LEMBAGA PENDIDIKAN OTONOM KOTA

KABUPATEN BELOYARSKY

"PENDIDIKAN UMUM SEKOLAH MENENGAH (PENUH) 2, BELOYARSKY"

Proyek dalam nominasi No. 2

Tema proyek:

« fenomena optik di atmosfer"

Tarasenko Yuri Petrovich

Kelas 11a

pengawas proyek:

Panchenko-Bondarenko Galina Konstantinovna

Tempat kerja

Posisi

guru fisika

Beloyarsky

FENOMENA OPTIK DALAM SUASANA

Tarasenko Yuri Petrovich

Okrug Otonom Khanty-Mansi, wilayah Tyumen,

Beloyarsky, MOSSh No. 2, kelas 11a

anotasi

Karya yang diusulkan merupakan peluang yang menjanjikan untuk membantu guru meningkatkan motivasi belajar fisika sebagai mata pelajaran pendidikan umum. bahan ini akan memperkenalkan Anda pada fenomena aneh yang dapat ditemui dalam kehidupan sehari-hari dan menjelaskan sifatnya dari sudut pandang fisika. Proyek ini mengembangkan daftar pertanyaan untuk menguji pengetahuan siswa tentang topik ini. Sebuah survei dilakukan, yang hasilnya juga tersedia dalam proyek.

1. Pendahuluan………..……………………………………………..……….……….4

2. Tubuh utama

2.1 Pengantar optik………………………………………..5

2.2 Atmosfer bumi sebagai sistem optik……………………………5

2.3 Warna langit…………………………………………………………………….6

2.4 Halo……………………………………………………………………………………… 7

2.5 Pelangi…………………………………………………………………………..……8

2.6Hantu Brocken……………………………………..………..…..….9

2.7 Will-o'-the-wisps………………………………………………………………………………….….10

2.8 Mirage. Fatamorgana. Jenis-jenis fatamorgana……………..…………………..….11

2.9 Aurora. Bagaimana aurora terjadi ……..14

2.10 Matahari palsu………………………………………………………...15

2.11 Kolom cahaya………………………………………………………...16

2.12 Mahkota………………………………………………………………...17

3. Menanyakan………………………………………………………………….18

4. Kesimpulan……………………………………………………………………… 19

5. Daftar literatur yang digunakan ………………………………………….20

6. Permohonan…………………………………………………………………..21

pengantar

Tujuan dari ini proyek Penelitian adalah pertimbangan fenomena atmosfer optik dan sifat fisiknya. Karena ruang lingkup karya yang terbatas, maka hanya sedikit yang dideskripsikan dari fenomena tersebut, seperti penjelasan tentang warna langit (tanpa mempengaruhi waktu fajar pagi dan petang), pelangi, halo, "matahari palsu", fatamorgana dan aurora. Fenomena ini dijelaskan secara rinci dalam karya. Fenomena kemunculan pilar surya, hantu Brocken, mahkota dan lampu pengembara dijelaskan dengan kurang detail.

Makalah ini berisi aspek metodologis tentang kemungkinan penggunaan bahan yang digunakan di sekolah menengah.

Untuk kejelasan yang lebih besar, saya telah mengembangkan presentasi yang berisi foto langka fenomena atmosfer optik, yang dapat digunakan sebagai tambahan pada karya desain yang ada, dan sebagai tambahan dari elemen visual yang sudah terkandung di dalamnya.

Nilai tambah besar dari karya tersebut, menurut saya, tidak hanya orientasi ilmiahnya, tetapi juga orientasi estetika yang diungkapkan dengan jelas. Saya harap Anda menikmati membaca draft seperti saya menikmati kompilasi itu.

Tujuan proyek:

Memperkenalkan siswa pada fenomena optik di atmosfer

Pilih literatur untuk proyek ini

Sistematisasi informasi tentang fenomena optik di atmosfer

Melakukan survei terhadap siswa kelas 10

Biasakan siswa dengan pekerjaan proyek.

Pengantar optik

Sebagian besar spesies yang terdaftar optik, seperti fenomena fisik, tersedia untuk pengamatan kami hanya saat menggunakan perangkat teknis khusus. Ini bisa berupa instalasi laser, pemancar sinar-X, teleskop radio, generator plasma, dan banyak lainnya. Tetapi yang paling mudah diakses dan, pada saat yang sama, fenomena optik paling berwarna adalah atmosfer. Dalam skala besar, mereka adalah produk dari interaksi cahaya dan atmosfer bumi.

Atmosfer bumi sebagai sistem optik

Untuk sinar cahaya yang datang dari matahari atau lainnya benda-benda langit, atmosfer bumi adalah sejenis sistem optik dengan parameter yang terus berubah. Berada di jalan mereka, itu memantulkan sebagian cahaya, menyebarkannya, melewati seluruh ketebalan atmosfer, memberikan penerangan permukaan bumi, dalam kondisi tertentu, menguraikannya menjadi komponen dan membengkokkan jalur sinar, sehingga menyebabkan berbagai fenomena atmosfer. Warna-warni yang paling tidak biasa adalah matahari terbenam, pelangi, cahaya utara, fatamorgana, lingkaran matahari dan bulan.

Ilmu yang mempelajari fenomena cahaya di atmosfer

1. Optik meteorologi- mempelajari atmosfer

fenomena yang berhubungan dengan cuaca (fenomena warna langit dan warnanya,

polarisasi cakrawala, fenomena fatamorgana dan tidak teratur

pembiasan dan pemantulan cahaya di atmosfer, kerlap-kerlip bintang,

pelangi, lingkaran dan mahkota di sekitar tokoh-tokoh).

2. Astronomi- mempelajari fenomena pembiasan secara detail

(pembiasan cahaya di atmosfer).

3. listrik atmosfer- melakukan penelitian

fenomena atmosfer yang berasal dari listrik (petir,

kebakaran St. Elmo, dll.).

4. optik atmosfer– mempelajari konversi energi matahari

dan radiasi termal atmosfer itu sendiri dan yang mendasarinya

permukaan.

warna langit

Fenomena warna biru langit pada siang hari hanya bergantung pada hamburan cahaya oleh mereka partikel kecil, yang secara konstan dalam jumlah yang lebih dari cukup dalam suspensi tidak hanya di bagian bawah, tetapi juga di lapisan atmosfer yang relatif tinggi. Lord Rayleigh (Rayleigh) secara teoritis membuktikan bahwa pada ukuran yang cukup kecil, partikel tersebut memiliki sifat hanya memantulkan sinar dengan panjang gelombang pendek, yaitu sinar biru, biru, ungu. . Untuk memahami beberapa fenomena dunia subatom, akan berguna untuk membayangkan elektron yang terikat pada inti pada pegas kaku. Respon elektron terhadap benturan Medan listrik gelombang cahaya tergantung pada bagaimana frekuensi gelombang berkorelasi dengan frekuensi alami pegas imajiner ini. Perhitungan menunjukkan bahwa semakin pendek panjang gelombang cahaya, semakin tinggi kemungkinannya jatuh ke dalam resonansi dengan frekuensi alami eksitasi elektron dan, dengan demikian, semakin sering elektron akan menyerap dan memancarkan kembali foton dengan frekuensi yang sesuai. Konsekuensi dari efek yang sama dari interaksi cahaya dengan atom adalah hamburan cahaya dalam medium. Cahaya yang tidak berinteraksi dengan atom mencapai kita secara langsung. Oleh karena itu, ketika kita tidak melihat pada sumber cahaya, tetapi pada cahaya yang tersebar dari sumber ini, kita mengamati di dalamnya dominasi gelombang pendek bagian biru dari spektrum.

