1. वातावरण में ऑप्टिकल घटनाएंमनुष्य द्वारा देखे गए पहले ऑप्टिकल प्रभाव थे। इन घटनाओं की प्रकृति और मानव दृष्टि की प्रकृति की समझ के साथ, प्रकाश की समस्या का गठन शुरू हुआ।

वायुमंडल में प्रकाशीय परिघटनाओं की कुल संख्या बहुत बड़ी है। यहां केवल सबसे प्रसिद्ध घटनाओं पर विचार किया जाएगा - मृगतृष्णा, इंद्रधनुष, प्रभामंडल, मुकुट, टिमटिमाते सितारे, नीला आकाश और लाल रंग का भोर. इन प्रभावों का गठन प्रकाश के ऐसे गुणों से जुड़ा हुआ है जैसे मीडिया, हस्तक्षेप और विवर्तन के बीच इंटरफेस पर अपवर्तन।

2. वायुमंडलीय अपवर्तन – प्रकाश किरणों की वक्रता है जब वे ग्रह के वायुमंडल से गुजरती हैं. किरणों के स्रोतों के आधार पर, हैं खगोलीय और स्थलीयअपवर्तन। पहले मामले में, किरणें आकाशीय पिंडों (तारों, ग्रहों) से आती हैं, दूसरे मामले में, स्थलीय पिंडों से। वायुमंडलीय अपवर्तन के परिणामस्वरूप, प्रेक्षक किसी वस्तु को नहीं देखता है कि वह कहाँ है, या उस आकार में नहीं है जैसा कि उसके पास है।

3. खगोलीय अपवर्तनपहले से ही टॉलेमी (दूसरी शताब्दी ईस्वी) के समय में जाना जाता था। 1604 में, आई. केप्लर ने सुझाव दिया कि पृथ्वी के वायुमंडल में एक ऊंचाई-स्वतंत्र घनत्व और एक निश्चित मोटाई है एच(चित्र। 199)। रे 1 तारे से आ रहा है एससीधे पर्यवेक्षक के पास एसीधी रेखा में, उसकी आंख में नहीं गिरेगा। निर्वात और वायुमंडल की सीमा पर अपवर्तित, यह बिंदु से टकराएगा पर.

रे 2 प्रेक्षक की आंख से टकराएगा, जिसे वायुमंडल में अपवर्तन के अभाव में गुजरना होगा। अपवर्तन (अपवर्तन) के परिणामस्वरूप, प्रेक्षक तारे को दिशा में नहीं देखेगा एस, लेकिन वायुमंडल में अपवर्तित किरण की निरंतरता पर, अर्थात दिशा में एस 1 .

इंजेक्शन γ , जो चरम पर जाता है जेडतारे की स्पष्ट स्थिति एस 1 सही स्थिति की तुलना में एस, बुलाया अपवर्तक कोण. केप्लर के समय, कुछ सितारों के खगोलीय अवलोकन के परिणामों से अपवर्तन कोण पहले से ही ज्ञात थे। इसलिए, केप्लर ने इस योजना का उपयोग वायुमंडल की मोटाई का अनुमान लगाने के लिए किया एच. उनकी गणना के अनुसार, एच» 4 किमी। यदि हम वायुमंडल के द्रव्यमान से गिनें, तो यह वास्तविक मान का लगभग आधा है।

दरअसल, ऊंचाई के साथ पृथ्वी के वायुमंडल का घनत्व कम होता जाता है। इसलिए, हवा की निचली परतें ऊपरी परतों की तुलना में वैकल्पिक रूप से घनी होती हैं। पृथ्वी पर तिरछी यात्रा करने वाली प्रकाश की किरणें निर्वात और वायुमंडल के बीच की सीमा के एक बिंदु पर अपवर्तित नहीं होती हैं, जैसा कि केपलर के आरेख में होता है, लेकिन धीरे-धीरे पूरे पथ पर झुक जाती है। यह उसी तरह है जैसे प्रकाश की किरण पारदर्शी प्लेटों के ढेर से गुजरती है, जिसका अपवर्तनांक जितना अधिक होता है, प्लेट उतनी ही निचली होती है। हालांकि, अपवर्तन का कुल प्रभाव उसी तरह से प्रकट होता है जैसे केप्लर योजना में होता है। हम खगोलीय अपवर्तन के कारण दो परिघटनाओं पर ध्यान देते हैं।

ए। आकाशीय पिंडों की स्पष्ट स्थिति आंचल की ओर बढ़ रही हैअपवर्तन के कोण तक γ . तारा जितना नीचे क्षितिज पर है, उतना ही स्पष्ट रूप से आकाश में उसकी स्पष्ट स्थिति वास्तविक की तुलना में ऊपर उठती है (चित्र 200)। इसलिए, पृथ्वी से देखे गए तारों वाले आकाश का चित्र केंद्र की ओर कुछ विकृत है। केवल बिंदु नहीं हिलता एसचरम पर स्थित है। वायुमंडलीय अपवर्तन के कारण, ज्यामितीय क्षितिज रेखा से थोड़ा नीचे तारे देखे जा सकते हैं।

अपवर्तन कोण मान γ कोण बढ़ने पर तेजी से घटता है। β क्षितिज के ऊपर ल्यूमिनेरी की ऊंचाई। पर β = 0 γ = 35" . यह अपवर्तन का अधिकतम कोण है। पर β = 5º γ = 10" , पर β = 15º γ = 3" , पर β = 30º γ = 1" . उन प्रकाशकों के लिए जिनकी ऊंचाई β > 30º, अपवर्तक शिफ्ट γ < 1" .

बी। सूर्य पृथ्वी की सतह के आधे से अधिक भाग को प्रकाशित करता है।. किरणें 1 - 1, जो वायुमंडल के अभाव में पृथ्वी को व्यास खंड के बिंदुओं पर स्पर्श करती हैं डीडी, वातावरण के लिए धन्यवाद, वे इसे थोड़ा पहले छूते हैं (चित्र। 201)।

पृथ्वी की सतह 2 - 2 किरणों द्वारा स्पर्श की जाती है, जो बिना वायुमंडल के गुजर जाएगी। नतीजतन, टर्मिनेटर लाइन बी बी, प्रकाश को छाया से अलग करते हुए, रात्रि गोलार्द्ध के क्षेत्र में स्थानांतरित हो जाता है। इसलिए, पृथ्वी पर दिन की सतह का क्षेत्रफल रात के क्षेत्रफल से अधिक है।

4. पृथ्वी अपवर्तन. यदि खगोलीय अपवर्तन की घटनाएँ देय हैं वायुमंडल का वैश्विक अपवर्तक प्रभाव, तो स्थलीय अपवर्तन की घटनाएं देय हैं स्थानीय वायुमंडलीय परिवर्तनआमतौर पर तापमान विसंगतियों से जुड़ा होता है। स्थलीय अपवर्तन की सबसे उल्लेखनीय अभिव्यक्तियाँ हैं: मरीचिका.

ए। सुपीरियर मिराज(फ्र से। मृगतृष्णा) यह आमतौर पर आर्कटिक क्षेत्रों में साफ हवा और कम सतह के तापमान के साथ देखा जाता है। यहां की सतह की मजबूत शीतलन न केवल क्षितिज के ऊपर सूर्य की निम्न स्थिति के कारण है, बल्कि इस तथ्य के कारण भी है कि बर्फ या बर्फ से ढकी सतह अंतरिक्ष में अधिकांश विकिरण को दर्शाती है। नतीजतन, सतह की परत में, जैसे-जैसे यह पृथ्वी की सतह के करीब आती है, तापमान बहुत तेज़ी से घटता है और हवा का ऑप्टिकल घनत्व बढ़ता है।

पृथ्वी की ओर किरणों की वक्रता कभी-कभी इतनी महत्वपूर्ण होती है कि ऐसी वस्तुएँ देखी जाती हैं जो ज्यामितीय क्षितिज की रेखा से बहुत दूर होती हैं। चित्र 202 में बीम 2, जो सामान्य वातावरण में इसकी ऊपरी परतों में चला जाता, इस स्थिति में पृथ्वी की ओर मुड़ा हुआ होता है और प्रेक्षक की आँख में प्रवेश करता है।

जाहिरा तौर पर, ऐसी ही एक मृगतृष्णा पौराणिक "फ्लाइंग डचमैन" है - जहाजों के भूत जो वास्तव में सैकड़ों या हजारों किलोमीटर दूर हैं। बेहतर मृगतृष्णा में आश्चर्य की बात यह है कि निकायों के स्पष्ट आकार में कोई उल्लेखनीय कमी नहीं है।

उदाहरण के लिए, 1898 में ब्रेमेन जहाज "मैटाडोर" के चालक दल ने एक भूत जहाज का अवलोकन किया, जिसके स्पष्ट आयाम 3-5 मील की दूरी के अनुरूप थे। वास्तव में, जैसा कि बाद में पता चला, यह जहाज उस समय लगभग एक हजार मील की दूरी पर था। (1 समुद्री मील 1852 मीटर के बराबर होता है)। सतही हवा न केवल प्रकाश किरणों को मोड़ती है, बल्कि उन्हें एक जटिल ऑप्टिकल सिस्टम के रूप में भी केंद्रित करती है।

सामान्य परिस्थितियों में, ऊंचाई बढ़ने के साथ हवा का तापमान कम हो जाता है। तापमान का उल्टा कोर्स, जब तापमान बढ़ती ऊंचाई के साथ बढ़ता है, कहलाता है तापमान उलटा. तापमान व्युत्क्रमण न केवल आर्कटिक क्षेत्रों में हो सकता है, बल्कि अन्य, निम्न अक्षांश स्थानों में भी हो सकता है। इसलिए, बेहतर मृगतृष्णा वहाँ हो सकती है जहाँ हवा पर्याप्त रूप से स्वच्छ होती है और जहाँ तापमान उलटा होता है। उदाहरण के लिए, भूमध्यसागरीय तट पर कभी-कभी दूर दृष्टि मृगतृष्णा देखी जाती है। यहां सहारा से आने वाली गर्म हवा से तापमान में उलटफेर होता है।

बी। निम्न मृगतृष्णातापमान के उल्टे क्रम के दौरान होता है और आमतौर पर गर्म मौसम के दौरान रेगिस्तान में देखा जाता है। दोपहर तक, जब सूरज ऊँचा होता है, तो रेगिस्तान की रेतीली मिट्टी, जिसमें ठोस खनिजों के कण होते हैं, 50 डिग्री या उससे अधिक तक गर्म हो जाती है। वहीं, कई दसियों मीटर की ऊंचाई पर हवा अपेक्षाकृत ठंडी रहती है। इसलिए, उपरोक्त वायु परतों का अपवर्तनांक जमीन के पास की हवा की तुलना में काफी अधिक है। इससे किरणों की वक्रता भी होती है, लेकिन विपरीत दिशा में (चित्र 203)।

क्षितिज के ऊपर नीचे स्थित आकाश के भागों से आने वाली प्रकाश की किरणें, जो प्रेक्षक के विपरीत होती हैं, लगातार ऊपर की ओर झुकती हैं और नीचे से ऊपर की दिशा में प्रेक्षक की आंख में प्रवेश करती हैं। नतीजतन, पृथ्वी की सतह पर उनकी निरंतरता पर, पर्यवेक्षक को पानी की सतह के समान आकाश का प्रतिबिंब दिखाई देता है। यह तथाकथित "झील" मृगतृष्णा है।

जब अवलोकन की दिशा में चट्टानें, पहाड़ियां, पेड़, भवन हों तो प्रभाव और भी बढ़ जाता है। इस मामले में, वे एक विशाल झील के बीच में द्वीपों के रूप में दिखाई देते हैं। इसके अलावा, न केवल वस्तु दिखाई दे रही है, बल्कि उसका प्रतिबिंब भी है। किरणों की वक्रता की प्रकृति से, हवा की जमीनी परत पानी की सतह के दर्पण के रूप में कार्य करती है।

5. इंद्रधनुष. यह रंगीन है बारिश के दौरान देखी गई एक ऑप्टिकल घटना, जो सूर्य द्वारा प्रकाशित होती है और संकेंद्रित रंगीन चापों की एक प्रणाली का प्रतिनिधित्व करती है.

इंद्रधनुष का पहला सिद्धांत 1637 में डेसकार्टेस द्वारा विकसित किया गया था। इस समय तक, इंद्रधनुष से संबंधित निम्नलिखित प्रयोगात्मक तथ्य ज्ञात थे:

ए। इंद्रधनुष O का केंद्र सूर्य को प्रेक्षक की आंख से जोड़ने वाली सीधी रेखा पर है।(अंजीर। 204)।

बी। समरूपता की रेखा के चारों ओर आँख - सूर्य एक रंगीन चाप है जिसकी कोणीय त्रिज्या लगभग है 42° . रंग व्यवस्थित हैं, केंद्र से गिनती, क्रम में: नीला (डी), हरा (एच), लाल (के)(पंक्ति समूह 1)। ये है मुख्य इंद्रधनुष. मुख्य इन्द्रधनुष के अंदर लाल और हरे रंग के हल्के बहुरंगी चाप होते हैं।

में। लगभग . के कोणीय त्रिज्या वाले चापों की दूसरी प्रणाली 51° द्वितीयक इन्द्रधनुष कहलाता है। इसके रंग बहुत अधिक हल्के होते हैं और विपरीत क्रम में जाते हैं, केंद्र से गिनते हुए, लाल, हरा, नीला (रेखाओं का एक समूह .) 2) .

