen sen alapuolella), mutta ne voivat sulautua suoraan toisiinsa. Joskus on toinen - kolmas kuva.

Kaksinkertaiset ja kolminkertaiset miraasit

Jos ilman taitekerroin muuttuu ensin nopeasti ja sitten hitaasti, säteet taipuvat nopeammin. Tuloksena on kaksi kuvaa. Ensimmäisellä ilma-alueella etenevät valonsäteet muodostavat käänteisen kuvan kohteesta. Sitten nämä säteet, jotka etenevät pääasiassa toisen alueen sisällä, taipuvat pienemmässä määrin ja muodostavat suoran kuvan.

Kolminkertaisen miraasin ilmenemisen ymmärtämiseksi on kuviteltava kolme peräkkäistä ilma-aluetta: ensimmäinen (lähellä pintaa), jossa taitekerroin laskee hitaasti korkeuden mukaan, seuraava, jossa taitekerroin laskee nopeasti, ja kolmas alue, jossa taitekerroin laskee jälleen hitaasti. Ensinnäkin säteet muodostavat kohteen alemman kuvan, joka etenee ensimmäisen ilma-alueen sisällä. Seuraavaksi säteet muodostavat käänteisen kuvan; putoavat toiseen ilma-alueeseen, nämä säteet kokevat voimakkaan kaarevuuden. Säteet muodostavat sitten kohteen ylimmän suoran kuvan.

Ultrapitkän näön mirage

Näiden miraasien luonne on vähiten tutkittu. On selvää, että ilmakehän on oltava läpinäkyvä, vapaa vesihöyrystä ja saastumisesta. Mutta tämä ei riitä. Jollekin korkeudelle maanpinnan yläpuolelle tulisi muodostua vakaa kerros jäähdytettyä ilmaa. Tämän kerroksen ala- ja yläpuolella ilman tulee olla lämpimämpää. Tiheän kylmän ilmakerroksen sisään päässyt valonsäteen tulee ikään kuin "lukita" sen sisään ja levitä siinä eräänlaisena valon ohjaajana.

Millainen on Fata Morganan luonne - kaunein mirageista? Kun lämpimän veden päälle muodostuu kerros kylmää ilmaa, meren ylle ilmestyy maagisia linnoja, jotka muuttuvat, kasvavat ja katoavat. Legendan mukaan nämä linnat ovat keiju Morganan kristallikoti. Siksi nimi.

Vielä mystisempi ilmiö on kronomiragit. Ei mitään tunnetut lait Fyysikot eivät pysty selittämään, miksi miraasit voivat heijastaa tietyllä etäisyydellä tapahtuvia tapahtumia, ei vain avaruudessa, vaan myös ajassa. Erityisen kuuluisia olivat aikoinaan maan päällä käytyjen taisteluiden ja taistelujen miraagia. Marraskuussa 1956 useat turistit viettivät yön Skotlannin vuoristossa. Noin kolmen aikaan aamulla he heräsivät oudosta metelistä, katsoivat ulos teltalta ja näkivät kymmeniä skotlantilaisia ​​jousiammureita muinaisissa sotilasunivormuissa, jotka ampuessaan pakenivat kivisen kentän läpi! Sitten näky katosi jättämättä jälkiä, mutta päivää myöhemmin se toistui. Skotlantilaiset jousimiehet, kaikki haavoittuneita, ryntäsivät kentän poikki kompastellen kivien yli. Heidän on täytynyt voittaa taistelussa ja vetäytyä.

Eikä tämä ole ainoa todiste tästä ilmiöstä. Joten, kuuluisa Waterloon taistelu (18. kesäkuuta 1815) havaittiin viikkoa myöhemmin belgialaisen Verviersin kaupungin asukkaat. K. Flammarion kirjassaan "Atmosphere" kuvailee esimerkkiä tällaisesta miragesta: "Useiden uskottavien henkilöiden todistuksen perusteella voin raportoida kangastuksen, joka nähtiin Verviersin kaupungissa (Belgia) kesäkuussa 1815. Eräänä aamuna, kaupungin asukkaat näkivät taivaalla armeijan, ja se on niin selvää, että oli mahdollista erottaa tykistömiesten puvut ja jopa esimerkiksi tykki rikkinäisellä pyörällä, joka on putoamassa ... Se oli Waterloon taistelun aamu! Kuvattua miraasia on kuvattu yksi silminnäkijistä värillisen akvarellin muodossa. Etäisyys Waterloosta Verviersiin suoraviivaisesti on yli 100 km. On tapauksia, joissa tällaisia ​​mirageja havaittiin suurilla etäisyyksillä - jopa 1000 km. " Lentävä hollantilainen” pitäisi lukea sellaisista mirageista.