Itu sebabnya langit tampak biru dan matahari kekuningan! Ketika kita melihat ke langit jauh dari Matahari, Anda melihat tersebar sinar matahari, di mana gelombang pendek bagian biru dari spektrum mendominasi. Ketika Anda melihat langsung ke Matahari, Anda mengamati spektrum radiasinya, dari mana, dengan menyebarkan atom udara, sebagian sinar biru telah dihilangkan, dan awalnya spektrum putih Matahari bergeser menjadi kuning-merah saat melewati atmosfer

Lingkaran cahaya

Lingkaran cahaya(dari bahasa Yunani - "lingkaran", "cakram"; juga aura, halo, halo) - ini adalah fenomena pembiasan dan pantulan cahaya dalam kristal es awan tingkat atas; adalah lingkaran terang atau warna-warni di sekitar Matahari atau Bulan, dipisahkan dari termasyhur oleh celah gelap. Halo sering diamati di depan siklon (di awan cirrostratus pada ketinggian 5-10 km dari bagian depan yang hangat) dan oleh karena itu dapat berfungsi sebagai tanda pendekatan mereka. Terkadang lingkaran cahaya bulan juga dapat diamati. Pada prisma jenis lain, tingginya sangat kecil dibandingkan dengan penampang; kemudian diperoleh pelat datar bersisi enam. Kadang-kadang, akhirnya, kristal es berbentuk prisma, yang penampangnya adalah bintang berujung enam.

Lingkaran biasa atau lingkaran kecil adalah lingkaran cemerlang (Gbr. 2) yang mengelilingi termasyhur, jari-jarinya sekitar 22 °; warnanya kemerah-merahan dalam, kemudian kuning terlihat samar-samar, kemudian warnanya berubah menjadi putih dan berangsur-angsur menyatu dengan rona kebiruan umum langit. Ruang di dalam lingkaran tampak relatif gelap; batas bagian dalam lingkaran digambarkan dengan tajam. Lingkaran ini dibentuk oleh pembiasan cahaya dalam jarum es, yang dibawa dalam berbagai posisi di udara. Sudut pembelokan sinar terkecil dalam prisma es kira-kira 22°, sehingga semua sinar yang melewati kristal akan tampak menyimpang dari sumber cahaya oleh pengamat. paling sedikit pada 22°; maka kegelapan ruang batin. Warna merah, sebagai yang paling sedikit dibiaskan, juga akan tampak paling sedikit menyimpang dari yang termasyhur; itu diikuti oleh kuning; sisa sinar, bercampur satu sama lain, akan memberi kesan warna putih.

Pelangi

Pelangi adalah fenomena optik yang terjadi di atmosfer dan berbentuk busur warna-warni di kubah langit. Ini diamati dalam kasus-kasus ketika sinar matahari menerangi tirai hujan, yang terletak di berlawanan dengan matahari sisi langit. Pusat busur pelangi searah dengan garis lurus yang melalui piringan surya(bahkan jika tersembunyi dari pengamatan oleh awan) dan mata pengamat, yaitu. pada titik yang berlawanan dengan matahari. Busur pelangi adalah bagian dari lingkaran yang dibatasi di sekitar titik ini dengan jari-jari 42 ° 30 "(dalam pengukuran sudut).

Pengamat terkadang dapat melihat beberapa pelangi secara bersamaan - pelangi utama, sekunder, dan sekunder. Pelangi utama adalah busur berwarna pada tetesan selubung hujan yang surut dan selalu muncul dari sisi langit yang berlawanan dengan Matahari. Saat Matahari berada di ufuk, ketinggian tepi atas pelangi utama adalah 42° 30 dalam ukuran sudut. Saat Matahari terbit di atas ufuk bagian yang terlihat pelangi turun. Ketika Matahari mencapai ketinggian 42°30", pelangi tidak akan terlihat oleh pengamat di permukaan bumi, namun jika pada saat menghilangnya seseorang memanjat menara atau tiang kapal, maka pelangi dapat terlihat lagi.

Pelangi dapat dilihat sebagai roda raksasa, yang, seperti sumbu, diletakkan pada garis lurus imajiner yang melewati Matahari dan pengamat.

Posisi pelangi dalam kaitannya dengan lanskap sekitarnya tergantung pada posisi pengamat dalam kaitannya dengan Matahari, dan dimensi sudut pelangi ditentukan oleh ketinggian Matahari di atas cakrawala. Pengamat adalah puncak kerucut, yang sumbunya diarahkan sepanjang garis yang menghubungkan pengamat dengan Matahari. Pelangi adalah bagian dari keliling pangkal kerucut ini di atas cakrawala. Ketika pengamat bergerak, kerucut yang ditentukan, dan karenanya pelangi, bergerak sesuai.

Dua penjelasan perlu dibuat di sini. Pertama, ketika kita berbicara tentang garis lurus yang menghubungkan pengamat dengan Matahari, yang kita maksudkan bukan yang benar, tetapi arah yang diamati ke Matahari. Ini berbeda dari yang sebenarnya dengan sudut bias.

Kedua, ketika kita berbicara tentang pelangi di atas cakrawala, yang kita maksud adalah pelangi yang relatif jauh - ketika tirai hujan beberapa kilometer jauhnya dari kita.

Hantu Brocken

Di beberapa wilayah di dunia, ketika bayangan seorang pengamat di sebuah bukit saat matahari terbit atau terbenam jatuh di belakangnya di atas awan yang terletak pada jarak yang dekat, efek mencolok: bayangan mengambil proporsi kolosal. Hal ini disebabkan oleh pemantulan dan pembiasan cahaya oleh tetesan air terkecil di dalam kabut. Fenomena yang dijelaskan disebut "hantu Brocken" setelah puncak di pegunungan Harz di Jerman.

will-o'-the-wisps

Cahaya samar berwarna kebiruan atau kehijauan, yang kadang-kadang terlihat di rawa-rawa, kuburan, dan ruang bawah tanah. Mereka sering muncul sebagai nyala lilin yang menyala dengan tenang, tidak memanas, yang diangkat sekitar 30 cm di atas tanah, melayang di atas objek sejenak. Cahaya tampaknya benar-benar sulit dipahami dan, ketika pengamat mendekat, cahaya itu tampaknya pindah ke tempat lain. Alasan untuk fenomena ini adalah dekomposisi residu organik dan pembakaran spontan gas metana rawa (CH 4) atau fosfin (PH 3). Lampu pengembara memiliki bentuk yang berbeda kadang-kadang bahkan berbentuk bola.

fatamorgana

Mirage adalah fenomena atmosfer, karena itu, dalam keadaan tertentu, objek dibuat terlihat di area mana pun, lokasi sebenarnya yang jauh dari tempat pengamatannya oleh pemirsa. Hal ini dijelaskan oleh pemantulan total sinar pada batas dua lapisan udara yang memiliki: berbagai suhu, jika berkas cahaya jatuh dengan kemiringan yang sangat kuat pada bidang batas.