जी। मुख्य इन्द्रधनुष तभी प्रकट होता है जब सूर्य क्षितिज के ऊपर 42 ° से अधिक के कोण पर न हो।

जैसा कि डेसकार्टेस ने स्थापित किया, प्राथमिक और माध्यमिक इंद्रधनुष के गठन का मुख्य कारण बारिश की बूंदों में प्रकाश किरणों का अपवर्तन और प्रतिबिंब है। उनके सिद्धांत के मुख्य प्रावधानों पर विचार करें।

6. एक बूंद में एकवर्णी पुंज का अपवर्तन और परावर्तन. तीव्रता के साथ एक मोनोक्रोमैटिक बीम दें मैं 0 त्रिज्या की एक गोलाकार बूंद पर पड़ता है आरदूरी पर आपव्यास खंड के तल में अक्ष से (चित्र। 205)। पतन के बिंदु पर एबीम का हिस्सा परिलक्षित होता है, और तीव्रता का मुख्य भाग मैं 1 बूंद के अंदर गुजरता है। बिंदु पर बीअधिकांश बीम हवा में गुजरती है (चित्र 205 . में) परबीम नहीं दिखाया गया है), और एक छोटा हिस्सा परावर्तित होता है और एक बिंदु पर गिरता है साथ में. बिंदु पर बाहर कदम रखा साथ मेंबीम की तीव्रता मैं 3 मुख्य धनुष के भीतर मुख्य धनुष और कमजोर माध्यमिक बैंड के निर्माण में शामिल है।

चलो कोने ढूंढते हैं θ , जिसके नीचे किरण निकलती है मैं 3 घटना बीम के संबंध में मैं 0. ध्यान दें कि किरण और बूंद के अंदर अभिलंब के बीच के सभी कोण समान और अपवर्तन कोण के बराबर होते हैं β . (त्रिभुज ओएबीऔर ओवीएससमद्विबाहु)। बूंद के अंदर बीम "सर्कल" कितना भी क्यों न हो, घटना और प्रतिबिंब के सभी कोण समान और अपवर्तन कोण के बराबर होते हैं β . इस कारण बिन्दुओं पर बूँद से निकलने वाली कोई किरण पर, साथ मेंआदि, आपतन कोण के बराबर एक ही कोण पर बाहर निकलते हैं α .

कोण खोजने के लिए θ बीम विक्षेपण मैं 3 मूल से विचलन कोणों को बिंदुओं पर जोड़ना आवश्यक है लेकिन, परऔर साथ में: क्यू = (α - β) + (π - 2β) + (α - β) = π + 2α – 4β . (25.1)

न्यून कोण को मापना अधिक सुविधाजनक है \u003d - क्यू \u003d 4β – 2α . (25.2)

कई सौ किरणों की गणना करने के बाद, डेसकार्टेस ने पाया कि कोण φ वृद्धि के साथ आप, अर्थात्, जैसे ही किरण दूर जाती है मैं 0 ड्रॉप अक्ष से, पहले निरपेक्ष मान में बढ़ता है, at आप/आर 0.85 अधिकतम मान लेता है और फिर घटने लगता है।

अब यह कोण का सीमा मान है φ फ़ंक्शन की जांच करके पाया जा सकता है φ चरम तक पर. चूंकि पाप α = yçR, और पाप β = yçR· एन, तब α = आर्क्सिन ( yçR), β = आर्क्सिन ( yçRn) फिर

, . (25.3)

समीकरण और वर्ग के विभिन्न भागों में पदों का विस्तार करने पर, हम प्राप्त करते हैं:

, (25.4)

पीले रंग के लिए डी-सोडियम लाइन्स λ = 589.3 nm जल का अपवर्तनांक एन= 1.333। बिंदु दूरी लेकिनअक्ष से इस किरण की घटनाएँ आप= 0,861आर. इस किरण के लिए सीमित कोण है

दिलचस्प है कि बिंदु परबूंद में बीम का पहला प्रतिबिंब भी बूंद अक्ष से अधिकतम दूरी है। चरम कोण पर खोज करना डी= पी– α – ε = पी– α – (पी– 2β ) = 2β – α आकार में पर, हमें एक ही स्थिति मिलती है पर= 0,861आरऔर डी= 42.08°/2 = 21.04°।

चित्र 206 कोण की निर्भरता को दर्शाता है φ , जिसके तहत बीम बिंदु की स्थिति पर पहले प्रतिबिंब (सूत्र 25.2) के बाद बूंद छोड़ता है लेकिनबूंद में बीम का प्रवेश। सभी किरणें एक शंकु के अंदर 42º के शीर्ष कोण के साथ परावर्तित होती हैं।

इंद्रधनुष के निर्माण के लिए यह बहुत महत्वपूर्ण है कि किरणें मोटाई की एक बेलनाकार परत में बूंद में प्रवेश करती हैं uçR 0.81 से 0.90 तक, शंकु की पतली दीवार में 41.48º से 42.08º तक कोणीय श्रेणी में परावर्तन के बाद बाहर आएं। बाहर, शंकु की दीवार चिकनी है (कोण का एक छोर है φ ), अंदर से - ढीला। दीवार की कोणीय मोटाई 20 चाप मिनट है। प्रेषित किरणों के लिए, बूंद फोकल लंबाई वाले लेंस की तरह व्यवहार करती है एफ= 1,5आर. किरणें पहले गोलार्ध की पूरी सतह पर बूंद में प्रवेश करती हैं, 42º के अक्षीय कोण के साथ एक शंकु के स्थान में एक अपसारी किरण द्वारा वापस परावर्तित होती हैं, और ≈ 21º के कोणीय त्रिज्या के साथ एक खिड़की से गुजरती हैं (चित्र। 207) )

7. बूंद से निकलने वाली किरणों की तीव्रता. यहां हम केवल उन किरणों के बारे में बात करेंगे जो पहले परावर्तन के बाद बूंद से निकली थीं (चित्र 205)। यदि एक बीम कोण पर एक बूंद पर आपतित होती है α , तीव्रता है मैं 0 , तो किरण जो छोटी बूंद में चली गई है उसकी तीव्रता है मैं 1 = मैं 0 (1 – ρ ), कहाँ पे ρ तीव्रता परावर्तन गुणांक है।

अध्रुवित प्रकाश के लिए, परावर्तन गुणांक ρ फ्रेस्नेल सूत्र (17.20) का उपयोग करके गणना की जा सकती है। चूंकि सूत्र में अंतर के कार्यों के वर्ग और कोणों का योग शामिल है α और β , तो परावर्तन गुणांक इस बात पर निर्भर नहीं करता है कि किरण छोटी बूंद में प्रवेश करती है या छोटी बूंद से। क्योंकि कोने α और β बिंदुओं पर लेकिन, पर, साथ मेंसमान हैं, तो गुणांक ρ सभी बिंदुओं पर लेकिन, पर, साथ मेंवही। इसलिए, किरणों की तीव्रता मैं 1 = मैं 0 (1 – ρ ), मैं 2 = मैं 1 ρ = मैं 0 ρ (1 – ρ ), मैं 3 = मैं 2 (1 – ρ ) = मैं 0 ρ (1 – ρ ) 2 .

तालिका 25.1 कोणों के मान दिखाती है φ गुणांक ρ और तीव्रता अनुपात मैं 3 सीआई 0 की गणना अलग-अलग दूरी पर की जाती है uçRपीली सोडियम लाइन के लिए बीम प्रविष्टि λ = 589.3 एनएम। जैसा कि तालिका से देखा जा सकता है, जब पर≤ 0,8आरबीम में मैं 3, 4% से भी कम ऊर्जा की किरण आपतित बूंद पर गिरती है। और केवल से शुरू पर= 0,8आरऔर अधिक तक पर= आरआउटपुट बीम तीव्रता मैं 3 गुणा किया जाता है।

तालिका 25.1
आप/आर	α ,º	β ,º	φ ,º	ρ	मैं 3 /मैं 0
0	0	0	0	0,020	0,019
0,30	17,38	12,94	16,99	0,020	0,019
0,50	29,87	21,89	27,82	0,021	0,020
0,60	36,65	26,62	33,17	0,023	0,022
0,65	40,36	29,01	35,34	0,025	0,024
0,70	44,17	31,52	37,73	0,027	0,025
0,75	48,34	34,09	39,67	0,031	0,029
0,80	52,84	36,71	41,15	0,039	0,036
0,85	57,91	39,39	42,08	0,052	0,046
0,90	63,84	42,24	41,27	0,074	0,063
0,95	71,42	45,20	37,96	0,125	0,095
1,00	89,49	48,34	18,00	0,50	0,125

अत: बूंद से सीमित कोण पर निकलने वाली किरणें φ , दो कारणों से अन्य बीमों की तुलना में बहुत अधिक तीव्रता है। पहला, शंकु की पतली दीवार में किरणों की किरण के मजबूत कोणीय संपीड़न के कारण, और दूसरा, छोटी बूंद में कम नुकसान के कारण। इन किरणों की तीव्रता ही आंख में एक बूंद के तेज का आभास कराने के लिए पर्याप्त है।

8. मुख्य इन्द्रधनुष का निर्माण. जब प्रकाश एक बूँद पर पड़ता है, तो किरण-पुंज परिक्षेपण के कारण विभाजित हो जाता है। परिणामस्वरूप, चमकीले परावर्तन वाले शंकु की दीवार रंगों द्वारा स्तरीकृत हो जाती है (चित्र 208)। बैंगनी किरणें ( मैं= 396.8 एनएम) एक कोण पर बाहर निकलें जे= 40°36", लाल ( मैं= 656.3 एनएम) - कोण पर जे= 42°22"। इस कोणीय अंतराल में D φ \u003d 1 ° 46 "बूंद से निकलने वाली किरणों के पूरे स्पेक्ट्रम को घेर लेता है। बैंगनी किरणें एक आंतरिक शंकु बनाती हैं, लाल एक बाहरी शंकु बनाती हैं। यदि सूर्य द्वारा प्रकाशित बारिश की बूंदों को पर्यवेक्षक द्वारा देखा जाता है, तो उनमें से जिनके शंकु आंखों में प्रवेश करने वाली किरणों को सबसे चमकदार के रूप में देखा जाता है। नतीजतन, लाल शंकु के कोण पर, पर्यवेक्षक की आंख से गुजरने वाली सूर्य की किरण के संबंध में सभी बूंदों को हरे-हरे रंग के कोण पर लाल के रूप में देखा जाता है (चित्र। 209)।

9. माध्यमिक इंद्रधनुष गठनदूसरे परावर्तन के बाद बूंद से निकलने वाली किरणों के कारण होता है (चित्र 210)। दूसरे परावर्तन के बाद किरणों की तीव्रता पहले परावर्तन के बाद की किरणों की तुलना में कम परिमाण के क्रम के बारे में है और परिवर्तन के साथ लगभग समान पथ है uçR.