Tiedemiehet kutsuivat yhtä kronomiragen lajikkeista "drossolideiksi", mikä tarkoittaa kreikaksi "kastepisaroita". On havaittu, että kronomiriitoja esiintyy useimmiten varhaisilla aamutunneilla, jolloin sumupisarat tiivistyvät ilmaan. Tunnetuimpia "drossolideja" esiintyy melko säännöllisesti Kreetan rannikolla keskellä kesää, yleensä aikaisin aamulla. On monia silminnäkijöiden kertomuksia, jotka ovat havainneet kuinka valtava "taistelukangas" ilmestyi meren ylle lähellä Franca-Castellon linnaa - satoja ihmisiä, jotka kokoontuivat tappavaan taisteluun. Kuuluu huutoja, aseiden ääniä. Toisen maailmansodan aikana "haamujen taistelu" pelotti kauheasti Kreetalla silloin taistelleita saksalaisia ​​sotilaita. Saksalaiset avasivat raskaan tulen kaikenlaisista aseista, mutta eivät aiheuttaneet haittaa haamuille. Salaperäinen mirage lähestyy hitaasti mereltä ja katoaa linnan muureille. Historioitsijat sanovat, että tässä paikassa noin 150 vuotta sitten käytiin taistelu kreikkalaisten ja turkkilaisten välillä, ja sen ajassa kadonnut kuva on havaittu meren yllä. Tämä ilmiö voidaan havaita melko usein keskellä kesää, varhain.

Muuten, nykyään silminnäkijät tarkkailevat usein paitsi menneiden aikojen ja entisten aavekaupunkien taisteluita, myös haamuautoja. Muutama vuosi sitten ryhmä australialaisia ​​tapasi yöllä tiellä kerran sinne törmänneen auton, jota ajoi heidän kuollut ystävänsä. Aavemaisessa autossa ei kuitenkaan istunut vain hän, vaan myös hänen nuori tyttöystävänsä, joka selvisi katastrofista ja on nyt hyvässä kunnossa ja hänestä tuli kunnioitettava nainen.

Mikä on tällaisten miraasien luonne?

Yhden teorian mukaan erityisellä yhteenliittymällä luonnolliset tekijät visuaalinen tieto painuu ajassa ja tilassa. Ja tiettyjen ilmakehän, sään jne. sattuessa. olosuhteissa, se tulee jälleen ulkopuolisten tarkkailijoiden näkyväksi. Toisen teorian mukaan taisteluissa, joissa tuhannet ihmiset osallistuvat (ja kuolevat), kerääntyy valtava psyykkinen energia. Tietyissä olosuhteissa se "purkaa" ja näyttää näkyvästi menneitä tapahtumia.

Yleisesti ottaen esimerkiksi muinaiset egyptiläiset uskoivat, että mirage on sellaisen maan haamu, jota ei enää ole maailmassa.

Legenda Alpeista

Ryhmä turisteja kiipesi yhdelle vuoren huipusta. Ihmiset olivat kaikki nuoria, paitsi opas, vanha ylämaan asukas. Aluksi kaikki sujui nopeasti ja iloisesti. Mutta mitä korkeammalle kiipeilijät nousivat, sitä vaikeampaa oli mennä. Pian jokainen heistä tunsi itsensä hyvin väsyneeksi. Vain opas käveli, kuten ennenkin, taitavasti hyppäämällä rakojen yli, kiipeäen nopeasti ja helposti kallioiden reunuksia.

Ympärillä avautui upea kuva. Minne tahansa silmä näki, lumihuippuiset vuorenhuiput kohosivat. Lähimmät kimaltelivat sokaisevan auringon säteissä. Kaukaiset huiput näyttivät sinerviltä. Alas meni jyrkkiä rinteitä, jotka muuttuivat rotkoiksi. Vaaleanvihreät alppiniityt erottuivat kirkkaina täplinä.