Jika pengamat dan objek yang jauh hanya berada pada titik yang sedikit lebih tinggi dan di antara keduanya terdapat tanah berpasir yang sangat dipanaskan oleh matahari, memberikan kehangatannya ke lapisan udara terdekat dan dengan demikian memanaskannya lebih kuat daripada lapisan yang terletak di atasnya, pengamat melihat objek dalam posisi sebenarnya melalui sinar, langsung dari objek yang pergi ke sana, dan kedua, dalam posisi terbalik, dengan bantuan sinar, pertama datang dari objek ke bawah, kemudian, ketika bertemu dengan lapisan udara yang lebih hangat dan karenanya lebih jarang, yang dipantulkan dan menuju ke mata pengamat, yang melihat benda seolah-olah dipantulkan di dalam air. Penjelasan ini diberikan oleh Monge dalam "M é moires de l" Institut d "Mesir". Jika lapisan hangat yang dipanaskan dengan kuat tidak di bagian bawah, tetapi di bagian atas pengamat dan objek yang diamati, yang berada di lapisan dingin yang lebih padat, fenomena fatamorgana juga dapat terjadi, tetapi hanya ke arah atas.

Jadi, diamati dalam bentuk terbalik di atas cakrawala, misalnya, kapal, menara, kastil, dll., Adalah gambar benda nyata.

Di beberapa tempat, di Naples, Reggio, di pantai Selat Sisilia, di dataran berpasir yang luas (di pagi hari, ketika lapisan bawah udara masih lebih dingin daripada yang atas, sudah dihangatkan oleh matahari), di Persia , Turkestan, Mesir, fenomena ini sering diamati, disebutfatamorgana .

fatamorgana

fatamorgana - fenomena optik kompleks yang langka diatmosfer, terdiri dari beberapa bentukfatamorgana, di mana objek yang jauh terlihat berulang kali dan dengan berbagai distorsi.

Fata Morgana terjadi ketika, di lapisan bawah atmosfer, terbentuk beberapa lapisan udara dengan kerapatan yang berbeda (biasanya karena perbedaan suhu), yang mampu memberikan pantulan cermin. Sebagai hasil pemantulan, serta pembiasan sinar, pada kenyataannya fasilitas yang ada mereka memberikan beberapa gambar terdistorsi di cakrawala atau di atasnya, sebagian tumpang tindih satu sama lain dan dengan cepat berubah dalam waktu, yang menciptakan gambar aneh Fata Morgana.

Penjelasan tentang fatamorgana yang lebih rendah ("danau")

Jika udara di permukaan bumi sangat panas dan oleh karena itu kepadatannya relatif rendah, maka indeks bias di permukaan akan lebih kecil daripada di lapisan udara yang lebih tinggi. Sesuai dengan aturan yang telah ditetapkan, sinar cahaya yang dekat dengan permukaan bumi dalam hal ini akan dibelokkan sehingga lintasannya cembung ke bawah.

Pengamat akan melihat bagian langit yang sesuai tidak di atas cakrawala, tetapi di bawahnya. Tampaknya dia melihat air, meskipun sebenarnya dia memiliki gambar langit biru di depannya.

Jika kita membayangkan ada bukit, pohon palem atau objek lain di dekat cakrawala, maka pengamat akan melihatnya terbalik karena kelengkungan sinar yang ditandai, dan akan melihatnya sebagai pantulan objek yang sesuai di air yang tidak ada. Jadi ada ilusi, yang merupakan fatamorgana "danau".

P fatamorgana superior yang tinggi

Dapat diasumsikan bahwa udara di permukaan bumi atau air tidak dipanaskan, tetapi, sebaliknya, lebih dingin dibandingkan dengan lapisan udara yang lebih tinggi. Sinar cahaya dalam kasus yang dipertimbangkan dibengkokkan sehingga lintasannya cembung ke atas. Oleh karena itu, sekarang pengamat dapat melihat benda-benda yang tersembunyi darinya di luar cakrawala, dan ia akan melihatnya di atas, seolah-olah tergantung di atas garis cakrawala. Oleh karena itu, fatamorgana seperti itu disebut superior.

Sebuah fatamorgana superior dapat menghasilkan gambar tegak dan terbalik. Bayangan langsung terjadi ketika indeks bias udara menurun relatif lambat dengan ketinggian. Dengan penurunan cepat dalam indeks bias, gambar terbalik terbentuk.

Fatamorgana ganda dan tiga kali lipat

Jika indeks bias udara berubah mula-mula dengan cepat kemudian perlahan, maka sinar-sinar di daerah 1 akan dibelokkan lebih cepat daripada di daerah 2. Akibatnya, muncul dua bayangan. Sinar cahaya yang merambat di dalam wilayah udara 1 membentuk bayangan benda yang terbalik. Sinar-sinar yang merambat terutama di dalam daerah 2 sedikit melengkung dan membentuk bayangan lurus.

Untuk memahami bagaimana fatamorgana rangkap tiga muncul, kita harus membayangkan tiga wilayah udara berturut-turut: yang pertama (dekat permukaan), di mana indeks bias menurun perlahan dengan ketinggian, berikutnya, di mana indeks bias menurun dengan cepat, dan wilayah ketiga, di mana indeks bias menurun perlahan lagi.

Fatamorgana penglihatan ultra-panjang

Sifat fatamorgana ini adalah yang paling sedikit dipelajari. Jelas bahwa atmosfer harus transparan, bebas dari uap air dan polusi. Tapi ini tidak cukup. Lapisan stabil udara dingin harus terbentuk pada ketinggian tertentu di atas tanah. Di bawah dan di atas lapisan ini, udara harus lebih hangat. Seberkas cahaya yang jatuh di dalam lapisan udara dingin yang padat, seolah-olah, "terkunci" di dalamnya dan merambat di dalamnya seperti semacam pemandu cahaya. Lintasan sinar harus cembung sepanjang waktu menuju daerah yang kurang padat di udara.

Chronomirage

Chronomirage adalah fenomena misterius yang belum diterima penjelasan ilmiah. Tidak ada hukum yang diketahui fisikawan tidak dapat menjelaskan mengapa fatamorgana dapat mencerminkan peristiwa yang terjadi pada jarak tertentu, tidak hanya dalam ruang, tetapi juga dalam waktu. Fatamorgana pertempuran dan pertempuran yang pernah terjadi di bumi sangat terkenal. Pada November 1956, beberapa turis menghabiskan malam di pegunungan Skotlandia. Pada pukul tiga pagi mereka terbangun dari suara aneh, melihat keluar tenda dan melihat lusinan pemanah Skotlandia dengan seragam militer tua, yang, menembak, melarikan diri melalui lapangan berbatu! Kemudian penglihatan itu menghilang, tidak meninggalkan jejak, tetapi sehari kemudian hal itu terjadi lagi. Pemanah Skotlandia, semuanya terluka, berjalan dengan susah payah melintasi lapangan, tersandung batu.

Menurut satu teori, dengan pertemuan khusus faktor alam informasi visual dicetak dalam ruang dan waktu. Dan dengan kebetulan atmosfer tertentu, cuaca, dll. kondisi, itu kembali menjadi terlihat oleh pengamat luar.

Mirage - pelacak

Kelas fenomena yang juga tidak menerima pembenaran ilmiah. Ini termasuk fatamorgana, yang, setelah menghilang, meninggalkan jejak material. Diketahui bahwa pada bulan Maret 1997, kacang matang segar jatuh dari langit di Inggris. Mengemukakan beberapa penjelasan tentang sifat terjadinya jejak tersebut.