दूसरे परावर्तन के बाद बूंद से निकलने वाली किरणें 51º के शीर्ष कोण के साथ एक शंकु बनाती हैं। यदि प्राथमिक शंकु का बाहरी भाग चिकना होता है, तो द्वितीयक शंकु का भीतरी भाग चिकना होता है। इन शंकुओं के बीच व्यावहारिक रूप से कोई किरणें नहीं होती हैं। बारिश की बूँदें जितनी बड़ी होंगी, इंद्रधनुष उतना ही तेज होगा। बूंदों के आकार में कमी के साथ, इंद्रधनुष पीला हो जाता है। जब बारिश बूंदा बांदी में बदल जाती है आर 20 - 30 माइक्रोन इंद्रधनुष लगभग अप्रभेद्य रंगों के साथ एक सफेद चाप में बदल जाता है।

10. प्रभामंडल(ग्रीक से। हालिस- रिंग) - एक ऑप्टिकल घटना, जो आमतौर पर होती है कोणीय त्रिज्या के साथ सूर्य या चंद्रमा की डिस्क के चारों ओर इंद्रधनुषी घेरे 22º और 46º. ये वृत्त सिरस के बादलों में बर्फ के क्रिस्टल द्वारा प्रकाश के अपवर्तन के परिणामस्वरूप बनते हैं, जिनमें हेक्सागोनल नियमित प्रिज्म का आकार होता है।

जमीन पर गिरने वाले बर्फ के टुकड़े आकार में बहुत विविध हैं। हालांकि, ऊपरी वायुमंडल में वाष्प संघनन के परिणामस्वरूप बनने वाले क्रिस्टल मुख्य रूप से हेक्सागोनल प्रिज्म के रूप में होते हैं। एक षट्कोणीय प्रिज्म के माध्यम से एक बीम के पारित होने के सभी संभावित विकल्पों में से तीन सबसे महत्वपूर्ण हैं (चित्र 211)।

स्थिति (ए) में, बीम बिना विभाजन या विक्षेपण के प्रिज्म के विपरीत समानांतर चेहरों से होकर गुजरती है।

स्थिति (बी) में, बीम प्रिज्म के चेहरों से होकर गुजरती है, जो उनके बीच 60º का कोण बनाती है, और वर्णक्रमीय प्रिज्म की तरह अपवर्तित होती है। 22º के अल्पतम विचलन कोण पर निकलने वाले पुंज की तीव्रता अधिकतम होती है। तीसरी स्थिति (c) में, किरण प्रिज्म के पार्श्व फलक और आधार से होकर गुजरती है। अपवर्तनांक 90º, न्यूनतम विचलन का कोण 46º। बाद के दो मामलों में, सफेद किरणें विभाजित होती हैं, नीली किरणें अधिक विचलित होती हैं, लाल किरणें कम। मामले (बी) और (सी) प्रेषित किरणों में देखे गए छल्ले की उपस्थिति का कारण बनते हैं और 22º और 46º (छवि 212) के कोणीय आयाम होते हैं।

आमतौर पर बाहरी रिंग (46º) आंतरिक रिंग की तुलना में अधिक चमकीली होती है और दोनों में लाल रंग का रंग होता है। यह न केवल बादल में नीली किरणों के तीव्र प्रकीर्णन द्वारा समझाया गया है, बल्कि इस तथ्य से भी है कि प्रिज्म में नीली किरणों का फैलाव लाल की तुलना में अधिक होता है। इसलिए, नीली किरणें क्रिस्टल को अत्यधिक विचलन वाले बीम में छोड़ती हैं, जिससे उनकी तीव्रता कम हो जाती है। और लाल किरणें एक संकरी किरण में निकलती हैं, जिसकी तीव्रता बहुत अधिक होती है। अनुकूल परिस्थितियों में, जब रंगों में अंतर करना संभव होता है, तो छल्ले के अंदर का भाग लाल होता है, बाहर का नीला होता है।

10. मुकुट- तारे की डिस्क के चारों ओर चमकीला धूमिल वलय। इनका कोणीय त्रिज्या प्रभामंडल त्रिज्या से बहुत छोटा होता है और 5º से अधिक नहीं होता है। बादल या कोहरे का निर्माण करने वाली पानी की बूंदों द्वारा किरणों के विवर्तन के कारण मुकुट उत्पन्न होते हैं।

यदि बूंद त्रिज्या आर, तो समानांतर बीम में न्यूनतम पहला विवर्तन कोण पर देखा जाता है जे = 0,61∙lçR(सूत्र 15.3 देखें)। यहां मैंप्रकाश की तरंग दैर्ध्य है। समानांतर बीम में अलग-अलग बूंदों के विवर्तन पैटर्न मेल खाते हैं; नतीजतन, प्रकाश के छल्ले की तीव्रता बढ़ जाती है।

मुकुट के व्यास का उपयोग बादल में बूंदों के आकार को निर्धारित करने के लिए किया जा सकता है। बूँदें जितनी बड़ी होंगी (अधिक आर), रिंग का कोणीय आकार जितना छोटा होगा। सबसे बड़े छल्ले सबसे छोटी बूंदों से देखे जाते हैं। कई किलोमीटर की दूरी पर, विवर्तन के छल्ले तब भी दिखाई देते हैं जब छोटी बूंद का आकार कम से कम 5 माइक्रोन होता है। इस मामले में जेअधिकतम = 0.61 lçR 5 6°।

ताज के हल्के छल्ले का रंग बहुत कमजोर होता है। जब यह ध्यान देने योग्य होता है, तो छल्ले के बाहरी किनारे का रंग लाल होता है। यही है, मुकुटों में रंगों का वितरण प्रभामंडल के छल्ले में रंगों के वितरण के विपरीत है। कोणीय आयामों के अलावा, यह मुकुट और प्रभामंडल के बीच अंतर करना भी संभव बनाता है। यदि वायुमंडल में आकार की एक विस्तृत श्रृंखला की बूंदें हैं, तो मुकुट के छल्ले, एक दूसरे पर आरोपित, तारे की डिस्क के चारों ओर एक सामान्य उज्ज्वल चमक बनाते हैं। इस चमक को कहा जाता है प्रभामंडल.

11. नीला आकाश और लाल रंग का भोर. जब सूर्य क्षितिज के ऊपर होता है, तो एक बादल रहित आकाश नीला दिखाई देता है। तथ्य यह है कि सौर स्पेक्ट्रम की किरणों से, रेले के नियम के अनुसार मैंरस ~ 1 /एल 4, छोटी नीली, सियान और वायलेट किरणें सबसे अधिक तीव्रता से बिखरी हुई हैं।

यदि सूर्य क्षितिज के ऊपर नीचा है, तो उसकी डिस्क को उसी कारण से लाल रंग का माना जाता है। लघु-तरंग दैर्ध्य प्रकाश के तीव्र प्रकीर्णन के कारण मुख्य रूप से कमजोर रूप से बिखरी हुई लाल किरणें प्रेक्षक तक पहुँचती हैं। उगते या अस्त होते सूर्य से किरणों का प्रकीर्णन विशेष रूप से महान होता है क्योंकि किरणें पृथ्वी की सतह के पास लंबी दूरी तय करती हैं, जहाँ बिखरने वाले कणों की सांद्रता विशेष रूप से अधिक होती है।

सुबह या शाम भोर - सूर्य के करीब आकाश के हिस्से का गुलाबी रंग में रंग - ऊपरी वायुमंडल में बर्फ के क्रिस्टल पर प्रकाश के विवर्तन और क्रिस्टल से प्रकाश के ज्यामितीय प्रतिबिंब द्वारा समझाया गया है।

12. टिमटिमाते सितारे- ये सितारों की चमक और रंग में तेजी से बदलाव हैं, खासकर क्षितिज के पास ध्यान देने योग्य। तारों का टिमटिमाना हवा के तेजी से चलने वाले जेट में किरणों के अपवर्तन के कारण होता है, जो विभिन्न घनत्वों के कारण एक अलग अपवर्तक सूचकांक होता है। नतीजतन, वायुमंडल की परत जिसके माध्यम से किरण गुजरती है, एक चर फोकल लंबाई वाले लेंस की तरह व्यवहार करती है। यह इकट्ठा करना और बिखरना दोनों हो सकता है। पहले मामले में, प्रकाश केंद्रित होता है, तारे की चमक बढ़ जाती है, दूसरे में, प्रकाश बिखरा हुआ होता है। ऐसा संकेत परिवर्तन प्रति सेकंड सैकड़ों बार दर्ज किया जाता है।

फैलाव के कारण, किरण अलग-अलग रंगों की किरणों में विघटित हो जाती है, जो अलग-अलग रास्तों का अनुसरण करती है और जितना अधिक विचलन कर सकती है, उतना ही निचला तारा क्षितिज पर है। एक तारे से बैंगनी और लाल किरणों के बीच की दूरी पृथ्वी की सतह के करीब 10 मीटर तक पहुंच सकती है। नतीजतन, पर्यवेक्षक को तारे की चमक और रंग में निरंतर परिवर्तन दिखाई देता है।

वातावरण में ऑप्टिकल घटनाएं

वायुमंडल गैसों का एक जटिल मिश्रण है। अणु, गैसों के परमाणु, जलवाष्प के संघनन और ऊर्ध्वपातन के उत्पाद, हवा में निलंबित विभिन्न ठोस कण प्रकाश के प्रकीर्णन की प्रक्रिया में भाग लेते हैं। नतीजतन, वातावरण लगातार बदलते मापदंडों के साथ एक प्रकार का ऑप्टिकल सिस्टम है। वातावरण में प्रकाशीय परिघटनाएँ परावर्तन के परिणामस्वरूप उत्पन्न होती हैं,

अपवर्तन और फैलाव(श्वेत प्रकाश एक स्पेक्ट्रम में विघटित हो जाता है),

वायुमंडल प्रकीर्णन प्रभामंडल अपवर्तन

विवर्तन (छोटे छिद्रों से गुजरते समय या छोटी बाधाओं के चारों ओर झुकते समय एक सीधी दिशा से प्रकाश तरंग का विचलन) तथा दखल अंदाजी(ओवरले) तरंगें

आकाश का नीला रंग वैज्ञानिक रूप से समझाया गया है रेले सिद्धांतआणविक प्रकीर्णन के नियम पर आधारित है। इसमें कहा गया है: "बिखरे हुए प्रकाश की तीव्रता प्रकीर्णन कण पर आपतित प्रकाश की तरंगदैर्घ्य की चौथी शक्ति के साथ व्युत्क्रमानुपाती होती है।"चूँकि बैंगनी किरणों की तरंगदैर्घ्य लाल किरणों से आधी होती है, इसलिए वे 16 गुना अधिक प्रकीर्णन करती हैं। दृश्यमान स्पेक्ट्रम की अन्य सभी रंगीन किरणें बिखरी हुई रोशनी में प्रत्येक की तरंग दैर्ध्य की चौथी शक्ति के व्युत्क्रमानुपाती मात्रा में शामिल होंगी। सभी बिखरी हुई किरणों का मिश्रण नीला रंग देता है।

आणविक रेले प्रकीर्णनएरोसोल फैलाव का एक विशेष मामला है। यदि कण का आकार आपतित तरंगदैर्घ्य के 1/10 से अधिक है, तो वह गुजरता है एयरोसोल बिखरने में(सफेद, लाल आकाश)। दोपहर के समय, मुख्य रूप से लंबी-तरंग किरणें सूर्य तक पहुँचती हैं - लाल, नारंगी, पीली किरणें। जब सूर्य क्षितिज की ओर उतरता है, तो किरणों को वायुमंडल में एक लंबा रास्ता तय करना पड़ता है। लघु-तरंग दैर्ध्य किरणों का नुकसान ध्यान देने योग्य हो जाता है। और सूर्यास्त के समय सूर्य का रंग नारंगी या लाल हो जाता है।

क्षितिज के ऊपर आकाश का सुनहरा, नारंगी या लाल रंग का रंग कहलाता है भोर. आकाश का रंग वायु में एरोसोल की अशुद्धियों पर निर्भर करता है। सुनहरे रंग हवा में थोड़ी मात्रा में एरोसोल का संकेत देते हैं जो सूरज की रोशनी बिखेरते हैं। जलवाष्प की उपस्थिति से वातावरण में लाल किरणों का प्रकीर्णन बढ़ जाता है।

गोधूलि किरणें- यह घटना सूर्य के प्रकाश, हवा में बिखरी हुई जलवाष्प और क्षितिज के नीचे स्थित बादलों द्वारा डाली गई छाया या क्षितिज से अधिक ऊपर नहीं होने के कारण होती है।

इंद्रधनुषऔर प्रभामंडल- बादलों की बूंदों और क्रिस्टल में प्रकाश किरणों के अपवर्तन और परावर्तन से जुड़ी घटनाएं।

इंद्रधनुषसूर्य के विपरीत दिशा में देखा जाता है, आमतौर पर पर्यवेक्षक से 1-2 किमी की दूरी पर। कभी-कभी इसे पानी की बूंदों की पृष्ठभूमि के खिलाफ कई मीटर की दूरी पर देखा जा सकता है। इंद्रधनुष का केंद्र प्रेक्षक की आंख के साथ और सौर डिस्क के केंद्र के साथ एक ही रेखा पर होता है। एक बूंद में अपवर्तित, किरण प्राथमिक रंगों में विघटित हो जाती है। इन्द्रधनुष का भीतरी रंग बैंगनी होता है, बाहरी रंग लाल होता है। चाप का प्रकार, रंगों की चमक, धारियों की चौड़ाई वर्षा की बूंदों की संख्या, आकार और विकृति पर निर्भर करती है। बड़ी बूंदें एक संकरा और चमकीला इंद्रधनुष बनाती हैं, छोटी बूंदें एक चाप बनाती हैं जो धुंधली, फीकी और यहां तक ​​कि सफेद भी होती है।

मुख्य इन्द्रधनुष का बनना (लगभग 42° की कोणीय त्रिज्या के साथ) दोहरे अपवर्तन द्वारा समझाया गया है और एकल आंतरिक प्रतिबिंबसूरज की रोशनी जिसमें वे पानी की बूंदों में उजागर होते हैं।

अक्सर एक दूसरा, कम चमकीला इंद्रधनुष दिखाई देता है, जिसका कोणीय त्रिज्या लगभग 52° होता है और रंग उलटे होते हैं। यह इंद्रधनुष एक परिणाम के रूप में बनता है दोहराअपवर्तन और कुछ विचारएक बूंद में किरणें। बहुत कम बार, पहले इंद्रधनुष के अंदरूनी हिस्से पर कमजोर रंगीन माध्यमिक चाप देखे जाते हैं।

एकाधिक रूप प्रभामंडलदो मुख्य समूहों में विभाजित किया जा सकता है:

प्रभामंडल, इंद्रधनुषी रंगों से थोड़ा रंगा हुआ। ये वृत्त हैं, इनसे स्पर्शरेखा चाप, हल्के धब्बे (झूठे सूर्य);