Lopulta he saavuttivat yhdelle vuoren sivuhuipuista, joita he kiipeivät. Aurinko oli jo laskeutunut horisonttiin ja sen säteet osuivat ihmisiin alhaalta ylöspäin. Ja sitten tapahtui odottamaton.

Yksi nuorista miehistä ohitti oppaan ja kiipesi ensimmäisenä huipulle. Samalla hetkellä, kun hän astui kalliolle, idässä, pilvien taustalla, ilmestyi valtava miehen varjo. Se näkyi niin selvästi, että ihmiset pysähtyivät ikään kuin vihjeestä. Mutta opas katsoi rauhallisesti jättimäistä varjoa, säikähtäneitä nuoria ihmisiä ja sanoi virnistettynä:

- Älä pelkää! Se tapahtuu, - ja hän myös kiipesi kalliolle.

Kun hän seisoi turistin vieressä, pilviin ilmestyi toinen suuri ihmisvarjo.

Opas otti pois lämpimän huopahattunsa ja heilutti sitä. Yksi varjoista toisti hänen liikkeensä: valtava käsi nousi hänen päähänsä, otti hatun pois ja heilutti sitä. Nuori mies nosti keppinsä ylös, hänen jättimäinen varjonsa teki samoin. Sen jälkeen jokainen turisti halusi tietysti kiivetä kalliolle ja nähdä varjonsa ilmassa. Mutta pian pilvet peittivät horisontin alle vajoavan auringon ja epätavalliset varjot katosivat.

Taikauskoiden paraati

Luulen, että nyt ei ole vaikea ymmärtää, kuinka taivaalle ilmestyy valoisia ristiä, jotka jopa vuosisadallamme pelottavat muita ihmisiä.

Avain tässä on, että emme aina näe tätä tai toista sädekehän muotoa kokonaan taivaalla. Talvella kovien pakkasten aikana, kuten jo mainittiin, auringon molemmille puolille ilmestyy kaksi kirkasta pistettä - pystysuoran haloympyrän osia. Tämä pätee myös auringon läpi kulkevaan vaakasuuntaiseen ympyrään. Useimmiten siitä näkyy vain se osa, joka on valaisimen vieressä - taivaalla voi nähdä ikään kuin kaksi vaaleaa häntää, jotka ulottuvat siitä oikealle ja vasemmalle. Samaan aikaan pysty- ja vaakasuuntaisten ympyröiden osat leikkaavat ja muodostavat ikään kuin kaksi ristiä auringon molemmille puolille.

Toisessa tapauksessa näemme osan vaakasuuntaisesta ympyrästä lähellä aurinkoa, jonka leikkaa valopilari, joka kulkee ylös ja alas auringosta. Ja risti muodostuu taas.

Lopuksi tapahtuu myös niin, että valopilari ja pystysuoran ympyrän yläosa näkyvät taivaalla auringonlaskun jälkeen. Leikkaavat ne antavat myös kuvan suuresta rististä. Ja joskus tällainen halo muistuttaa vanhaa ritarin miekkaa. Ja jos sen vielä maalaa aamunkoitto, niin tässä on sinulle verinen miekka - ikään kuin pelottava muistutus taivaasta tulevista ongelmista!

Tieteellinen selitys halosta - loistava esimerkki kuinka petollinen on joskus minkä tahansa ulkoinen muoto luonnollinen ilmiö. Näyttää siltä, ​​​​että jokin on äärimmäisen mystistä, mystistä, mutta jos sen selvittää, "selittämättömästä" ei jää jälkeäkään.

Se on helppo sanoa - ymmärrät! Se kesti vuosia, vuosikymmeniä, vuosisatoja. Nykyään jokainen jostakin kiinnostunut voi vilkaista hakuteoksia, selata oppikirjaa, uppoutua tutkimukseen erikoiskirjallisuutta. Lopuksi kysy! Mutta oliko sellaisia ​​mahdollisuuksia vaikkapa vuosisatojen puolivälissä? Loppujen lopuksi sellaista tietoa ei ollut vielä kertynyt, ja yksinäiset harjoittivat tiedettä. Uskonto oli hallitseva maailmankuva, ja usko oli tavallinen maailmankuva.

