1. ოპტიკური მოვლენები ატმოსფეროშიიყვნენ პირველები ოპტიკური ეფექტებირომლებიც ადამიანებმა დააფიქსირეს. ამ ფენომენების ბუნებისა და ადამიანის ხედვის ბუნების გაგებით დაიწყო სინათლის პრობლემის ფორმირება.

საერთო რაოდენობაოპტიკური ფენომენი ატმოსფეროში ძალიან დიდია. აქ მხოლოდ ყველაზე ცნობილი ფენომენები – მირაჟები, ცისარტყელა, ჰალოები, გვირგვინები, მოციმციმე ვარსკვლავები, ცისფერი ცა და ალისფერი ფერიგათენება. ამ ეფექტების ფორმირება დაკავშირებულია სინათლის ისეთ თვისებებთან, როგორიცაა რეფრაქცია მედიას შორის ინტერფეისებზე, ინტერფერენცია და დიფრაქცია.

2. ატმოსფერული რეფრაქცია – არის სინათლის სხივების გამრუდება პლანეტის ატმოსფეროში გავლისას. სხივების წყაროებიდან გამომდინარე, არსებობს ასტრონომიული და ხმელეთისრეფრაქცია. პირველ შემთხვევაში, სხივები მოდის ციური სხეულები(ვარსკვლავები, პლანეტები), მეორე შემთხვევაში - ხმელეთის ობიექტებიდან. ატმოსფერული რეფრაქციის შედეგად დამკვირვებელი ხედავს ობიექტს იქ სადაც არის, ან არა იმ ფორმაში, როგორიც აქვს.

3. ასტრონომიული რეფრაქციაუკვე ცნობილი იყო პტოლემეოსის დროს (ახ. წ. II ს.). 1604 წელს ი.კეპლერმა შესთავაზა, რომ დედამიწის ატმოსფეროაქვს სიმაღლეზე დამოუკიდებელი სიმკვრივე და გარკვეული სისქე თ(სურ. 199). სხივი 1 ვარსკვლავიდან მოდის სპირდაპირ დამკვირვებლისკენ ასწორ ხაზზე, თვალში არ ჩავარდება. რეფრაქციული ვაკუუმისა და ატმოსფეროს საზღვარზე, ის მოხვდება წერტილში AT.

Ray 2 მოხვდება დამკვირვებლის თვალში, რომელიც, ატმოსფეროში რეფრაქციის არარსებობის შემთხვევაში, უნდა გაიაროს. გარდატეხის (რეფრაქციის) შედეგად დამკვირვებელი დაინახავს ვარსკვლავს არა მიმართულებით ს, მაგრამ ატმოსფეროში გარდატეხილი სხივის გაგრძელებაზე, ანუ მიმართულებით ს 1 .

ინექცია γ , რომელიც გადახრის ზენიტისკენ ზვარსკვლავის აშკარა პოზიცია ს 1 vs. ნამდვილი პოზიცია ს, დაურეკა რეფრაქციული კუთხე. კეპლერის დროს, რეფრაქციის კუთხეები უკვე ცნობილი იყო შედეგებიდან ასტრონომიული დაკვირვებებირამდენიმე ვარსკვლავი. Ისე ეს სქემაკეპლერი იყენებდა ატმოსფეროს სისქის შესაფასებლად თ. მისი გათვლებით, თ» 4 კმ. თუ ჩვენ ვითვლით ატმოსფეროს მასით, მაშინ ეს არის ნამდვილი მნიშვნელობის დაახლოებით ნახევარი.

სინამდვილეში, დედამიწის ატმოსფეროს სიმკვრივე სიმაღლესთან ერთად მცირდება. აქედან გამომდინარე, ჰაერის ქვედა ფენები ოპტიკურად უფრო მკვრივია, ვიდრე ზედა. დედამიწისკენ ირიბად მიმავალი სინათლის სხივები არ ირღვევა ვაკუუმსა და ატმოსფეროს შორის საზღვრის ერთ წერტილში, როგორც ეს კეპლერის დიაგრამაშია, მაგრამ თანდათან იღუნება მთელ გზაზე. ეს ჰგავს იმას, თუ როგორ გადის სინათლის სხივი გამჭვირვალე ფირფიტების დასტაში, რომლის გარდატეხის ინდექსი რაც უფრო დიდია, რაც უფრო დაბალია ფირფიტა. თუმცა, რეფრაქციის მთლიანი ეფექტი ვლინდება ისევე, როგორც კეპლერის სქემაში. ჩვენ აღვნიშნავთ ორ ფენომენს ასტრონომიული რეფრაქციის გამო.