रंगहीन प्रभामंडल सफेद होते हैं। यह एक क्षैतिज वृत्त, स्तंभ और क्रॉस है।

पहले समूह की घटना बर्फ के क्रिस्टल में किरणों के अपवर्तन के परिणामस्वरूप प्राप्त होती है, और दूसरे समूह की घटना - उनके चेहरों से प्रतिबिंब के परिणामस्वरूप। ये क्रिस्टल प्रेक्षक और प्रकाश स्रोत के बीच गर्मियों में सिरस बादलों के रूप में और सर्दियों में बर्फ की धूल, धुंध या कोहरे के रूप में भी स्थित होते हैं। प्रभामंडल की विविधता बर्फ के क्रिस्टल के आकार, उनके अभिविन्यास, गति और क्षितिज के ऊपर सूर्य की ऊंचाई पर निर्भर करती है।

22 ° की त्रिज्या के साथ सबसे अधिक बार देखा जाने वाला प्रभामंडल, जिसका भीतरी भाग लाल रंग का होता है, बाहरी भाग नीला होता है, वलय के अंदर का आकाश गहरा लगता है। 46° त्रिज्या का प्रभामंडल एक दुर्लभ घटना है। अपने बड़े आकार के कारण, इस प्रभामंडल को पूर्ण वृत्त के रूप में बहुत कम देखा जाता है, आमतौर पर इसका केवल एक हिस्सा ही दिखाई देता है। प्रभामंडल का इंद्रधनुषी रंग बर्फ के प्रिज्म में एक सफेद प्रकाश पुंज के अपघटन से उत्पन्न होता है।

इससे भी अधिक दुर्लभ, जटिल प्रभामंडल आकार तब देखे जाते हैं जब इसमें कई वृत्त होते हैं, स्पर्शरेखा और तिरछी चाप और झूठे सूरजया चंद्रमा। अधिक बार देखा गया 22 और 46 . पर प्रभामंडल के ऊपरी स्पर्शरेखा-चाप°. वे उत्तल रूप से सूर्य की ओर मुड़े होते हैं, वे चमकीले रंग के होते हैं, और लाल रंग सूर्य की ओर मुड़ जाता है। वे तब प्रकट होते हैं जब बादलों में क्रिस्टल होते हैं जिनमें चेहरे और अपवर्तक किनारों की विभिन्न व्यवस्थाएं होती हैं।

पैराहेलिक सर्कल(या झूठे सूरज का चक्र) - क्षितिज के समानांतर सूर्य के माध्यम से गुजरते हुए, आंचल बिंदु पर केंद्रित एक सफेद अंगूठी। यह वृत्त एक ऊर्ध्वाधर स्थिति में हवा में तैरते हेक्सागोनल बर्फ के क्रिस्टल के पार्श्व चेहरों से सूर्य की किरणों के प्रतिबिंब का परिणाम है।

पारहेलिया, या झूठे सूरज, चमकीले चमकदार धब्बे हैं * सूर्य से मिलते-जुलते हैं, जो प्रभामंडल के साथ पारहेलिक * सर्कल के चौराहे के बिंदुओं पर बनते हैं, जिनकी कोणीय त्रिज्या 22 °, 46 ° और 90 ° होती है। कभी-कभी एक एंटीलियम (सूर्य-विरोधी) दिखाई देता है - सूर्य के ठीक विपरीत पारेलियन रिंग पर स्थित एक चमकीला स्थान। यह माना जाता है कि इस घटना का कारण सूर्य के प्रकाश का दोहरा आंतरिक प्रतिबिंब है। परावर्तित बीम घटना बीम के समान पथ का अनुसरण करता है, लेकिन विपरीत दिशा में।

परिधिगत चापसूर्य से लगभग 46° ऊपर, आंचल पर केंद्रित 90° या उससे कम का एक चाप है। इसमें चमकीले रंग हैं, चाप के बाहरी हिस्से को लाल रंग से रंगा गया है।

सौर ध्रुवबहुत ही सामान्य घटना, की याद ताजा करती है तलवार. यह क्षैतिज चेहरों, हवा में तैरती बर्फ की प्लेटों से प्रकाश किरणों के परावर्तन के परिणामस्वरूप उत्पन्न होता है। पार करना। यह घटना एक सफेद क्षैतिज वृत्त के साथ स्तंभों के प्रतिच्छेदन के परिणामस्वरूप प्राप्त होती है।

3) मुकुट, महिमा, टूटे हुए भूत, प्रभामंडल, बादल इंद्रधनुषीपरिणाम के रूप में उत्पन्न विवर्तन और हस्तक्षेपसूरज की किरणे।

मुकुटहल्के, थोड़े रंग के छल्ले, जिनका भीतरी भाग नीला है, बाहरी भाग लाल है। वे सूर्य या चंद्रमा को घेर लेते हैं, जो पानी के पतले बादलों से चमकते हैं। मुकुट ल्यूमिनरी (प्रभामंडल) से सटा हुआ हो सकता है, या अंतराल से अलग किए गए कई "अतिरिक्त छल्ले" हो सकते हैं। एक गोलाकार कण (बादल या कोहरे की बूंदें, ओस, रेत के दाने) की सतह पर आपतित अत्यधिक स्पर्शरेखा किरणों से मुकुट बनते हैं। मुकुट के प्रकट होने का कारण प्रकाश का विवर्तन है क्योंकि यह बादल की बूंदों और क्रिस्टल के बीच से गुजरता है। छोटे छिद्रों से गुजरते हुए, प्रकाश किरण छोटी बूंद के किनारों के चारों ओर जाती है और साथ ही रंगीन किरणों में विघटित हो जाती है, जो अलग-अलग तरीकों से विक्षेपित होती हैं जब किरण छेद के किनारे पर मुड़ी होती है। मुकुट के आयाम बूंदों और क्रिस्टल के आकार पर निर्भर करते हैं: बूँदें (क्रिस्टल) जितनी बड़ी होती हैं, मुकुट उतना ही छोटा होता है, और इसके विपरीत। यदि बादल में बादल तत्व बड़े हो जाते हैं, तो मुकुट त्रिज्या धीरे-धीरे कम हो जाती है, और जब बादल तत्वों का आकार कम हो जाता है (वाष्पीकरण), तो यह बढ़ जाता है।

जब किरणें कण के अंदर और कुछ कोणों (स्पर्शरेखाओं) से गुजरती हैं, तो अधिकांश किरणें लगभग पूरी तरह से परावर्तित हो जाती हैं और पीछे की ओर निर्देशित होती हैं, लगभग आपतित किरणों के समानांतर। ये किरणें विपरीत दिशा में विवर्तन पैटर्न बनाती हैं। इसलिए ग्लोरियाइसे "एंटी-क्राउन" या "एंटी-कोरोना" भी कहा जाता है। टूटा हुआ भूत उबड़-खाबड़ इलाके में बनता है जब सूरज कोहरे की खड़ी दीवार पर गिरने वाले व्यक्ति की छाया के चारों ओर पर्यवेक्षक के पीछे होता है। सुबह-सुबह, जैसे ही सूरज उगता है, एक घास के मैदान में जो बहुतायत से ओस से ढका होता है, अ चमक, यह किसी व्यक्ति के सिर की छाया के चारों ओर बनता है।

कभी-कभी दिन के दौरान, cirrocumulus या altocumulus बादलों के बादलों के अलग-अलग हिस्से इंद्रधनुषी रंगों से चमकते हैं, और ये रंग मदर-ऑफ़-पर्ल की तरह झिलमिलाते हैं। बादलों के पतले किनारों पर रंगाई विशेष रूप से तीव्र होती है। बादल इंद्रधनुषी . रंगों का खेल इसलिए प्राप्त होता है क्योंकि बादल चलता है और उसका घनत्व बदलता है।

वातावरण में देखी जाने वाली ऑप्टिकल घटनाएं इसमें होने वाली प्रक्रियाओं से निकटता से संबंधित हैं, इसलिए ताज और हेलो मौसम के मुख्य स्थानीय संकेतों में से एक हैं।

घटना खगोलीयऔर स्थलीय अपवर्तनतापमान और वायु घनत्व के असमान वितरण के कारण वातावरण में प्रकाश किरणों के अपवर्तन के कारण। अपवर्तन कहलाता है खगोलीय,यदि प्रकाश स्रोत वातावरण के बाहर है। इसके परिणाम: तारों का टिमटिमाना, सूर्योदय और सूर्यास्त के समय सौर डिस्क के आकार का विरूपण, दिन की लंबाई में वृद्धि। मध्य अक्षांशों (मास्को, सेंट पीटर्सबर्ग) में, अपवर्तन के कारण, दिन आमतौर पर ध्रुवों पर 8-12 मिनट से अधिक नहीं बढ़ता है। सूर्यास्त या सूर्योदय के समय, जब सूर्य क्षितिज के नीचे होता है, तो अपवर्तन इसे ऊपर उठाता है, और दिन जारी रहता है। दिन की लंबाई में वृद्धि, पृथ्वी की सतह पर तापमान और वायु दाब के स्थान के अक्षांश पर, प्रकाशमान की ऊंचाई पर निर्भर करती है।

सूर्य की किरणों के अपवर्तन के कारण सूर्योदय और सूर्यास्त के समय सौर डिस्क का आकार विकृत है।सूर्य के चपटे होने की व्याख्या इस तथ्य से की जाती है कि इसका निचला किनारा, क्षितिज को छूते हुए, ऊपरी की तुलना में अधिक मजबूत अपवर्तन का अनुभव करता है। टिमटिमाते सितारे यह गर्म या ठंडी हवा के जेट में तारे से आने वाली किरणों के अपवर्तन और आंशिक फैलाव द्वारा समझाया गया है, जो लगातार वातावरण में इसकी किरणों के रास्ते में आती हैं।

पृथ्वी अपवर्तनविभिन्न घनत्वों की हवा की परतों में वातावरण के अंदर स्थित वस्तुओं से किरणों के पारित होने और अपवर्तन के परिणामस्वरूप उत्पन्न होती है। स्थलीय अपवर्तन की अभिव्यक्ति वातावरण में बड़े तापमान प्रवणता (3 डिग्री सेल्सियस प्रति 100 मीटर से अधिक) के कारण होती है। इस मामले में, दूर की वस्तुओं को उनकी वास्तविक स्थिति के सापेक्ष ऊपर या नीचे किया जा सकता है, और विकृत भी हो सकता है और अनियमित, शानदार आकार प्राप्त कर सकता है। विषय के संबंध में जहां छवि स्थित है, उसके आधार पर कई प्रकार के मृगतृष्णा हैं: ऊपरी, निचला, पार्श्व और जटिल।

निम्न मृगतृष्णा: यह पृथ्वी की सतह के पास अत्यधिक गर्म हवा से वस्तुओं या आकाश के परावर्तन के परिणामस्वरूप बनता है। वे स्टेप्स और रेगिस्तान में देखे जाते हैं।

सुपीरियर मृगतृष्णा। वे पृथ्वी या समुद्र की बहुत ठंडी सतह के ऊपर स्थित हवा की एक गर्म परत से क्षितिज रेखा से परे स्थित वस्तुओं के प्रतिबिंब के परिणामस्वरूप बनते हैं। ध्रुवीय क्षेत्रों में या ठंडे समुद्र के ऊपर उनके लिए अनुकूल परिस्थितियाँ निर्मित होती हैं।

साइड मिराज। यह तब होता है जब समान घनत्व की वायु परतें वायुमंडल में क्षैतिज रूप से नहीं, बल्कि तिरछी या लंबवत रूप से स्थित होती हैं। ऐसी स्थितियाँ गर्मियों में, सुबह सूर्योदय के बाद समुद्र या झील के चट्टानी तटों के पास बनती हैं, जब तट पहले से ही सूर्य से रोशन होता है, और इसके ऊपर पानी और हवा की सतह अभी भी ठंडी होती है।

एक जटिल प्रकार की मृगतृष्णा, या फाटा मोर्गन, तब उत्पन्न होती है जब ऊपरी और निचले मृगतृष्णा दोनों की उपस्थिति के लिए स्थितियां एक साथ मौजूद होती हैं, उदाहरण के लिए, गर्म पानी के ऊपर एक निश्चित ऊंचाई पर एक महत्वपूर्ण तापमान उलटा होने के साथ, ठंडी हवा की एक परत बनती है। तटीय पहाड़ों से बहने वाली हवा के परिणामस्वरूप। जादू के महल समुद्र के ऊपर दिखाई देते हैं, बदलते हैं, बढ़ते हैं, गायब होते हैं।

असामान्य वायुमंडलीय घटनाओं ने रहस्यमय रूप से इच्छुक लोगों में भय को प्रेरित और प्रेरित करना जारी रखा है। इसलिए, एक छात्र में एक वस्तुनिष्ठ विश्वदृष्टि बनाने के लिए, इन मुद्दों पर वैकल्पिक कक्षाओं में विचार किया जा सकता है। ऑप्टिकल घटना की प्रकृति का अध्ययन भौतिक प्रक्रियाओं की वैज्ञानिक नींव की व्याख्या करने में मदद करेगा, ज्ञान के चयनित क्षेत्रों के अध्ययन में छात्रों की संज्ञानात्मक रुचि को संतुष्ट करेगा। घटना की तस्वीरों का उपयोग स्कूल में भूगोल के पाठों में प्रदर्शन उद्देश्यों के लिए किया जा सकता है। निस्संदेह, प्रत्येक छात्र प्रकृति में ऑप्टिकल घटनाओं के अध्ययन के क्षेत्र में अपने ज्ञान का विस्तार करने में रुचि रखेगा।