Ranskalainen tiedemies K. Flammarion katsoi historiallisia kronikoita tästä näkökulmasta. Ja tämä kävi ilmi: kronikoiden laatijat eivät lainkaan epäillyt suoran olemassaoloa syy-yhteys välillä mystisiä ilmiöitä luonto ja maalliset asiat.

Vuonna 1118, Englannin kuninkaan Henrik I:n hallituskaudella, kaksi täysikuu, toinen lännessä ja toinen idässä. Samana vuonna kuningas voitti taistelun.

Vuonna 1120 liekkeistä koostuvien verenpunaisten pilvien sekaan ilmestyi risti ja mies. Samana vuonna satoi verta; kaikki odottivat tuomiopäivää, mutta asia päättyi vasta sisällissotaan.

Vuonna 1156 kolme sateenkaariympyrää loisti auringon ympärillä useita tunteja peräkkäin, ja kun ne katosivat, ilmaantui kolme aurinkoa. Kroniikan laatija näki tässä ilmiössä viittauksen kuninkaan riitaan Canterburyn piispan kanssa Englannissa ja Milanon seitsemän vuotta kestäneen piirityksen jälkeiseen tuhoon Italiassa.

Seuraavana vuonna kolme aurinkoa ilmestyi uudelleen, ja valkoinen risti oli näkyvissä kuun keskellä; tietysti kronikoitsija liitti tämän välittömästi kiistaan, joka liittyi uuden paavin valintaan.

Tammikuussa 1514 Württembergissä näkyi kolme aurinkoa, joista keskiarvo on suurempi kuin sivuilla. Samaan aikaan taivaalle ilmestyi verisiä ja liekkejä miekkoja. Saman vuoden maaliskuussa kolme aurinkoa ja kolme kuuta olivat jälleen näkyvissä. Sitten persialaiset voittivat turkkilaiset Armeniassa.

Vuonna 1526, yöllä Württembergissä, veristä sotilaallista panssaria näkyi ilmassa ...

Vuonna 1532 lähellä Innsbruckia nähtiin ilmassa upeita kuvia kameleista, tulta sylkevistä susista ja lopulta leijonasta tulikehässä ...

Se, olivatko kaikki nämä ilmiöt todella olemassa, ei ole meille nyt niin tärkeää. On tärkeää, että heidän avullaan, heidän perusteellaan, tulkittiin todellisia historiallisia tapahtumia; että ihmiset katsoivat maailmaa vääristyneiden ideoidensa prisman läpi ja näkivät siksi sen, mitä halusivat nähdä. Heidän mielikuvituksellaan ei joskus ollut rajoja. Flammarion kutsui kronikoiden tekijöiden maalaamia uskomattomia fantastisia maalauksia "taiteellisen liioittelua esimerkkeiksi". Tässä yksi näistä näytteistä:

”... Vuonna 1549 kuuta ympäröivät sädekehät ja paraseleenit (väärät kuut), joiden lähellä he näkivät tulisen leijonan ja kotkan repimässä omaa rintaansa. Tämän jälkeen ilmestyi palavia kaupunkeja, kameleja, Jeesus Kristus nojatuolissa ja kaksi ryöväriä sivuilla, ja lopulta koko joukko - ilmeisesti apostolit. Mutta viimeinen mahdollisuus ilmiö oli pahin. Ilmaan ilmestyi valtavan kokoinen, julman näköinen mies, joka uhkasi miekalla nuorta tyttöä, joka itki hänen jalkojensa juuressa ja pyysi armoa..."

Mitä silmiä tarvittiin nähdäkseen tämän kaiken!

Muutamia optisten ilmiöiden mysteereitä

väri lasilla

Talvi-ilta. Pientä pakkasta - noin 10 °. Matkustat raitiovaunulla (tai bussilla, sillä ei ole väliä). Ikkuna alkaa jäätyä. Lasin läpi ei näe mitään, mutta lyhtyjen valo on erittäin selkeä. Ja jossain vaiheessa katulamppujen valo kutsuu jäätynyttä ikkunaa upea peli värit. Sävyt ovat niin puhtaita ja kauniita, että kukaan taiteilija ei pysty toistamaan niitä tarkasti. Muutaman sekunnin kuluttua ikkunan jääkerros saavuttaa muutaman millimetrin kymmenesosan paksuuden ja värit katoavat. Mutta se ei ole ongelma. Pyyhi jäätynyt kerros pois kädelläsi ja toista havainto - värit tulevat uudelleen näkyviin.