ა. ციური ობიექტების აშკარა პოზიციები ზენიტისკენ იცვლებაგარდატეხის კუთხამდე γ . რაც უფრო დაბალია ვარსკვლავი ჰორიზონტთან, მით უფრო შესამჩნევია მისი აშკარა პოზიცია ცაში ჭეშმარიტთან შედარებით (სურ. 200). ამიტომ სურათი ვარსკვლავიანი ცადედამიწიდან დაკვირვებული, გარკვეულწილად დეფორმირებულია ცენტრისკენ. მხოლოდ წერტილი არ მოძრაობს სმდებარეობს ზენიტში. ატმოსფერული გარდატეხის გამო, ვარსკვლავების დაკვირვება შესაძლებელია, რომლებიც გეომეტრიული ჰორიზონტის ხაზის ოდნავ ქვემოთ არიან.

გარდატეხის კუთხის მნიშვნელობები γ კუთხის გაზრდისას სწრაფად იკლებს. β სანათის სიმაღლე ჰორიზონტზე მაღლა. ზე β = 0 γ = 35" . ეს არის რეფრაქციის მაქსიმალური კუთხე. ზე β = 5º γ = 10" , ზე β = 15º γ = 3" , ზე β = 30º γ = 1" . მნათობებისთვის, რომელთა სიმაღლეც β > 30º, რეფრაქციული ცვლა γ < 1" .

ბ. მზე ანათებს ზედაპირის ნახევარზე მეტს გლობუსი . სხივები 1 - 1, რომელიც ატმოსფეროს არარსებობის შემთხვევაში უნდა შეეხოს დედამიწას დიამეტრული მონაკვეთის წერტილებში DD, ატმოსფეროს წყალობით ცოტა ადრე ეხებიან მას (სურ. 201).

დედამიწის ზედაპირს ეხება 2 - 2 სხივები, რომლებიც გაივლიან ატმოსფეროს გარეშე. შედეგად, ტერმინატორის ხაზი BBშუქის გამოყოფა ჩრდილისგან, გადადის ღამის ნახევარსფეროს რეგიონში. მაშასადამე, დედამიწაზე დღის ზედაპირის ფართობი უფრო დიდია, ვიდრე ღამის ფართობი.

4. დედამიწის გარდატეხა. თუ ფენომენები ასტრონომიული რეფრაქციაგანპირობებული ატმოსფეროს გლობალური რეფრაქციული ეფექტი, მაშინ განპირობებულია ხმელეთის რეფრაქციის ფენომენები ადგილობრივი ატმოსფერული ცვლილებებიჩვეულებრივ ასოცირდება ტემპერატურის ანომალიებთან. ხმელეთის რეფრაქციის ყველაზე თვალსაჩინო გამოვლინებებია მირაჟები.

ა. უმაღლესი მირაჟი(ფრ. მირაჟი). ჩვეულებრივ შეინიშნება არქტიკულ რეგიონებში სუფთა ჰაერით და ზედაპირის დაბალი ტემპერატურით. ზედაპირის ძლიერი გაგრილება აქ განპირობებულია არა მხოლოდ მზის დაბალი პოზიციით ჰორიზონტზე მაღლა, არამედ იმითაც, რომ თოვლით ან ყინულით დაფარული ზედაპირი ირეკლავს. ყველაზერადიაცია კოსმოსში. შედეგად, ზედაპირულ ფენაში, როდესაც ის უახლოვდება დედამიწის ზედაპირს, ტემპერატურა ძალიან სწრაფად იკლებს და იზრდება. ოპტიკური სიმკვრივესაჰაერო.

დედამიწის მიმართ სხივების გამრუდება ზოგჯერ იმდენად მნიშვნელოვანია, რომ შეინიშნება ობიექტები, რომლებიც შორს არიან გეომეტრიული ჰორიზონტის ხაზს. სხივი 2 ნახ. 202-ში, რომელიც ჩვეულებრივ ატმოსფეროში შედიოდა მის ზედა ფენებში, ამ საქმესიხრება დედამიწისკენ და ხვდება დამკვირვებლის თვალში.

როგორც ჩანს, სწორედ ასეთი მირაჟი წარმოადგენს ლეგენდარულ " მფრინავი ჰოლანდიელები”- გემების აჩრდილები, რომლებიც რეალურად არიან ასობით და ათასობით კილომეტრითაც კი. უმაღლეს მირაჟებში გასაკვირი ის არის, რომ სხეულების აშკარა ზომის შესამჩნევი შემცირება არ შეინიშნება.