स्वर्ग की तिजोरी ने एक व्यक्ति के लिए बहुत सारे रहस्य बनाए, इन समस्याओं को हल करने की प्रक्रिया में, वही कई नई खोजें की गईं। हमारे ग्रह के वातावरण से गुजरने वाली एक प्रकाश किरण न केवल इसे रोशन करती है, बल्कि इसे एक अनूठा रूप देती है, जिससे यह सुंदर हो जाती है।

इंद्रधनुष को एक प्राकृतिक घटना के रूप में समझाने का पहला प्रयास 1611 में आर्कबिशप एंटोनियो डोमिनिस द्वारा किया गया था, जिसके लिए उन्हें बहिष्कृत कर दिया गया था और मौत की सजा दी गई थी, और उनकी पांडुलिपियों को जला दिया गया था।

इंद्रधनुष की वैज्ञानिक व्याख्या सबसे पहले 1637 में रेने डेसकार्टेस ने दी थी। डेसकार्टेस ने 10,000 किरणों के लिए एक चित्र बनाया था। यह पता चला कि एक एकल प्रतिबिंब के साथ, किरणों का केवल एक छोटा समूह (उन्हें ठोस रेखाओं द्वारा हाइलाइट किया जाता है) एक कॉम्पैक्ट बीम में बूंद से निकलता है, जो घटना की दिशा के साथ लगभग 42 ° का कोण बनाता है। दोहरा प्रतिबिंब, 52°। बाकी सभी (बिंदीदार रेखाओं द्वारा इंगित) एक विस्तृत पंखे में विचरण करते हैं, नष्ट हो जाते हैं। खोजकर्ता के सम्मान में, इस कॉम्पैक्ट बीम को कहा जाता है डेसकार्टेस की किरण.

एक बूंद पर पड़ने वाले सौर प्रवाह की ऊर्जा का 5% से भी कम इंद्रधनुष पर खर्च होता है। वहीं, लगभग 4% पहले इंद्रधनुष के बनने में जाता है।

प्रत्येक व्यक्ति अपना इंद्रधनुष देखता है। गणना से पता चला कि 3, 4, 7 और 8वें आंतरिक प्रतिबिंबों के इंद्रधनुष सूर्य के चारों ओर स्थित हैं, और 5 वें, 6 वें - एंटीसोलर बिंदु के आसपास स्थित हैं। ऐसे इंद्रधनुष के कोणीय आयाम 30º 14º और 16º 51º तक घट सकते हैं। हालाँकि, हम शायद ही उन्हें देखते हैं।

चावल। 5.

वायुमंडल में विभिन्न प्रकाशीय (प्रकाश) घटनाएं इस तथ्य के कारण हैं कि सूर्य और अन्य खगोलीय पिंडों की प्रकाश किरणें, वायुमंडल से गुजरते हुए, बिखरने और विवर्तन का अनुभव करती हैं। इस संबंध में, वातावरण में कई आश्चर्यजनक रूप से सुंदर ऑप्टिकल घटनाएं घटित होती हैं:

आकाश का रंग, भोर का रंग, गोधूलि, तारों का टिमटिमाना, सूर्य और चंद्रमा के स्पष्ट स्थान के चारों ओर वृत्त, एक इंद्रधनुष, एक मृगतृष्णा, आदि। ये सभी वातावरण में कुछ भौतिक प्रक्रियाओं को दर्शाते हैं, परिवर्तन और मौसम की स्थिति से बहुत निकटता से संबंधित हैं और इसलिए उसकी भविष्यवाणी के लिए अच्छे स्थानीय संकेत के रूप में जोड़ सकते हैं।

जैसा कि आप जानते हैं, सूर्य के प्रकाश के स्पेक्ट्रम में सात प्राथमिक रंग होते हैं, लाल, नारंगी, पीला, हरा, नीला, नील और बैंगनी। सफेद प्रकाश किरणों के विभिन्न रंगों को कड़ाई से परिभाषित अनुपात में मिलाया जाता है। इस अनुपात के किसी भी उल्लंघन के साथ, प्रकाश सफेद से रंगीन हो जाता है। यदि प्रकाश की किरणें उन कणों पर पड़ती हैं जिनके आयाम किरणों की तरंग दैर्ध्य से छोटे होते हैं, तो रेले के नियम के अनुसार, वे इन कणों द्वारा तरंग दैर्ध्य के चौथे घात के विपरीत अनुपात में बिखर जाते हैं। ये कण वायुमंडल को बनाने वाली गैसों के अणु और धूल के सबसे छोटे कण दोनों हो सकते हैं।

एक ही कण अलग-अलग रंगों की किरणों को अलग-अलग तरह से बिखेरते हैं। बैंगनी, नीली और नीली किरणें सबसे अधिक बिखरी हुई हैं, लाल कमजोर हैं। यही कारण है कि आकाश का रंग नीला होता है: क्षितिज पर इसका स्वर हल्का नीला होता है, और चरम पर यह लगभग नीला होता है।
वायुमंडल से गुजरने वाली नीली किरणें अत्यधिक प्रकीर्णित होती हैं, जबकि लाल किरणें पृथ्वी की सतह पर लगभग पूरी तरह से बिना बिखरी पहुंचती हैं। यह सूर्यास्त के समय या सूर्योदय के ठीक बाद सौर डिस्क के लाल रंग की व्याख्या करता है।

जब प्रकाश उन कणों पर पड़ता है जिनका व्यास तरंगदैर्घ्य के लगभग बराबर या उससे अधिक होता है, तो सभी रंगों की किरणें समान रूप से बिखर जाती हैं। इस मामले में, बिखरा हुआ और आपतित प्रकाश एक ही रंग का होगा।
इसलिए, यदि वायुमंडल में बड़े कणों को निलंबित कर दिया जाता है, तो गैस के अणुओं के बिखरने के कारण आकाश के नीले रंग में सफेद रंग जुड़ जाएगा, और आकाश एक सफेद रंग के साथ नीला हो जाएगा, क्योंकि निलंबित कणों की संख्या में वृद्धि होगी। वातावरण में वृद्धि होती है।
आकाश का यह रंग तब देखा जाता है जब हवा में बहुत अधिक धूल होती है।
आकाश का रंग सफेद हो जाता है, और अगर हवा में पानी की बूंदों, बर्फ के क्रिस्टल के रूप में बड़ी मात्रा में जल वाष्प के संघनन उत्पाद होते हैं, तो आकाश एक लाल और नारंगी रंग का हो जाता है।
यह घटना आमतौर पर मोर्चों या चक्रवातों के पारित होने के दौरान देखी जाती है, जब शक्तिशाली वायु धाराओं द्वारा नमी को ऊपर ले जाया जाता है।

जब सूरज क्षितिज के पास होता है, तो प्रकाश की किरणों को हवा की एक परत में पृथ्वी की सतह तक एक लंबा सफर तय करना पड़ता है, जिसमें अक्सर नमी और धूल के बड़े कण होते हैं। इस मामले में, नीली रोशनी बहुत कमजोर रूप से बिखरी हुई है, लाल और अन्य किरणें अधिक दृढ़ता से बिखरी हुई हैं, धूल सामग्री, आर्द्रता और सूखापन के आधार पर, लाल, पीले और अन्य रंगों के विभिन्न उज्ज्वल और भूरे रंग के रंगों में वातावरण की निचली परत को रंग देती हैं। हवा का।

आकाश के रंग से निकटता से संबंधित एक घटना है जिसे ओपेलेसेंट धुंध कहा जाता है। हवा के ओपेलेसेंट टर्बिडिटी की घटना में यह तथ्य शामिल है कि दूर की सांसारिक वस्तुएं एक नीली धुंध (बिखरे हुए बैंगनी, नीले, नीले रंग) में ढकी हुई लगती हैं।
यह घटना उन मामलों में देखी जाती है जब हवा निलंबित अवस्था में होती है (4 माइक्रोन से कम व्यास वाले बहुत छोटे धूल के कण।

एक विशेष उपकरण (सायनोमीटर) का उपयोग करके आकाश के रंग के कई अध्ययन और नेत्रहीन रूप से आकाश के रंग और वायु द्रव्यमान की प्रकृति के बीच संबंध स्थापित किया। यह पता चला कि इन दोनों घटनाओं के बीच सीधा संबंध है।
गहरा नीला रंग क्षेत्र में एक आर्कटिक वायु द्रव्यमान की उपस्थिति को इंगित करता है, और सफेद - धूलदार महाद्वीपीय और उष्णकटिबंधीय। जब वायु में जलवाष्प के संघनन के फलस्वरूप वायु के अणुओं से बड़े जल के कण या बर्फ के कण बनते हैं, तो वे सभी किरणों को समान रूप से परावर्तित कर देते हैं और आकाश का रंग सफेद या धूसर हो जाता है।

वातावरण में ठोस और तरल कण हवा में महत्वपूर्ण धुंध पैदा करते हैं और इसलिए दृश्यता को बहुत कम कर देते हैं। मौसम विज्ञान में दृश्यता सीमा को उस सीमित दूरी के रूप में समझा जाता है, जिस पर, किसी दिए गए वातावरण की स्थिति के तहत, विचाराधीन वस्तुएं अलग-अलग हो जाती हैं।

इसलिए, आकाश का रंग और दृश्यता, जो हवा में कणों के आकार पर काफी हद तक निर्भर करती है, वातावरण की स्थिति और आने वाले मौसम का न्याय करना संभव बनाती है।

मौसम की भविष्यवाणी के कई स्थानीय संकेत इस पर आधारित हैं:

दिन के दौरान गहरा नीला आसमान (केवल सूर्य के पास थोड़ा सफेद हो सकता है), मध्यम से अच्छी दृश्यता, और शांत मौसम के परिणामस्वरूप क्षोभमंडल में थोड़ा जल वाष्प होता है, इसलिए एंटीसाइक्लोन मौसम 12 घंटे या उससे अधिक समय तक रहने की उम्मीद की जा सकती है।

दिन के दौरान एक सफेद आकाश, औसत या खराब दृश्यता क्षोभमंडल में बड़ी मात्रा में जल वाष्प, संघनन उत्पादों और धूल की उपस्थिति का संकेत देती है, अर्थात, प्रतिचक्रवात की परिधि यहां से गुजरती है, चक्रवात के संपर्क में: हम कर सकते हैं अगले 6-12 घंटों में चक्रवाती मौसम में संक्रमण की उम्मीद है।

आकाश का रंग, जिसमें हरे रंग का रंग होता है, क्षोभमंडल में हवा की अत्यधिक शुष्कता को इंगित करता है; गर्मियों में, यह गर्म मौसम को चित्रित करता है, और सर्दियों में - ठंढा।

सुबह में एक भी ग्रे आकाश साफ अच्छे मौसम से पहले होता है, एक ग्रे शाम और एक लाल सुबह तूफानी हवा के मौसम से पहले होती है।

कम ऊंचाई पर क्षितिज के पास आकाश का सफेद रंग (जबकि बाकी आकाश नीला है) में क्षोभमंडल में थोड़ी नमी होती है और अच्छे मौसम का पूर्वाभास होता है।

आकाश की चमक और नीलेपन में धीरे-धीरे कमी, सूर्य के निकट एक सफेद स्थान में वृद्धि, क्षितिज के पास आकाश में बादल छा जाना, दृश्यता में गिरावट एक गर्म मोर्चे या एक गर्म प्रकार के रोड़ा मोर्चे के दृष्टिकोण का संकेत है। .