Huomaa: hehkulampulla varustettu lyhty antaa violetin-smaragdihalon ja loistelamppua (elohopeakvartsi) ympäröi keltaviolettien kukkien sädekehä.

Tätä fysikaalista ilmiötä ei ole vielä tutkittu tarpeeksi, eikä sille ole tarkkaa selitystä, mutta voidaan kuitenkin olettaa, että värin leikki johtuu interferenssistä (ohuimman kerroksen ylä- ja alapinnalta heijastuneen valon lisäys ikkunalasiin jäätynyt kosteushöyry).

Tämä ilmiö on samanlainen kuin se, mitä havaitsemme, kun katsomme irisoivaa sateenkaarta saippuakupla.

värillisiä sormuksia

Piirrä ympyrä mustalla musteella paksulle paperiarkille, jolla on puoliympyrä ja kaariraidat. Kiinnitä se pahville ja tee toppi. Kierrettäessä tätä kehruua, mustien piirustusten sijaan ilmestyy monivärisiä renkaita (violetti, vaaleanpunainen, sininen tai vihreä, violetti). Niiden järjestys vaihtelee yläosan pyörimissuunnan mukaan. Koe on parasta suorittaa sähkövalaistuksessa.

Jos tämä kokemus näytettäisiin televisiossa, vaikutus olisi sama: mustavalkoisella televisioruudulla näkisit monivärisiä renkaita. Miksi näin tapahtuu, ei tiedetä. Tutkijat eivät ole vielä löytäneet selitystä tälle ilmiölle.

Johtopäätös: Valon fyysinen luonne on kiinnostanut ihmisiä ammoisista ajoista lähtien. Monet merkittävät tiedemiehet kamppailivat koko tieteellisen ajattelun kehityksen ajan ratkaistakseen tämän ongelman. Ajan myötä monimutkaisuus tavallista valkoinen säde, ja sen kyky muuttaa käyttäytymistään riippuen ympäristöön ja hänen kykynsä näyttää merkkejä sekä aineellisille elementeille että sähkömagneettisen säteilyn luonteelle. Erilaisille teknisille vaikutuksille altistettua valonsädettä alettiin käyttää tieteessä ja tekniikassa aina halutun osan mikronin tarkkuudella käsittelevästä leikkuutyökalusta painottomaan tiedonsiirtokanavaan, jossa on käytännössä ehtymättömät mahdollisuudet.

Mutta ennen kuin moderni näkemys valon luonteesta vakiinnutettiin ja valonsäde löysi sovelluksensa ihmiselämässä, monet optiset ilmiöt, joita esiintyy kaikkialla maan ilmakehässä, tunnistettiin, kuvattiin, perustettiin tieteellisesti ja kokeellisesti tunnetun sateenkaaren perusteella. kaikille monimutkaisiin, säännöllisiin mirageihin. Mutta tästä huolimatta outo valon leikki on aina houkutellut ja vetää edelleen puoleensa ihmistä. Talvisen sädekehän pohdiskelu, kirkas auringonlasku, revontulien leveä puolitaivaan kaistale tai vaatimaton kuutamopolku veden pinnalla ei jätä ketään välinpitämättömäksi. Planeettamme ilmakehän läpi kulkeva valonsäde ei vain valaise sitä, vaan antaa sille myös ainutlaatuisen ilmeen, mikä tekee siitä kauniin.

Tietenkin planeettamme ilmakehässä tapahtuu paljon enemmän optisia ilmiöitä, joita käsitellään tässä esseessä. Heidän joukossaan on sekä meille tuttuja ja tutkijoiden ratkaisemia, että niitä, jotka vielä odottavat löytäjäänsä. Ja voimme vain toivoa, että ajan myötä näemme yhä enemmän uusia löytöjä optisten ilmakehän ilmiöiden alalla, mikä osoittaa tavallisen valonsäteen monipuolisuutta.

Kirjallisuus:

5. "Physics 11", N. M. Shakhmaev, S. N. Shakhmaev, D. Sh. Shodiev, Prosveshchenie-kustantamo, Moskova, 1991.

6. "Fysiikan ongelmien ratkaisu", V. A. Shevtsov, Nizhne-Volzhskoe kirjan kustantaja, Volgograd, 1999.