Pertama, jejak ini tidak berhubungan langsung dengan fatamorgana. "Setelah ini" tidak berarti "karena ini". Hal yang paling sulit adalah untuk menetapkan keandalan umum dari fakta-fakta dari fenomena semacam itu.

Penjelasan lainnya adalah perbedaan lapisan suhu menyebabkan terbentuknya efek pusaran yang menyedot berbagai sampah ke atmosfer. Pergerakan arus udara mengantarkan "diserap" ke area pembentukan fatamorgana. Setelah suhu menyamakan, "gambar surgawi" menghilang, dan puing-puing jatuh ke tanah.

aurora

Aurora - cahaya (pendaran) dari lapisan atas atmosfer planet dengan magnetosfer, karena interaksinya dengan partikel bermuatan angin matahari. Dalam kebanyakan kasus, aurora berwarna hijau atau biru-hijau, dengan tambalan sesekali atau batas merah muda atau merah.

Aurora diamati dalam dua bentuk utama - dalam bentuk pita dan dalam bentuk bintik-bintik seperti awan. Ketika pancarannya kuat, ia mengambil bentuk pita. Kehilangan intensitas, itu berubah menjadi bintik-bintik. Namun, banyak pita hilang sebelum pecah menjadi bintik-bintik. Pita-pita itu tampak menggantung di ruang gelap langit, menyerupai gorden atau gorden raksasa, biasanya membentang dari timur ke barat sejauh ribuan kilometer. Ketinggian tirai ini beberapa ratus kilometer, ketebalannya tidak melebihi beberapa ratus meter, dan sangat halus dan transparan sehingga bintang-bintang dapat dilihat melaluinya.

Ada empat jenis aurora

Busur seragam - strip bercahaya memiliki bentuk paling sederhana dan tenang. Itu lebih terang dari bawah dan secara bertahap menghilang ke atas dengan latar belakang cahaya langit;

busur bercahaya - pita menjadi agak lebih aktif dan bergerak, membentuk lipatan dan aliran kecil;

pita bercahaya - dengan peningkatan aktivitas, lipatan yang lebih besar ditumpangkan pada yang lebih kecil;

Seringkali ada aurora dari jenis yang berbeda. Mereka menangkap seluruh wilayah kutub dan sangat intens. Mereka terjadi selama peningkatan aktivitas matahari. Lampu ini muncul sebagai topi hijau keputihan. Lampu seperti itu disebutkesibukan.

Bagaimana aurora terjadi?

Bumi adalah magnet yang sangat besar kutub selatan yang terletak di dekat utara kutub geografis, dan yang utara dekat dengan yang selatan. Garis-garis gaya medan magnet bumi, yang disebut garis geomagnetik, keluar dari daerah yang berdekatan dengan kutub utara magnet bumi, meliputi Bumi dan masuk ke wilayah selatan kutub magnet, membentuk kisi toroidal di sekitar Bumi.

Sudah lama diyakini bahwa lokasi magnet garis kekuatan simetris tentang poros bumi. Sekarang menjadi jelas bahwa apa yang disebut "angin matahari" - aliran proton dan elektron yang dipancarkan oleh Matahari - menabrak cangkang geomagnetik Bumi dari ketinggian sekitar 20.000 km, menariknya kembali, menjauh dari Matahari, membentuk semacam "ekor" magnet di dekat Bumi.

matahari palsu

Lingkaran parhelic (atau lingkaran matahari palsu) - cincin putih yang berpusat pada titik zenith, melewati Matahari sejajar dengan cakrawala. Ini terbentuk karena pantulan sinar matahari dari tepi permukaan kristal es. Jika kristal cukup merata di udara, lingkaran penuh menjadi terlihat. Parhelia, atau matahari palsu, adalah bintik-bintik bercahaya terang yang menyerupai Matahari, yang terbentuk di titik-titik persimpangan lingkaran parhelik dengan halo, memiliki jari-jari sudut 22, 46. dan 90 derajat. Parhelion yang paling sering terbentuk dan paling terang terbentuk di persimpangan dengan lingkaran cahaya 22 derajat, biasanya diwarnai di hampir semua warna pelangi. Matahari palsu di persimpangan dengan lingkaran cahaya 46 dan 90 derajat lebih jarang diamati.

tiang lampu

Kolom cahaya, atau matahari, adalah jalur cahaya vertikal yang membentang dari matahari saat matahari terbenam atau matahari terbit. Fenomena ini disebabkan oleh kristal es datar atau kolumnar heksagonal. Kristal datar yang tersuspensi di udara menyebabkan pilar surya jika matahari berada pada ketinggian 6 derajat di atas cakrawala, atau di belakangnya, berbentuk kolom - jika matahari berada pada ketinggian 20 derajat di atas cakrawala. Kristal cenderung mengambil posisi horizontal ketika jatuh di udara, dan bentuk kolom cahaya tergantung pada posisi relatifnya.

mahkota

Halo harus dibedakan dari mahkota. Yang terakhir memiliki ukuran sudut yang lebih kecil (berbanding terbalik dengan diameter tetesan di awan, sehingga dapat digunakan untuk menentukan ukuran tetesan di awan) dan dijelaskan oleh hamburan difraksi sinar matahari. sumber cahaya oleh tetesan air yang membentuk awan atau kabut. Fenomena mahkota terjadi di awan air tipis, terdiri dari tetesan kecil yang homogen (biasanya awan altocumulus) dan menutupi piringan bintang, karena difraksi. Mahkota juga muncul dalam kabut di dekat sumber cahaya buatan. Bagian utama, dan seringkali satu-satunya bagian dari mahkota adalah lingkaran cahaya dengan radius kecil, yang mengelilingi piringan luminer (atau sumber buatan Sveta). Lingkaran itu sebagian besar berwarna kebiruan dan hanya kemerahan di tepi luar. Itu juga disebut halo atau mahkota. Itu mungkin dikelilingi oleh satu atau lebih cincin tambahan dengan warna yang sama tetapi lebih terang, tidak berdekatan dengan lingkaran dan satu sama lain. Radius halo 1-5°. Ini berbanding terbalik dengan diameter tetesan di awan, sehingga dapat digunakan untuk menentukan ukuran tetesan di awan.Dalam kasus lain, setidaknya dua cincin konsentris dengan diameter lebih besar, berwarna sangat lemah, terlihat di luar. halo. Fenomena ini disertai dengan awan berwarna-warni. Terkadang tepi awan yang sangat tinggi diwarnai warna cerah.

Daftar pertanyaan

Bagaimana pelangi muncul?

Apa yang mempengaruhi warna langit?

Apakah mungkin untuk mengulangi fenomena optik dalam kondisi laboratorium?

Apa yang menjelaskan pembelokan sinar di atmosfer?

Berapa banyak warna yang dimiliki cahaya?

Mengapa udara transparan?

Apa warna ruang?

Apakah mungkin untuk berlomba melintasi pelangi dengan menunggang kuda?

Apakah fatamorgana itu nyata atau ilusi optik?