यदि दूर की वस्तुएं स्पष्ट रूप से दिखाई दे रही हैं और वे वास्तव में जितनी करीब हैं, उससे अधिक निकट नहीं लगती हैं, तो प्रतिचक्रीय मौसम की उम्मीद की जा सकती है।

यदि दूर की वस्तुएं स्पष्ट रूप से दिखाई देती हैं, लेकिन उनसे दूरी वास्तविक की तुलना में करीब लगती है, तो वायुमंडल में बड़ी मात्रा में जल वाष्प है: आपको मौसम के खराब होने की प्रतीक्षा करने की आवश्यकता है।

तट पर दूर की वस्तुओं की खराब दृश्यता निचली हवा की परत में बड़ी मात्रा में धूल की उपस्थिति को इंगित करती है और यह संकेत है कि अगले 6-12 घंटों में वर्षा की उम्मीद नहीं की जानी चाहिए।

20-50 किमी या उससे अधिक की दृश्यता सीमा के साथ उच्च वायु पारदर्शिता क्षेत्र में आर्कटिक वायु द्रव्यमान की उपस्थिति का संकेत है।

स्पष्ट उभरी हुई डिस्क के साथ चंद्रमा की स्पष्ट दृश्यता क्षोभमंडल में उच्च वायु आर्द्रता को इंगित करती है और यह खराब मौसम का संकेत है।

एक अच्छी तरह से दिखाई देने वाली राख चांदनी खराब मौसम को दर्शाती है। ऐश प्रकाश एक ऐसी घटना है, जब अमावस्या के बाद के पहले दिनों में, चंद्रमा के संकीर्ण उज्ज्वल अर्धचंद्र के अलावा, इसकी पूरी पूरी डिस्क दिखाई देती है, जो पृथ्वी से परावर्तित प्रकाश से मंद रूप से प्रकाशित होती है।

भोर

भोर सूर्योदय और सूर्यास्त के समय आकाश का रंग है।

भोर के रंगों की विविधता वातावरण की विभिन्न स्थितियों के कारण होती है। भोर की रंगीन धारियाँ, क्षितिज से गिनते हुए, हमेशा लाल, नारंगी, पीले, नीले रंग के स्पेक्ट्रम के रंगों के क्रम में देखी जाती हैं।
अलग-अलग रंग पूरी तरह से अनुपस्थित हो सकते हैं, लेकिन वितरण का क्रम कभी नहीं बदलता है। लाल के नीचे के क्षितिज में कभी-कभी एक ग्रे गंदा बैंगनी हो सकता है जो बकाइन दिखाई देता है। भोर का ऊपरी भाग या तो सफेद या नीला होता है।

भोर की उपस्थिति को प्रभावित करने वाले मुख्य कारक जल वाष्प संघनन और वातावरण में निहित धूल के उत्पाद हैं:

हवा में जितनी अधिक नमी होगी, भोर का लाल रंग उतना ही अधिक स्पष्ट होगा। हवा की नमी में वृद्धि आमतौर पर चक्रवात के आने से पहले देखी जाती है, एक ऐसा मोर्चा जो खराब मौसम लाता है। इसलिए, चमकदार लाल और नारंगी रंग की सुबह के साथ, तेज हवाओं के साथ गीला मौसम की उम्मीद की जा सकती है। भोर के पीले (सुनहरे) स्वरों की प्रबलता हवा में थोड़ी मात्रा में नमी और धूल की एक बड़ी मात्रा को इंगित करती है, जो आगामी शुष्क और हवा के मौसम को इंगित करती है।

बादलों के रंग के साथ दूर की आग की चमक के समान उज्ज्वल और बैंगनी-लाल भोर, उच्च वायु आर्द्रता का संकेत देते हैं और खराब मौसम का संकेत हैं - एक चक्रवात का दृष्टिकोण, अगले 6-12 घंटों में एक मोर्चा।

शाम की भोर के चमकीले पीले, साथ ही सुनहरे और गुलाबी स्वरों की प्रबलता, हवा की कम आर्द्रता का संकेत देती है; शुष्क, अक्सर हवा वाले मौसम की उम्मीद की जा सकती है।

शाम के समय हल्का लाल (गुलाबी) आकाश बिना वर्षा के हल्की हवा वाले मौसम का संकेत देता है।

एक सुर्ख शाम और एक धूसर सुबह एक स्पष्ट दिन और एक शाम को हल्की हवाओं के साथ चित्रित करती है।

शाम के समय बादलों का लाल रंग जितना कोमल होगा, आने वाला मौसम उतना ही अनुकूल होगा।

ठंढ के दौरान सर्दियों में एक पीले-भूरे रंग की भोर उनकी दृढ़ता और संभावित तीव्रता का संकेत देती है।

एक बादल पीली गुलाबी शाम भोर मौसम में गिरावट की संभावना का संकेत है।

यदि सूर्य, क्षितिज के निकट, अपने सामान्य सफेद-पीले रंग को थोड़ा बदलता है और बहुत उज्ज्वल सेट करता है, जो वातावरण की उच्च पारदर्शिता, कम नमी और धूल की मात्रा के कारण होता है, तो अच्छा मौसम जारी रहेगा।

यदि सूर्य, क्षितिज पर अस्त होने से पहले, या सूर्योदय के समय जब उसका किनारा दिखाई देता है, एक चमकदार हरी किरण की चमक देता है, तो हमें स्थिर, स्पष्ट, शांत मौसम के संरक्षण की अपेक्षा करनी चाहिए; यदि आप एक ही समय में एक नीली किरण को नोटिस करने में कामयाब रहे, तो आप इसकी उम्मीद कर सकते हैं। खासकर शांत और साफ मौसम। ग्रीन बीम के फ्लैश की अवधि 1-3 सेकंड से अधिक नहीं है।

शाम की भोर के दौरान हरे रंग की छटाओं की प्रबलता लंबे शुष्क मौसम का संकेत देती है।

बिना किसी तेज सीमा के एक हल्की चांदी की पट्टी, सूर्यास्त के बाद बादल रहित आकाश में क्षितिज पर लंबे समय तक दिखाई देती है, एक लंबे शांत एंटीसाइक्लोनल मौसम को दर्शाती है।

अन्य बादलों की अनुपस्थिति में नमक की स्थापना के दौरान गतिहीन सिरस बादलों की कोमल गुलाबी रोशनी स्थापित एंटीसाइक्लोनिक मौसम का एक विश्वसनीय संकेत है।

शाम की भोर में एक चमकीले लाल रंग की प्रबलता, जो लंबे समय तक बनी रहती है क्योंकि सूरज आगे क्षितिज के नीचे डूबता है, एक गर्म मोर्चे या गर्म-प्रकार के रोड़ा मोर्चे के दृष्टिकोण का संकेत है; किसी को लंबे समय तक खराब होने की उम्मीद करनी चाहिए हवादार मौसम।

क्षितिज से परे सूर्य के ऊपर एक चक्र के रूप में एक हल्का गुलाबी भोर अच्छा स्थिर मौसम है। यदि वृत्त का रंग गुलाबी-लाल हो जाता है, तो वर्षा और बढ़ी हुई हवा संभव है।

भोर का रंग वायु द्रव्यमान की प्रकृति से निकटता से संबंधित है। सीआईएस के यूरोपीय भाग के समशीतोष्ण अक्षांशों के लिए संकलित तालिका एन.आई. कुचेरोव के अनुसार भोर के रंगों और वायु द्रव्यमान के बीच संबंध को दर्शाती है:

सूर्यास्त

चूंकि चक्रवात मुख्य रूप से पश्चिमी बिंदुओं से चलते हैं, आकाश के पश्चिमी आधे हिस्से में बादलों का दिखना आमतौर पर एक चक्रवात के आने का संकेत होता है, और यदि यह शाम को होता है, तो सूरज बादलों में डूब जाता है। लेकिन साथ ही, बादल रूपों के अनुक्रम को ध्यान में रखना आवश्यक है, जो चक्रवातों, वायुमंडलीय मोर्चों से जुड़ा हुआ है।

यदि सूर्य एक कम ठोस बादल के पीछे अस्त होता है जो हरे या पीले आकाश की पृष्ठभूमि के खिलाफ तेजी से खड़ा होता है, तो यह आने वाले अच्छे (शुष्क, शांत और स्पष्ट) मौसम का संकेत है।

यदि सूरज लगातार कम बादलों के साथ अस्त होता है और क्षितिज पर और बादलों के ऊपर सिरस या सिरोस्ट्रेटस बादलों की परतें देखी जाती हैं, तो वर्षा गिरेगी, अगले 6-12 घंटों में हवा चक्रवाती मौसम होगा।

गहरे घने बादलों के पीछे सूर्यास्त, किनारों पर लाल रंग के साथ, चक्रवाती मौसम की शुरुआत होती है।

यदि, सूर्यास्त के बाद, एक विस्तृत धुंधली नारंगी सीमा के साथ धीरे-धीरे ऊपर की ओर फैला हुआ एक गहरा शंकु पूर्व में स्पष्ट रूप से दिखाई देता है - पृथ्वी की छाया, तो सूर्यास्त की ओर से एक चक्रवात आ रहा है।

सूर्यास्त के बाद पूर्व में पृथ्वी की छाया ग्रे-ग्रे होती है, जिसमें कोई किनारे का रंग नहीं होता है या हल्के गुलाबी रंग के साथ - एंटीसाइक्लोनिक मौसम की दृढ़ता का संकेत होता है।

यह सूर्य को ढकने वाले बादलों के पीछे से निकलने वाली अलग-अलग प्रकाश किरणों या बैंडों के एक पुंज को दिया गया नाम है। सूर्य की किरणें बादलों के बीच के अंतराल से गुजरती हैं, हवा में तैरती पानी की बूंदों को निलंबित कर देती हैं, और रिबन (बुद्ध किरणों) के रूप में प्रकाश बैंड का एक गुच्छा देती हैं।

चूंकि यह चमक हवा में बड़ी संख्या में पानी की छोटी बूंदों की उपस्थिति के कारण देखी जाती है, यह बरसात, हवा वाले चक्रवाती मौसम को दर्शाता है।

एक काले बादल के पीछे से निकलने वाली चमक, जिसके पीछे सूर्य स्थित है, अगले 3-6 घंटों में बारिश के साथ हवा के मौसम की शुरुआत का संकेत है।

पिछली बारिश के तुरंत बाद देखे गए पीले बादलों के कारण चमक, बारिश की आसन्न बहाली और बढ़ी हुई हवा को दर्शाती है।

सूर्य, चंद्रमा और अन्य खगोलीय पिंडों का लाल रंग वातावरण में उच्च आर्द्रता का संकेत देता है, अर्थात। अगले 6-10 घंटों में तेज हवाओं और वर्षा के साथ चक्रवाती मौसम की स्थापना।

दूर की वस्तुओं (पहाड़ों, आदि) के नीले रंग के साथ सूर्य की काली डिस्क का लाल रंग धूल भरी उष्णकटिबंधीय हवा के प्रसार का संकेत है, और हवा के तापमान में उल्लेखनीय वृद्धि जल्द ही होने की उम्मीद की जानी चाहिए।

एक खुली जगह (उदाहरण के लिए, समुद्र में) से स्वर्ग की तिजोरी का अवलोकन करते हुए, आप देख सकते हैं कि इसमें एक गोलार्ध का आकार है, लेकिन ऊर्ध्वाधर दिशा में चपटा है। अक्सर ऐसा लगता है कि प्रेक्षक से क्षितिज की दूरी आंचल की तुलना में तीन से चार गुना अधिक है।

इसे इस प्रकार समझाया गया है। ऊपर की ओर देखने पर, सिर को पीछे झुकाए बिना, वस्तुएँ क्षैतिज स्थिति में स्थित वस्तुओं की तुलना में हमें छोटी लगती हैं।

उदाहरण के लिए, गिरे हुए खंभे या पेड़ ऊर्ध्वाधर वाले की तुलना में लंबे दिखाई देते हैं। क्षैतिज दिशा में, वायुमंडलीय परिप्रेक्ष्य कार्य करता है, जिसके कारण धुंध में ढकी वस्तुएं (धूल और आरोही धाराओं से) कम रोशनी वाली लगती हैं और इसलिए अधिक दूर होती हैं।

मौसम की स्थिति के आधार पर आकाश की स्पष्ट चपटीता भिन्न होती है। वातावरण की अत्यधिक पारदर्शिता और उच्च आर्द्रता आकाश के चपटेपन को बढ़ा देती है।

चक्रवाती मौसम से पहले स्वर्ग की एक चपटी, नीची तिजोरी दिखाई देती है।

प्रतिचक्रवातों के मध्य क्षेत्रों में स्वर्ग की एक ऊँची तिजोरी देखी जाती है; यह उम्मीद की जा सकती है कि अच्छा एंटीसाइक्लोनिक मौसम 12 घंटे या उससे अधिक समय तक बना रहेगा।

हमारे ग्रह का वातावरण एक दिलचस्प ऑप्टिकल प्रणाली है, जिसका अपवर्तनांक वायु घनत्व में कमी के कारण ऊंचाई के साथ घटता जाता है। इस प्रकार, पृथ्वी के वायुमंडल को विशाल आयामों का "लेंस" माना जा सकता है, जो पृथ्वी के आकार को दोहराता है और एक नीरस रूप से बदलते अपवर्तक सूचकांक वाला होता है।

यह परिस्थिति समग्र को जन्म देती है वातावरण में कई ऑप्टिकल घटनाएंइसमें किरणों के अपवर्तन (अपवर्तन) और परावर्तन (प्रतिबिंब) के कारण।

आइए हम वायुमंडल में कुछ सबसे महत्वपूर्ण ऑप्टिकल घटनाओं पर विचार करें।

वायुमंडलीय अपवर्तन

वायुमंडलीय अपवर्तन- तथ्य वक्रताप्रकाश की किरणें प्रकाश के वातावरण से होकर गुजरती हैं।

ऊंचाई के साथ, वायु घनत्व (और इसलिए अपवर्तनांक) कम हो जाता है। कल्पना कीजिए कि वातावरण में वैकल्पिक रूप से सजातीय क्षैतिज परतें होती हैं, अपवर्तक सूचकांक जिसमें परत से परत तक भिन्न होता है (चित्र 299)।

चावल। 299. पृथ्वी के वायुमंडल में अपवर्तनांक में परिवर्तन

जब एक प्रकाश पुंज ऐसी प्रणाली में फैलता है, तो यह अपवर्तन के नियम के अनुसार, परत की सीमा के लंबवत के खिलाफ "दबाएगा"। लेकिन वायुमंडल का घनत्व छलांग में कम नहीं होता है, बल्कि लगातार होता है, जो वातावरण से गुजरते समय एक कोण α के माध्यम से बीम की एक चिकनी वक्रता और घुमाव की ओर जाता है।

वायुमंडलीय अपवर्तन के परिणामस्वरूप, हम चंद्रमा, सूर्य और अन्य सितारों को जहां वे वास्तव में हैं उससे कुछ अधिक ऊपर देखते हैं।

इसी कारण से, दिन की अवधि बढ़ जाती है (हमारे अक्षांशों में 10-12 मिनट), क्षितिज के पास चंद्रमा और सूर्य की डिस्क संकुचित हो जाती है। दिलचस्प बात यह है कि अधिकतम अपवर्तन कोण 35" (क्षितिज के पास की वस्तुओं के लिए) है, जो सूर्य के स्पष्ट कोणीय आकार (32") से अधिक है।

इस तथ्य से यह इस प्रकार है: जिस समय हम देखते हैं कि तारे का निचला किनारा क्षितिज रेखा को छूता है, वास्तव में सौर डिस्क पहले से ही क्षितिज से नीचे है (चित्र 300)।

चावल। 300. सूर्यास्त के समय किरणों का वायुमंडलीय अपवर्तन

टिमटिमाते सितारे

टिमटिमाते सितारेप्रकाश के खगोलीय अपवर्तन से भी जुड़ा है। यह लंबे समय से देखा गया है कि क्षितिज के पास सितारों में टिमटिमाना सबसे अधिक ध्यान देने योग्य है। वायुमंडल में वायु धाराएं समय के साथ हवा के घनत्व को बदल देती हैं, जिसके परिणामस्वरूप आकाशीय पिंड का स्पष्ट रूप से टिमटिमाना होता है। कक्षा में अंतरिक्ष यात्री कोई झिलमिलाहट नहीं देखते हैं।

मरीचिका

गर्म रेगिस्तान या मैदानी क्षेत्रों में और ध्रुवीय क्षेत्रों में, पृथ्वी की सतह के पास हवा के मजबूत ताप या ठंडा होने से प्रकट होता है मरीचिका: किरणों की वक्रता के कारण, जो वस्तुएँ वास्तव में क्षितिज से बहुत दूर स्थित होती हैं, वे दृश्यमान हो जाती हैं और निकट प्रतीत होती हैं।

कभी-कभी इस घटना को कहा जाता है स्थलीय अपवर्तन. मृगतृष्णा की उपस्थिति को तापमान पर हवा के अपवर्तनांक की निर्भरता द्वारा समझाया गया है। निम्न और श्रेष्ठ मृगतृष्णाएं हैं।

निम्न मृगतृष्णाएक गर्म गर्मी के दिन एक अच्छी तरह से गर्म डामर सड़क पर देखा जा सकता है: ऐसा लगता है कि इसके आगे पोखर हैं, जो वास्तव में नहीं हैं। इस मामले में, हम "पोखर" के लिए "गर्म" डामर के तत्काल आसपास के क्षेत्र में स्थित हवा की गैर-समान रूप से गर्म परतों से किरणों का स्पेक्युलर प्रतिबिंब लेते हैं।

सुपीरियर मृगतृष्णाकाफी विविधता में भिन्न: कुछ मामलों में वे एक सीधी छवि देते हैं (चित्र 301, ए), अन्य में वे उलटे होते हैं (चित्र 301, बी), वे डबल और यहां तक ​​​​कि ट्रिपल हो सकते हैं। ये विशेषताएं हवा के तापमान की विभिन्न निर्भरता और ऊंचाई पर अपवर्तनांक से जुड़ी हैं।

चावल। 301. मृगतृष्णा का गठन: ए - प्रत्यक्ष मृगतृष्णा; बी - रिवर्स मिराज

इंद्रधनुष

वायुमंडलीय वर्षा वातावरण में शानदार ऑप्टिकल घटनाओं की उपस्थिति की ओर ले जाती है। तो, बारिश के दौरान, शिक्षा एक अद्भुत और अविस्मरणीय दृश्य है। इन्द्रधनुष, जिसे विभिन्न अपवर्तन (फैलाव) की घटना और वायुमंडल में सबसे छोटी बूंदों पर सूर्य के प्रकाश के प्रतिबिंब द्वारा समझाया गया है (चित्र 302)।

चावल। 302. इंद्रधनुष का बनना

विशेष रूप से सफल मामलों में, हम एक साथ कई इंद्रधनुष देख सकते हैं, रंगों का क्रम जिसमें परस्पर उलटा होता है।

इंद्रधनुष के निर्माण में शामिल प्रकाश किरण प्रत्येक वर्षा की बूंद में दो अपवर्तन और कई प्रतिबिंबों का अनुभव करती है। इस मामले में, इंद्रधनुष के गठन के तंत्र को कुछ हद तक सरल करते हुए, हम कह सकते हैं कि गोलाकार वर्षा की बूंदें एक स्पेक्ट्रम में प्रकाश के अपघटन पर न्यूटन के प्रयोग में एक प्रिज्म की भूमिका निभाती हैं।

स्थानिक समरूपता के कारण, इंद्रधनुष अर्धवृत्त के रूप में लगभग 42 ° के उद्घाटन कोण के साथ दिखाई देता है, जबकि पर्यवेक्षक (चित्र। 303) सूर्य और वर्षा की बूंदों के बीच होना चाहिए, उसकी पीठ सूर्य की ओर होनी चाहिए।

वातावरण में रंगों की विविधता को पैटर्न द्वारा समझाया गया है प्रकाश बिखरनाविभिन्न आकारों के कणों पर। इस तथ्य के कारण कि नीला लाल से अधिक बिखरा हुआ है, दिन के दौरान, जब सूर्य क्षितिज से ऊपर होता है, तो हम आकाश को नीला देखते हैं। इसी कारण से, क्षितिज के पास (सूर्यास्त या सूर्योदय के समय), सूर्य लाल हो जाता है और आंचल में उतना चमकीला नहीं होता। रंगीन बादलों का दिखना भी बादलों में विभिन्न आकारों के कणों द्वारा प्रकाश के प्रकीर्णन से जुड़ा है।

साहित्य

झिल्को, वी.वी. भौतिकी: पाठ्यपुस्तक। 11वीं कक्षा के लिए भत्ता। सामान्य शिक्षा रूसी के साथ संस्थान। लैंग 12 साल की अवधि के अध्ययन के साथ प्रशिक्षण (बुनियादी और उन्नत) / वी.वी. झिल्को, एल.जी. मार्कोविच। - मिन्स्क: नर। अस्वेता, 2008. - एस। 334-337।

वातावरण में प्रकाशीय परिघटनाओं की विविधता विभिन्न कारणों से होती है। सबसे आम घटनाओं में बिजली शामिल है और बहुत ही सुरम्य उत्तरी और दक्षिणी अरोरा। इसके अलावा, इंद्रधनुष, प्रभामंडल, पारहेलियन (झूठा सूरज) और चाप, मुकुट, प्रभामंडल और ब्रोकेन के भूत, मृगतृष्णा, सेंट एल्मो की आग, चमकदार बादल, हरी और गोधूलि किरणें विशेष रुचि रखती हैं। इंद्रधनुष सबसे सुंदर वायुमंडलीय घटना है। आमतौर पर यह एक विशाल मेहराब होता है, जिसमें बहु-रंगीन धारियाँ होती हैं, जिसे तब देखा जाता है जब सूर्य आकाश के केवल एक हिस्से को रोशन करता है, और हवा पानी की बूंदों से संतृप्त होती है, उदाहरण के लिए, बारिश के दौरान। बहु-रंगीन चापों को एक स्पेक्ट्रम अनुक्रम (लाल, नारंगी, पीला, हरा, सियान, इंडिगो, वायलेट) में व्यवस्थित किया जाता है, लेकिन रंग लगभग कभी भी शुद्ध नहीं होते हैं क्योंकि बैंड ओवरलैप होते हैं। एक नियम के रूप में, इंद्रधनुष की भौतिक विशेषताओं में काफी भिन्नता होती है, और इसलिए वे दिखने में बहुत विविध होते हैं। उनकी सामान्य विशेषता यह है कि चाप का केंद्र हमेशा सूर्य से प्रेक्षक तक खींची गई एक सीधी रेखा पर स्थित होता है। लावा इंद्रधनुष एक चाप है जिसमें सबसे चमकीले रंग होते हैं - बाहर की तरफ लाल और अंदर की तरफ बैंगनी। कभी-कभी केवल एक चाप दिखाई देता है, लेकिन मुख्य इंद्रधनुष के बाहर अक्सर एक द्वितीयक चाप दिखाई देता है। इसमें पहले वाले की तरह चमकीले रंग नहीं हैं, और इसमें लाल और बैंगनी रंग की धारियाँ बदलती हैं: लाल अंदर की तरफ स्थित होता है।