Kesimpulan

sifat fisik cahaya telah menarik minat orang sejak dahulu kala. Banyak ilmuwan terkemuka, sepanjang perkembangan pemikiran ilmiah, berjuang untuk memecahkan masalah ini. Seiring waktu, kompleksitas yang biasa sinar putih, dan kemampuannya untuk mengubah perilakunya tergantung pada lingkungan, dan kemampuannya untuk menunjukkan tanda-tanda yang melekat pada elemen material dan alam radiasi elektromagnetik. Sinar cahaya, yang mengalami berbagai pengaruh teknis, mulai digunakan dalam sains dan teknologi dalam rentang dari alat pemotong yang mampu memproses bagian yang diinginkan dengan akurasi satu mikron, hingga saluran transmisi informasi tanpa bobot dengan kemungkinan yang hampir tidak ada habisnya.

Tapi sebelum didirikan tampilan modern tentang sifat cahaya, dan berkas cahaya telah menemukan penerapannya dalam kehidupan manusia, banyak fenomena optik yang terjadi di mana-mana di atmosfer bumi, dari pelangi yang terkenal hingga fatamorgana periodik yang kompleks, telah diidentifikasi, dijelaskan, dibuktikan secara ilmiah, dan dikonfirmasi secara eksperimental. Namun, terlepas dari ini, permainan cahaya yang aneh selalu menarik dan masih menarik seseorang. Baik perenungan lingkaran cahaya musim dingin, maupun matahari terbenam yang cerah, atau bentangan setengah langit yang lebar, tidak membuat siapa pun acuh tak acuh. cahaya utara, bukan jalur bulan sederhana di permukaan air. Seberkas cahaya, yang melewati atmosfer planet kita, tidak hanya meneranginya, tetapi juga memberinya tampilan yang unik, menjadikannya indah.

Tentu saja, lebih banyak fenomena optik yang terjadi di atmosfer planet kita daripada yang dibahas dalam makalah ini. Di antara mereka ada yang terkenal bagi kita dan dipecahkan oleh para ilmuwan, dan mereka yang masih menunggu penemunya. Dan kita hanya bisa berharap bahwa, seiring waktu, kita akan menyaksikan semakin banyak penemuan baru di bidang fenomena atmosfer optik, yang menunjukkan keserbagunaan berkas cahaya biasa.

Bibliografi

Gershenzon E.M., Malov N.N., Mansurov A.N. "Sehat fisika umum»

Korolev F.A. "Kursus Fisika" M., "Pencerahan" 1988

sumber daya internet.

Lampiran

warna langit

Struktur pelangi

Hantu Brocken

will-o'-the-wisps

fatamorgana

Chronomirage

aurora

Bagaimana aurora terjadi?

matahari palsu

Pilar bercahaya

Sejak zaman kuno, fatamorgana, sosok yang berkedip-kedip di udara, telah membuat orang khawatir dan ngeri. Saat ini, para ilmuwan telah mengungkap banyak rahasia alam, termasuk fenomena optik. Mereka tidak terkejut dengan misteri alam, yang esensinya telah lama dipelajari. Di sekolah menengah saat ini, fenomena optik diajarkan dalam fisika di kelas 8, sehingga setiap siswa dapat memahami sifatnya.

Konsep dasar

Para ilmuwan zaman kuno percaya bahwa mata manusia melihat melalui palpasi benda dengan tentakel tertipis. Optik pada waktu itu adalah studi tentang penglihatan.

Pada Abad Pertengahan, optik mempelajari cahaya dan esensinya.

Saat ini, optik adalah bagian dari fisika yang mempelajari perambatan cahaya melalui berbagai media dan interaksinya dengan zat lain. Semua pertanyaan yang berkaitan dengan penglihatan dipelajari oleh optik fisiologis.

Fenomena optik adalah manifestasi dari beragam tindakan yang dilakukan oleh sinar cahaya. Mereka dipelajari oleh optik atmosfer.

Proses yang tidak biasa di atmosfer

Planet bumi mengelilingi amplop gas disebut atmosfer. Ketebalannya mencapai ratusan kilometer. Lebih dekat ke Bumi, atmosfer lebih padat, dan menipis ke atas. Properti fisik cangkang atmosfer terus berubah, lapisannya bercampur. Ubah suhu. Kepadatan, tingkat transparansi digeser.

Dari Matahari dan benda langit lainnya, sinar cahaya menuju Bumi. Mereka melewati atmosfer bumi, yang berfungsi sebagai sistem optik khusus untuk mereka, mengubah karakteristiknya. memantulkan, menyebarkan, melewati atmosfer, menerangi bumi. Dalam kondisi tertentu, jalur sinar dibelokkan, sehingga berbagai fenomena terjadi. Fisikawan mempertimbangkan fenomena optik paling orisinal:

• matahari terbenam;
• munculnya pelangi;
• Cahaya utara;
• fatamorgana;
• lingkaran cahaya.

Mari kita pertimbangkan mereka secara lebih rinci.

halo di sekitar matahari

Kata "halo" dalam bahasa Yunani berarti "lingkaran". Fenomena optik apa yang mendasarinya?

Halo adalah proses pembiasan dan pemantulan sinar yang terjadi pada kristal awan tinggi di atmosfer. Fenomena ini tampak seperti sinar bercahaya di dekat Matahari, dibatasi oleh interval gelap. Biasanya, lingkaran cahaya terbentuk sebelum siklon dan dapat menjadi pendahulunya.

Tetesan air membeku di udara dan mengambil bentuk prismatik yang benar dengan enam sisi. Semua orang akrab dengan es yang muncul di bagian bawah lapisan atmosfer. Di bagian atas, jarum es seperti itu jatuh bebas ke arah vertikal. Kristal es mengapung berputar, turun ke tanah, sementara mereka memiliki susunan paralel terhadap tanah. Seseorang mengarahkan penglihatan melalui kristal, yang bertindak sebagai lensa dan membiaskan cahaya.

Prisma lain keluar datar atau terlihat seperti bintang dengan enam sinar. Sinar cahaya yang jatuh pada kristal mungkin tidak mengalami pembiasan atau mengalami sejumlah proses lainnya. Jarang terjadi bahwa semua proses terlihat jelas, biasanya satu atau beberapa bagian dari fenomena muncul lebih jelas, sementara yang lain kurang terwakili.

Halo kecil adalah lingkaran mengelilingi matahari dengan radius sekitar 22 derajat. Warna lingkarannya kemerahan dari dalam, lalu mengalir menjadi kuning, putih dan bercampur dengan langit biru. Area bagian dalam lingkaran gelap. Ini terbentuk sebagai hasil dari pembiasan cahaya pada jarum es yang terbang di udara. Sinar dalam prisma dibelokkan pada sudut 22 derajat, sehingga sinar yang melewati kristal ditunjukkan kepada pengamat sebagai dibelokkan sebesar 22 derajat. Oleh karena itu, tampak gelap.

Merah dibiaskan lebih sedikit, menunjukkan penyimpangan paling kecil dari matahari. Selanjutnya berwarna kuning. Sinar lainnya bercampur dan tampak putih di mata.

Ada lingkaran cahaya dengan sudut 46 derajat, terletak di sekitar lingkaran cahaya 22 derajat. Miliknya daerah dalam juga berwarna kemerahan, karena cahaya mengalami pembiasan pada jarum es yang diputar 90 derajat terhadap matahari.

Halo 90 derajat juga dikenal, bersinar lemah, hampir tidak memiliki warna atau berwarna merah di bagian luar. Para ilmuwan belum sepenuhnya mempelajari spesies ini.

Halo di sekitar Bulan dan pemandangan lainnya

Fenomena optik ini sering terlihat jika ada awan tipis dan banyak kristal es mini yang mengapung di langit. Setiap kristal tersebut adalah sejenis prisma. Pada dasarnya, bentuknya adalah segi enam memanjang. Cahaya memasuki wilayah kristal depan dan keluar ke bagian yang berlawanan dibiaskan sebesar 22 derajat.

PADA waktu musim dingin dekat lampu jalan, halo dapat dilihat di udara dingin. Itu muncul karena cahaya lentera.

Di sekitar Matahari, lingkaran cahaya juga dapat terbentuk di udara bersalju yang membekukan. Kepingan salju ada di udara, cahaya melewati awan. Saat matahari terbenam di malam hari, lampu ini berubah menjadi merah. Pada abad-abad yang lalu, orang-orang yang percaya takhayul merasa ngeri dengan fenomena seperti itu.

Halo mungkin muncul sebagai lingkaran berwarna pelangi di sekitar Matahari. Tampaknya ada banyak kristal dengan enam wajah di atmosfer, tetapi mereka tidak memantulkan, tetapi membiaskan sinar matahari. Kebanyakan Pada saat yang sama, sinar tersebar, tidak mencapai pandangan kita. Sisa sinar mencapai mata manusia, dan kita melihat lingkaran pelangi mengelilingi Matahari. Jari-jarinya kira-kira 22 derajat atau 46 derajat.

matahari palsu

Para ilmuwan mencatat bahwa lingkaran halo selalu lebih terang di sisi-sisinya. Ini dijelaskan oleh fakta bahwa lingkaran cahaya vertikal dan horizontal bertemu di sini. Matahari palsu mungkin muncul di persimpangannya. Ini sering terjadi terutama ketika Matahari dekat dengan cakrawala, di mana kita tidak lagi melihat bagian dari lingkaran vertikal.

Matahari palsu juga merupakan fenomena optik, semacam lingkaran cahaya. Itu muncul karena kristal es dengan enam wajah, berbentuk seperti paku. Kristal semacam itu melayang di atmosfer dalam arah vertikal, cahaya dibiaskan di sisi wajah mereka.

"Matahari" ketiga juga dapat terbentuk jika hanya bagian permukaan lingkaran halo yang terlihat di atas matahari sejati. Ini bisa berupa segmen busur atau titik bercahaya dari bentuk yang tidak dapat dipahami. Terkadang matahari palsu sangat terang sehingga tidak dapat dibedakan dari matahari asli.

Pelangi

Ini adalah bentuk lingkaran tidak lengkap dengan warna berbeda.

Agama kuno percaya dari surga ke bumi. Aristoteles percaya bahwa pelangi muncul karena pantulan tetesan sinar matahari. Fenomena optik apa yang masih mampu menyenangkan seseorang seperti pelangi?

Pada abad ke-17, Descartes mempelajari sifat pelangi. Kemudian, Newton bereksperimen dengan cahaya dan melengkapi teori Descartes, tetapi tidak dapat memahami pembentukan beberapa pelangi, tidak adanya corak warna individual di dalamnya.

Teori lengkap tentang pelangi dikemukakan pada abad ke-19 oleh seorang astronom dari Inggris, D. Erie. Dialah yang berhasil mengungkap semua proses pelangi. Teori yang dikembangkannya diterima saat ini.

Pelangi muncul ketika cahaya matahari mengenai tirai air hujan di daerah langit yang berseberangan dengan matahari. Pusat pelangi terletak pada titik dengan sisi sebaliknya Matahari, yaitu, tidak terlihat oleh mata manusia. Busur pelangi adalah bagian dari lingkaran di sekitar titik pusat ini.

Warna-warna dalam pelangi ditempatkan dalam urutan tertentu. Dia konstan. Merah - di tepi atas, ungu - di bawah. Di antara mereka, warnanya diatur dengan ketat. Pelangi tidak mengandung semua warna yang ada. Dominasi hijau menunjukkan transisi ke cuaca yang menguntungkan.

Lampu Kutub

Ini adalah cahaya di lapisan magnetik atas atmosfer karena pengaruh timbal balik atom dan elemen angin matahari. Aurora biasanya berwarna hijau atau biru dengan sedikit warna pink dan merah. Mereka mungkin dalam bentuk pita atau tempat. Semburan mereka sering disertai dengan suara bising.

fatamorgana

Penipuan fatamorgana sederhana sudah tidak asing lagi bagi siapa pun. Misalnya, saat mengemudi di aspal yang dipanaskan, fatamorgana muncul karena Ini tidak mengejutkan siapa pun. Fenomena optik apa yang menjelaskan munculnya fatamorgana? Mari kita membahas masalah ini secara lebih rinci.

Fatamorgana adalah fenomena fisik optik di atmosfer, sebagai akibatnya mata melihat objek yang tersembunyi dari pandangan di kondisi normal. Hal ini disebabkan oleh pembiasan berkas cahaya saat mengalir melalui lapisan udara. Objek yang berada pada jarak yang cukup jauh dapat naik atau turun relatif terhadap lokasi sebenarnya, atau mungkin terdistorsi dan mengambil bentuk yang aneh.

Hantu Patah

Ini adalah fenomena di mana, saat matahari terbenam atau terbit, bayangan seseorang yang berada di ketinggian memperoleh proporsi yang tidak dapat dipahami, karena jatuh di awan di dekatnya. Hal ini disebabkan oleh pemantulan dan pembiasan sinar cahaya oleh tetesan air dalam kondisi berkabut. Fenomena ini dinamai salah satu ketinggian pegunungan Harz Jerman.

Api Saint Elmo

Ini adalah kuas bercahaya warna biru atau ungu di tiang kapal laut. Cahaya dapat muncul di ketinggian pegunungan, pada bangunan dengan ketinggian yang mengesankan. Fenomena ini terjadi karena pelepasan listrik di ujung konduktor karena fakta bahwa tegangan listrik meningkat.

Ini adalah fenomena optik yang dipertimbangkan dalam pelajaran kelas 8. Mari kita bicara tentang perangkat optik.

Desain dalam optik

Perangkat optik adalah perangkat yang mengubah emisi cahaya. Biasanya, instrumen ini beroperasi dalam cahaya tampak.

Semua perangkat optik dapat dibagi menjadi dua jenis:

1. Perangkat di mana gambar diperoleh di layar. Ini adalah kamera, kamera film, perangkat proyeksi.
2. Perangkat yang berinteraksi dengan mata manusia, tetapi tidak membentuk gambar di layar. Ini adalah kaca pembesar, mikroskop, teleskop. Perangkat ini dianggap visual.

Kamera adalah perangkat optik-mekanik yang digunakan untuk mendapatkan gambar suatu objek pada film. Desain kamera meliputi kamera dan lensa yang membentuk lensa. Lensa menciptakan gambar miniatur terbalik dari objek yang ditangkap pada film. Ini karena aksi cahaya.

Gambar awalnya tidak terlihat, tetapi berkat solusi yang berkembang, gambar menjadi terlihat. Gambar ini disebut negatif, di mana area terang terlihat gelap, dan sebaliknya. Buatlah positif dari negatif pada kertas fotosensitif. Dengan bantuan pembesar foto, gambar diperbesar.