मुख्य इन्द्रधनुष के निर्माण को दोहरे अपवर्तन और सूर्य के प्रकाश की किरणों के एकल आंतरिक परावर्तन द्वारा समझाया गया है। पानी की एक बूंद (ए) के अंदर प्रवेश करते हुए, प्रकाश की एक किरण अपवर्तित और विघटित हो जाती है, जैसे कि प्रिज्म से गुजरते समय। फिर वह बूंद की विपरीत सतह पर पहुंच जाती है, उससे परावर्तित हो जाती है और बूंद से बाहर की ओर निकल जाती है। इस मामले में, पर्यवेक्षक तक पहुंचने से पहले प्रकाश की किरण दूसरी बार अपवर्तित होती है। प्रारंभिक सफेद किरण 2° के विचलन कोण के साथ विभिन्न रंगों की किरणों में विघटित हो जाती है। जब एक पार्श्व इंद्रधनुष बनता है, तो सूर्य की किरणों का दोहरा अपवर्तन और दोहरा प्रतिबिंब होता है। इस मामले में, प्रकाश अपवर्तित होता है, ड्रॉप के अंदर अपने निचले हिस्से के माध्यम से प्रवेश करता है, और बूंद की आंतरिक सतह से पहले बिंदु बी पर, फिर बिंदु सी पर परावर्तित होता है। बिंदु डी पर, प्रकाश को छोड़कर, प्रेक्षक की ओर गिरा। जब बारिश या धुंध इंद्रधनुष बनाते हैं, तो शीर्ष पर पर्यवेक्षक के साथ इंद्रधनुष के शंकु की सतह को पार करने वाली सभी पानी की बूंदों के संयुक्त प्रभाव से पूर्ण ऑप्टिकल प्रभाव प्राप्त होता है। प्रत्येक बूंद की भूमिका क्षणभंगुर है। इंद्रधनुष शंकु की सतह में कई परतें होती हैं। जल्दी से उन्हें पार करते हुए और महत्वपूर्ण बिंदुओं की एक श्रृंखला से गुजरते हुए, प्रत्येक बूंद तुरंत सूर्य की किरण को पूरे स्पेक्ट्रम में एक कड़ाई से परिभाषित अनुक्रम में - लाल से बैंगनी तक विघटित कर देती है। कई बूँदें शंकु की सतह को एक ही तरह से पार करती हैं, जिससे कि इंद्रधनुष प्रेक्षक को अपने चाप के साथ और उसके पार निरंतर दिखाई देता है। प्रभामंडल - सूर्य या चंद्रमा की डिस्क के चारों ओर सफेद या इंद्रधनुषी प्रकाश चाप और वृत्त। वे वातावरण में बर्फ या बर्फ के क्रिस्टल द्वारा प्रकाश के अपवर्तन या परावर्तन के कारण होते हैं। प्रभामंडल बनाने वाले क्रिस्टल एक काल्पनिक शंकु की सतह पर स्थित होते हैं जिसकी धुरी पर्यवेक्षक (शंकु के शीर्ष से) से सूर्य तक जाती है। कुछ शर्तों के तहत, वातावरण छोटे क्रिस्टल से संतृप्त होता है, जिनमें से कई चेहरे सूर्य, पर्यवेक्षक और इन क्रिस्टल से गुजरने वाले विमान के साथ एक समकोण बनाते हैं। इस तरह के पहलू 22 डिग्री के विचलन के साथ आने वाली प्रकाश किरणों को प्रतिबिंबित करते हैं, जो एक प्रभामंडल बनाते हैं जो अंदर से लाल रंग का होता है, लेकिन इसमें स्पेक्ट्रम के सभी रंग भी शामिल हो सकते हैं। 46° के कोणीय त्रिज्या वाला एक प्रभामंडल कम आम है, जो एक 22° प्रभामंडल के आसपास संकेंद्रित रूप से स्थित होता है। इसके अंदरूनी हिस्से में भी लाल रंग का टिंट होता है। इसका कारण प्रकाश का अपवर्तन भी है, जो इस मामले में समकोण बनाने वाले क्रिस्टल चेहरों पर होता है। ऐसे प्रभामंडल के वलय की चौड़ाई 2.5 से अधिक है। 46-डिग्री और 22-डिग्री दोनों हेलो रिंग के ऊपर और नीचे सबसे चमकीले होते हैं। दुर्लभ 90-डिग्री प्रभामंडल एक हल्का चमकदार, लगभग रंगहीन वलय है जिसमें अन्य दो प्रभामंडल के साथ एक सामान्य केंद्र होता है। यदि यह रंगीन है, तो इसका रंग रिंग के बाहर लाल होता है। इस प्रकार के प्रभामंडल के उद्भव के तंत्र को पूरी तरह से स्पष्ट नहीं किया गया है। पारेलिया और चाप। पारहेलिक सर्कल (या झूठे सूरज का चक्र) - क्षितिज के समानांतर सूर्य के माध्यम से गुजरने वाले चरम बिंदु पर केंद्रित एक सफेद अंगूठी। इसके बनने का कारण बर्फ के क्रिस्टल की सतहों के किनारों से सूर्य के प्रकाश का परावर्तन है। यदि क्रिस्टल पर्याप्त रूप से हवा में समान रूप से वितरित होते हैं, तो एक पूर्ण चक्र दिखाई देता है। पारेलिया, या झूठे सूरज, सूर्य के सदृश चमकीले चमकदार धब्बे हैं, जो प्रभामंडल के साथ पारहेलिक सर्कल के चौराहे के बिंदुओं पर बनते हैं, जिनकी कोणीय त्रिज्या 22?, 46 है? और 90?. 22-डिग्री प्रभामंडल के साथ चौराहे पर सबसे अधिक बार बनने वाला और सबसे चमकीला पारहेलियन रूप, आमतौर पर इंद्रधनुष के लगभग सभी रंगों में रंगा होता है। 46- और 90-डिग्री वाले चौराहों पर झूठे सूरज बहुत कम बार देखे जाते हैं। पारेलिया जो 90-डिग्री हलो के साथ चौराहों पर होते हैं, उन्हें परांथेलिया या झूठे काउंटरसन कहा जाता है। कभी-कभी एक एंटीलियम (काउंटर-सन) भी दिखाई देता है - सूर्य के ठीक विपरीत पारेलियन रिंग पर स्थित एक चमकीला स्थान। यह माना जाता है कि इस घटना का कारण सूर्य के प्रकाश का दोहरा आंतरिक प्रतिबिंब है। परावर्तित बीम घटना बीम के समान पथ का अनुसरण करता है, लेकिन विपरीत दिशा में। परिधि चाप, जिसे कभी-कभी गलत तरीके से 46-डिग्री प्रभामंडल का ऊपरी स्पर्शरेखा चाप कहा जाता है, 90 है? या उससे कम, आंचल पर केन्द्रित, सूर्य से लगभग 46° ऊपर। यह शायद ही कभी दिखाई देता है और केवल कुछ मिनटों के लिए, चमकीले रंग होते हैं, और लाल रंग चाप के बाहरी हिस्से तक ही सीमित होता है। परिधिगत चाप अपने रंग, चमक और स्पष्ट रूपरेखा के लिए उल्लेखनीय है। हेलो प्रकार का एक और जिज्ञासु और बहुत ही दुर्लभ ऑप्टिकल प्रभाव लोविट्ज़ चाप है। वे 22 डिग्री प्रभामंडल के साथ चौराहे पर पारेलिया की निरंतरता के रूप में उत्पन्न होते हैं, प्रभामंडल के बाहरी तरफ से गुजरते हैं और सूर्य की ओर थोड़ा अवतल होते हैं। सफेद प्रकाश के स्तंभ, साथ ही विभिन्न क्रॉस, कभी-कभी भोर या शाम को दिखाई देते हैं, विशेष रूप से ध्रुवीय क्षेत्रों में, और सूर्य और चंद्रमा दोनों के साथ हो सकते हैं। कभी-कभी, चंद्र प्रभामंडल और ऊपर वर्णित के समान अन्य प्रभाव देखे जाते हैं, जिनमें सबसे सामान्य चंद्र प्रभामंडल (चंद्रमा के चारों ओर वलय) होता है, जिसका कोणीय त्रिज्या 22? होता है। झूठे सूरज की तरह, झूठे चांद पैदा हो सकते हैं। मुकुट, या मुकुट, सूर्य, चंद्रमा या अन्य चमकदार वस्तुओं के चारों ओर छोटे संकेंद्रित रंग के छल्ले होते हैं जो समय-समय पर देखे जाते हैं जब प्रकाश स्रोत पारभासी बादलों के पीछे होता है। कोरोना त्रिज्या प्रभामंडल त्रिज्या से छोटा है और लगभग है। 1-5?, नीला या बैंगनी वलय सूर्य के सबसे निकट है। एक कोरोना तब बनता है जब पानी की छोटी-छोटी बूंदों से प्रकाश बिखरता है जो बादल बनाते हैं। कभी-कभी मुकुट सूर्य (या चंद्रमा) के चारों ओर एक चमकदार स्थान (या प्रभामंडल) जैसा दिखता है, जो एक लाल रंग की अंगूठी के साथ समाप्त होता है। अन्य मामलों में, बड़े व्यास के कम से कम दो संकेंद्रित वलय, बहुत कमजोर रंग के, प्रभामंडल के बाहर दिखाई देते हैं। यह घटना इंद्रधनुषी बादलों के साथ होती है। कभी-कभी बहुत ऊँचे बादलों के किनारों को चमकीले रंगों में रंगा जाता है। ग्लोरिया (हेलोस)। विशेष परिस्थितियों में, असामान्य वायुमंडलीय घटनाएं होती हैं। यदि सूर्य प्रेक्षक के पीछे है, और उसकी छाया पास के बादलों या कोहरे के पर्दे पर प्रक्षेपित होती है, तो किसी व्यक्ति के सिर की छाया के चारों ओर वातावरण की एक निश्चित स्थिति के तहत, आप एक रंगीन चमकदार चक्र - एक प्रभामंडल देख सकते हैं। आमतौर पर ऐसा प्रभामंडल घास के मैदान पर ओस की बूंदों द्वारा प्रकाश के परावर्तन के कारण बनता है। ग्लोरिया भी काफी सामान्य हैं जो उस छाया के आसपास पाए जाते हैं जो विमान अंतर्निहित बादलों पर डालता है। ब्रोकन के भूत। दुनिया के कुछ क्षेत्रों में, जब एक पहाड़ी पर एक पर्यवेक्षक की छाया, सूर्योदय या सूर्यास्त के समय, थोड़ी दूरी पर स्थित बादलों पर उसके पीछे पड़ती है, तो एक हड़ताली प्रभाव प्रकट होता है: छाया विशाल आयाम प्राप्त करती है। यह कोहरे में पानी की छोटी-छोटी बूंदों द्वारा प्रकाश के परावर्तन और अपवर्तन के कारण होता है। वर्णित घटना को जर्मनी में हार्ज़ पहाड़ों में चोटी के बाद "भूत का भूत" कहा जाता है। मिराज एक ऑप्टिकल प्रभाव है जो प्रकाश के अपवर्तन के कारण होता है जब विभिन्न घनत्वों की हवा की परतों से गुजरते हैं और एक आभासी छवि के रूप में व्यक्त किया जाता है। इस मामले में, दूर की वस्तुओं को उनकी वास्तविक स्थिति के सापेक्ष ऊपर या नीचे किया जा सकता है, और विकृत भी हो सकता है और अनियमित, शानदार आकार प्राप्त कर सकता है। मिराज अक्सर गर्म जलवायु में देखे जाते हैं, जैसे कि रेतीले मैदानों में। अवर मृगतृष्णा आम हैं, जब दूर, लगभग सपाट रेगिस्तानी सतह खुले पानी की उपस्थिति पर ले जाती है, खासकर जब थोड़ी ऊंचाई से या गर्म हवा की एक परत के ऊपर से देखा जाता है। इसी तरह का भ्रम आमतौर पर गर्म पक्की सड़क पर होता है जो बहुत आगे पानी की सतह जैसा दिखता है। वास्तव में यह सतह आकाश का प्रतिबिंब है। आंखों के स्तर से नीचे, वस्तुएं, आमतौर पर उल्टा, इस "पानी" में दिखाई दे सकती हैं। एक "वायु परत केक" गर्म भूमि की सतह के ऊपर बनता है, और पृथ्वी के सबसे निकट की परत सबसे अधिक गर्म और इतनी दुर्लभ होती है कि इससे गुजरने वाली प्रकाश तरंगें विकृत हो जाती हैं, क्योंकि उनकी प्रसार गति माध्यम के घनत्व के आधार पर भिन्न होती है। सुपीरियर मृगतृष्णा अवर मृगतृष्णा की तुलना में कम आम और अधिक दर्शनीय हैं। दूर की वस्तुएँ (अक्सर समुद्र क्षितिज के नीचे) आकाश में उलटी दिखाई देती हैं, और कभी-कभी उसी वस्तु की सीधी छवि भी ऊपर दिखाई देती है। यह घटना ठंडे क्षेत्रों के लिए विशिष्ट है, खासकर जब एक महत्वपूर्ण तापमान उलटा होता है, जब हवा की एक गर्म परत ठंडी परत से ऊपर होती है। यह ऑप्टिकल प्रभाव एक असमान घनत्व के साथ हवा की परतों में प्रकाश तरंगों के सामने के प्रसार के जटिल पैटर्न के परिणामस्वरूप प्रकट होता है। समय-समय पर बहुत ही असामान्य मृगतृष्णाएं होती हैं, खासकर ध्रुवीय क्षेत्रों में। जब मृगतृष्णा भूमि पर होती है, तो पेड़ और अन्य भूदृश्य घटक उलटे हो जाते हैं। सभी मामलों में, ऊपरी मृगतृष्णा में वस्तुएं निचले मृगतृष्णा की तुलना में अधिक स्पष्ट रूप से दिखाई देती हैं। जब दो वायुराशियों की सीमा एक ऊर्ध्वाधर तल होती है, तो कभी-कभी पार्श्व मृगतृष्णाएँ देखी जाती हैं। सेंट एल्मो की आग। वातावरण में कुछ प्रकाशीय घटनाएं (उदाहरण के लिए, चमक और सबसे आम मौसम संबंधी घटना - बिजली) प्रकृति में विद्युत हैं। सेंट एल्मो की आग बहुत कम आम है - 30 सेमी से 1 मीटर या उससे अधिक लंबाई के चमकीले हल्के नीले या बैंगनी ब्रश, आमतौर पर मस्तूलों के शीर्ष पर या समुद्र में जहाजों के गज के छोर पर। कभी-कभी ऐसा लगता है कि जहाज की पूरी हेराफेरी फॉस्फोरस और चमक से ढकी हुई है। एल्मो की आग कभी-कभी पहाड़ की चोटियों पर, साथ ही ऊंची इमारतों के खंभों और नुकीले कोनों पर दिखाई देती है। यह घटना विद्युत कंडक्टरों के सिरों पर ब्रश इलेक्ट्रिक डिस्चार्ज है, जब उनके आसपास के वातावरण में विद्युत क्षेत्र की ताकत बहुत बढ़ जाती है। विल-ओ-द-विस्प्स एक धुंधली नीली या हरी चमक है जो कभी-कभी दलदलों, कब्रिस्तानों और तहखानों में देखी जाती है। वे अक्सर एक शांत जलती हुई, गैर-हीटिंग, मोमबत्ती की लौ के रूप में दिखाई देते हैं, जो जमीन से लगभग 30 सेमी ऊपर उठती है, एक पल के लिए वस्तु पर मँडराती है। ऐसा लगता है कि प्रकाश पूरी तरह से मायावी है और जैसे-जैसे प्रेक्षक पास आता है, ऐसा लगता है कि वह दूसरी जगह चला गया है। इस घटना का कारण कार्बनिक अवशेषों का अपघटन और दलदल गैस मीथेन (सीएच 4) या फॉस्फीन (पीएच 3) का स्वतःस्फूर्त दहन है। भटकती रोशनी का एक अलग आकार होता है, कभी-कभी गोलाकार भी। हरी किरण - पन्ना हरी धूप की एक चमक उस समय जब सूर्य की अंतिम किरण क्षितिज के नीचे गायब हो जाती है। सूरज की रोशनी का लाल घटक पहले गायब हो जाता है, बाकी सभी क्रम में आते हैं, और पन्ना हरा रहता है। यह घटना तभी होती है जब सौर डिस्क का केवल किनारा क्षितिज के ऊपर रहता है, अन्यथा रंगों का मिश्रण होता है। क्रिपसकुलर किरणें सूर्य के प्रकाश की किरणें हैं जो उच्च वातावरण में धूल को रोशन करने पर दिखाई देती हैं। बादलों की छायाएं काली पट्टी बनाती हैं और किरणें उनके बीच फैलती हैं। यह प्रभाव तब होता है जब सूर्योदय से पहले या सूर्यास्त के बाद सूर्य क्षितिज पर नीचा होता है।