Kaca pembesar adalah lensa atau sistem lensa yang dirancang untuk memperbesar objek sambil melihatnya. Kaca pembesar ditempatkan di sebelah mata, jarak dari mana objek terlihat jelas dipilih. Penggunaan kaca pembesar didasarkan pada peningkatan sudut pandang dari mana objek dilihat.

Untuk mendapatkan perbesaran sudut yang lebih besar, digunakan mikroskop. Pada alat ini, perbesaran benda terjadi karena adanya sistem optik yang terdiri dari lensa dan lensa okuler. Pertama, sudut pandang ditingkatkan oleh lensa, kemudian oleh lensa mata.

Jadi, kami telah mempertimbangkan fenomena dan perangkat optik utama, varietas dan fiturnya.

Fenomena listrik dan optik di atmosfer. fenomena atmosfer. Fenomena listrik dan optik di atmosfer adalah fenomena atmosfer yang menakjubkan dan terkadang berbahaya.

Fenomena listrik di atmosfer.

3. fenomena listrik ini adalah manifestasi dari listrik atmosfer (badai petir, kilat, aurora).

Badai Petir - pelepasan listrik kuat yang terjadi di atmosfer. Diiringi angin kencang, hujan deras, kilat cahaya terang(petir) dan efek suara yang keras (guntur). Gemuruh guntur dapat terdengar pada jarak hingga dua puluh kilometer. Penyebabnya adalah awan cumulonimbus. Pelepasan listrik dapat terjadi di antara awan, di dalam awan itu sendiri, di antara awan dan permukaan bumi. Badai petir adalah frontal ketika front dingin atau hangat bergerak. massa udara atau intramassa. Badai petir intramassa terbentuk ketika udara dipanaskan secara lokal. Badai petir sangat berbahaya fenomena alam untuk seseorang. Dengan nomor yang diambil kehidupan manusia Badai petir adalah yang kedua setelah banjir. Ilmuwan yang penasaran telah menentukan bahwa satu setengah ribu badai petir terjadi secara bersamaan di Bumi. Empat puluh enam sambaran petir setiap detik! Hanya di kutub dan di daerah kutub tidak ada badai petir.

zarnitsa Ini adalah fenomena cahaya di mana awan atau cakrawala diterangi oleh petir untuk waktu yang singkat. Petir itu sendiri tidak diamati. Alasannya adalah badai petir yang luas (pada jarak lebih dari dua puluh kilometer). Guntur saat kilat tidak terdengar.

Lampu Kutub- cahaya multi-warna dari langit malam di lintang tinggi. Alasannya adalah fluktuasi signifikan dari medan magnet bumi. Pada saat yang sama, ini menyoroti sejumlah besar energi. Durasi fenomena ini bisa dari beberapa menit hingga beberapa hari.

Fenomena optik di atmosfer.

4. Fenomena optik adalah hasil difraksi (pembiasan) cahaya dari Matahari atau Bulan (fatamorgana, pelangi, halo).

Fatamorgana adalah penampakan gambar imajiner dari objek yang benar-benar ada. Biasanya objek imajiner muncul terbalik atau sangat terdistorsi. Alasannya adalah kelengkungan sinar cahaya karena ketidakhomogenan optik udara. Heterogenitas atmosfer muncul ketika udara dipanaskan secara tidak merata pada ketinggian yang berbeda.

Pelangi- busur multi-warna besar dengan latar belakang awan hujan. Bagian luar pelangi berwarna merah dan bagian dalam berwarna ungu. Seringkali, pelangi sekunder muncul di bagian luar pelangi, di mana pergantian warna terbalik. Alasan terjadinya adalah pembiasan dan refleksi sinar cahaya dalam tetesan uap air. Pelangi hanya bisa dilihat saat matahari sudah rendah di ufuk.

Lingkaran cahaya- busur kemerahan terang, lingkaran, bintik-bintik yang muncul di sekitar Matahari atau Bulan. Penyebab terjadinya adalah pembiasan dan pemantulan sinar cahaya dari kristal es di awan cirrostratus.

5. Fenomena atmosfer yang tidak terklasifikasi adalah semua fenomena yang sulit untuk dikaitkan dengan jenis lain (badai, tornado, angin puyuh, kabut).

squall itu adalah peningkatan angin yang tidak terduga dan tajam dalam satu atau dua menit. Kecepatan angin mencapai lebih dari 10 meter per detik. Alasannya adalah pergerakan massa udara naik dan turun. Badai tersebut disertai dengan badai petir, hujan lebat dan awan cumulonimbus.

Pusaran adalah gerak rotasi dan gerak translasi massa besar udara. Diameter pusaran bisa mencapai beberapa ribu kilometer. Angin puyuh atmosfer: topan, topan.

Angin topan atau tornado - pusaran yang sangat kuat, yang merupakan corong raksasa atau kolom awan. Diameter kolom seperti itu di atas air bisa mencapai 100 meter, dan di atas tanah hingga satu kilometer. Ketinggian puting beliung mencapai 10 kilometer.

Di dalam corong atau kolom, ketika udara berputar, zona udara yang dimurnikan terbentuk. Kecepatan pergerakan udara di corong belum ditentukan. Tidak ada pemberani seperti itu yang berani jatuh ke dalam corong dengan perangkat. Tornado menarik air, pasir, debu, dan benda-benda lain dan membawanya menempuh jarak yang cukup jauh. Rentang hidup tornado berkisar dari beberapa menit hingga satu setengah jam. Itu terbentuk di panas dan berasal dari awan cumulonimbus. Orang belum sepenuhnya menentukan mekanisme terjadinya tornado.

Disiapkan oleh siswa kelas 11 "B"

Lukyanenko Anastasia

Fenomena optik di atmosfer

fatamorgana

Ada tiga kelas fatamorgana. Kelas pertama adalah fatamorgana yang lebih rendah. Dengan fatamorgana semacam ini, Bagian bawah gurun, yaitu sebidang kecil pasir secara optik berubah menjadi semacam reservoir. Ini bisa dilihat jika berada satu tingkat di atas band ini. Fatamorgana seperti itu adalah yang paling umum. Jenis fatamorgana yang kedua adalah fatamorgana superior. Ini adalah kejadian yang lebih jarang, dan juga kurang indah. Fatamorgana superior muncul pada jarak yang sangat jauh dan pada dataran tinggi di atas cakrawala. Kelas ketiga dari fatamorgana menentang penjelasan apa pun, dan selama bertahun-tahun para ilmuwan telah bingung mencari solusi untuk misteri ini.

Apa alasannya seperti itu? fenomena luar biasa? Ini karena permainan cahaya dan udara yang menakjubkan. Berikut cara memahaminya. Ketika suhu udara cukup tinggi, dan lebih tinggi di permukaan bumi daripada di lapisan yang lebih tinggi, kondisi yang menguntungkan untuk penampakan fatamorgana. Kepadatan udara berkurang dengan meningkatnya suhu, dan sebaliknya. Dan, seperti yang Anda tahu, apa udara lebih padat semakin baik membiaskan cahaya. Sinar yang jatuh dari langit memiliki spektrum biru, dan beberapa di antaranya dibiaskan, sementara yang lain mencapai penglihatan manusia dan membentuk gambaran umum dari langit yang terlihat. Bagian dari sinar yang dibiaskan mencapai tanah di depan orang tersebut, dan, dibiaskan di permukaannya, juga jatuh ke bidang pandang orang tersebut. Kita melihat sinar-sinar ini dalam spektrum biru, itulah sebabnya tampaknya ada reservoir biru di depan kita. Kesan ini diperkuat oleh udara panas yang berosilasi di depan kita.

Jika fatamorgana terjadi di atas permukaan laut, maka semuanya terjadi justru sebaliknya. Di bawah, di atas permukaan air, suhu udara lebih rendah, dan dengan ketinggian - lebih tinggi. Dengan kombinasi keadaan seperti itu, fatamorgana superior muncul, di mana kita mengamati bayangan sebuah objek di langit.

Pelangi.

Pelangi adalah fenomena langit yang indah yang selalu menarik perhatian manusia. PADA masa lalu, ketika orang masih tahu sedikit tentang dunia di sekitar mereka, pelangi dianggap sebagai "tanda surgawi". Jadi, orang Yunani kuno mengira bahwa seratus pelangi adalah senyum dewi Irida. Pelangi diamati dalam arah yang berlawanan dengan Matahari, dengan latar belakang awan hujan atau hujan. Busur warna-warni biasanya terletak pada jarak 1-2 km dari pengamat, kadang-kadang dapat diamati pada jarak 2-3 m dengan latar belakang tetesan air yang dibentuk oleh air mancur atau semprotan air. Pelangi memiliki tujuh warna primer yang bertransisi dengan mulus dari satu warna ke warna lainnya.

Parhelia.

"Parhelion" dalam bahasa Yunani berarti "matahari palsu". Ini adalah salah satu bentuk lingkaran cahaya di langit, satu atau lebih gambar tambahan Matahari diamati, terletak pada ketinggian yang sama di atas cakrawala dengan Matahari asli. Jutaan kristal es dengan permukaan vertikal, yang memantulkan Matahari, membentuk fenomena terindah ini.

Parhelia dapat diamati dalam cuaca tenang di posisi rendah Matahari, ketika sejumlah besar prisma berada di udara sehingga sumbu utamanya vertikal, dan prisma perlahan turun seperti parasut kecil. Dalam hal ini, cahaya yang dibiaskan paling terang memasuki mata pada sudut 220 dari wajah vertikal dan menciptakan pilar vertikal di kedua sisi Matahari di sepanjang cakrawala. Pilar-pilar ini bisa sangat terang di beberapa tempat, memberikan kesan Matahari palsu.

aurora

Salah satu fenomena optik alam yang paling indah adalah aurora borealis. Mustahil untuk menyampaikan dengan kata-kata keindahan aurora, berkilauan, berkilauan, menyala di langit malam yang gelap di garis lintang kutub.

Dalam kebanyakan kasus, aurora berwarna hijau atau biru-hijau, dengan tambalan sesekali atau batas merah muda atau merah.

Aurora borealis terlihat dari luar angkasa. Dan tidak hanya terlihat, tetapi terlihat jauh lebih baik daripada dari permukaan Bumi, karena baik matahari, maupun awan, maupun pengaruh distorsi dari lapisan atmosfer yang lebih rendah tidak mengganggu pengamatan aurora di ruang angkasa. Menurut astronot, dari orbit ISS, aurora terlihat seperti amuba hijau besar yang terus bergerak.

Aurora Borealis bisa bertahan selama berhari-hari. Atau mungkin hanya beberapa puluh menit.

Aurora borealis dapat diamati tidak hanya di Bumi. Diyakini bahwa atmosfer planet lain (misalnya, Venus) juga memiliki kemampuan untuk menghasilkan aurora. Sifat aurora di Jupiter dan Saturnus, menurut data ilmiah terbaru, mirip dengan sifat aurora terestrial.

Di zaman kuno, fatamorgana, aurora, lampu bercahaya misterius, dan bola api menakutkan orang yang percaya takhayul. Hari ini, para ilmuwan telah mengungkap rahasia ini fenomena misterius memahami sifat kemunculannya.

Fenomena yang terkait dengan pantulan sinar matahari

Semua orang telah melihat berkali-kali bagaimana setelah hujan atau tidak jauh dari badai aliran air jembatan berwarna muncul di langit - pelangi. Pelangi berutang warnanya sinar matahari dan tetesan uap air yang tersuspensi di udara. Ketika cahaya mengenai setetes air, itu seperti terbelah menjadi berbagai warna. Dalam kebanyakan kasus, tetesan memantulkan cahaya hanya sekali, tetapi terkadang cahaya memantul dari tetesan dua kali. Kemudian dua pelangi muncul di langit.

Banyak pelancong gurun telah menyaksikan fenomena fatamorgana atmosfer lainnya. Di tengah gurun muncul sebuah oasis dengan pohon palem, karavan atau kapal yang bergerak melintasi langit. Ini terjadi ketika udara panas di atas permukaan naik. Kepadatannya meningkat dengan ketinggian. Kemudian gambar objek jauh dapat dilihat di atas posisi sebenarnya.

Dalam cuaca dingin, cincin halo yang diucapkan muncul di sekitar Matahari dan Kaca Pembesar. Mereka terbentuk ketika cahaya memantulkan kristal es yang cukup tinggi di atmosfer, seperti awan cirrus. Dari dalam, halo dapat memiliki warna cerah dan warna kemerahan. Kristal es terkadang memantulkan sinar matahari dengan sangat aneh sehingga ilusi lain muncul di langit: dua matahari, kolom cahaya vertikal, atau busur matahari. Di sekitar Matahari dan Bulan terkadang terbentuk lingkaran cahaya - mahkota. Mahkota terlihat seperti beberapa cincin yang bersarang satu sama lain. Mereka terjadi di awan altocumulus dan altostratus. Karangan bunga warna mungkin muncul di sekitar bayangan, misalnya, oleh pesawat terbang di atas awan di bawahnya.

Fenomena yang berhubungan dengan listrik

Partikel terkecil dari luar angkasa sering kali masuk ke lapisan atas. Karena tabrakan mereka dengan partikel gas dan debu, aurora muncul - cahaya langit dengan kilatan di garis lintang kutub belahan bumi Utara dan Selatan. Bentuk dan warna aurora borealis bervariasi. Durasinya bisa dari puluhan menit hingga beberapa hari.

Tetesan dan kristal es yang bergerak di awan cumulonimbus menumpuk muatan listrik. Dari sini, percikan raksasa muncul di antara awan atau antara awan dan bumi - kilat, yang disertai dengan guntur. Akumulasi listrik di atmosfer terkadang terbentuk bola bercahaya diameter puluhan sentimeter adalah bola petir. Ia bergerak dengan pergerakan udara dan dapat meledak jika bersentuhan dengan item individu, terutama yang berbahan logam. Setelah menembus ke dalam rumah, bola petir dengan cepat bergerak di sekitar ruangan, meninggalkan tempat-tempat hangus di belakang. Bola api dapat menyebabkan luka bakar yang parah dan kematian. Penjelasan yang tepat tentang sifat dari fenomena ini belum ada.

Fenomena lain yang terkait dengan pancaran listrik di atmosfer adalah kebakaran St. Elmo. Cahaya dapat diamati dalam cuaca badai petir di menara tinggi menara, serta di sekitar tiang kapal. Ini menakuti para pelaut yang percaya takhayul, yang menganggapnya sebagai pertanda buruk.