მაგალითად, 1898 წელს ბრემენის გემ „მატადორის“ ეკიპაჟმა დააფიქსირა მოჩვენება გემი, რომლის აშკარა ზომები შეესაბამებოდა 3-5 მილის მანძილს. სინამდვილეში, როგორც მოგვიანებით გაირკვა, ეს გემი იმ დროს დაახლოებით ათასი მილის მანძილზე იყო. (ერთი საზღვაო მილიუდრის 1852 მ). ზედაპირული ჰაერი არა მხოლოდ ახშობს სინათლის სხივებს, არამედ მათ ფოკუსირებას ახდენს როგორც რთული ოპტიკური სისტემა.

AT ნორმალური პირობებიჰაერის ტემპერატურა კლებულობს სიმაღლის მატებასთან ერთად. ტემპერატურის საპირისპირო კურსს, როდესაც ტემპერატურა იმატებს სიმაღლეზე, ეწოდება ტემპერატურის ინვერსია. ტემპერატურის ინვერსიები შეიძლება მოხდეს არა მხოლოდ არქტიკული ზონები, არამედ სხვა, ქვედა განედებშიც. ამიტომ, უმაღლესი მირაჟები შეიძლება მოხდეს იქ, სადაც ჰაერი საკმარისად სუფთაა და სადაც ხდება ტემპერატურის ინვერსიები. მაგალითად, სანაპიროზე ზოგჯერ შეინიშნება შორეული ხედვის მირაჟები ხმელთაშუა ზღვა. ტემპერატურის ინვერსია იქმნება საჰარადან ცხელი ჰაერით.

ბ. ქვედა მირაჟიხდება მაშინ, როდესაც საპირისპირო კურსიტემპერატურა და ჩვეულებრივ შეინიშნება უდაბნოებში ცხელ ამინდში. შუადღისთვის, როცა მზე მაღალია, უდაბნოს ქვიშიანი ნიადაგი, რომელიც შედგება მყარი მინერალების ნაწილაკებისგან, თბება 50 გრადუსამდე ან მეტამდე. ამავდროულად, რამდენიმე ათეული მეტრის სიმაღლეზე ჰაერი შედარებით ცივი რჩება. მაშასადამე, ზემოთ ჩამოთვლილი ჰაერის ფენების რეფრაქციული ინდექსი შესამჩნევად მეტია მიწასთან ახლოს არსებულ ჰაერთან შედარებით. ეს ასევე იწვევს სხივის მოხრას, მაგრამ შიგნით საპირისპირო მხარეს(ნახ.203).

ჰორიზონტის დაბლა მდებარე ცის ნაწილებიდან გამომავალი სინათლის სხივები, რომლებიც დამკვირვებლის საპირისპიროა, გამუდმებით ზევით არის მოხრილი და დამკვირვებლის თვალში ქვემოდან ზევით მიმართულებით შედის. შედეგად, დედამიწის ზედაპირზე მათი გაგრძელებისას დამკვირვებელი ხედავს ცის ანარეკლს, რომელიც წააგავს წყლის ზედაპირს. ეს არის ეგრეთ წოდებული "ტბის" მირაჟი.

ეფექტი კიდევ უფრო ძლიერდება, როდესაც დაკვირვების მიმართულებით არის კლდეები, ბორცვები, ხეები, შენობები. ამ შემთხვევაში, ისინი ჩანს როგორც კუნძულები უზარმაზარი ტბის შუაგულში. უფრო მეტიც, ჩანს არა მხოლოდ ობიექტი, არამედ მისი ასახვაც. სხივების გამრუდების ბუნებით, ჰაერის მიწის ფენა მოქმედებს როგორც წყლის ზედაპირის სარკე.

5. ცისარტყელა. ფერადია ოპტიკური ფენომენი, რომელიც შეინიშნება წვიმის დროს, რომელიც განათებულია მზის მიერ და წარმოადგენს კონცენტრირებული ფერადი რკალების სისტემას.

ცისარტყელას პირველი თეორია შეიმუშავა დეკარტმა 1637 წელს. ამ დროისთვის ცნობილი იყო ცისარტყელასთან დაკავშირებული შემდეგი ექსპერიმენტული ფაქტები:

ა. ცისარტყელას O ცენტრი სწორ ხაზზეა, რომელიც აკავშირებს მზეს დამკვირვებლის თვალთან.(სურ.204).

ბ. სიმეტრიის ხაზის გარშემო თვალი - მზე არის ფერადი რკალი, რომლის კუთხური რადიუსია დაახლოებით 42° . ფერები დალაგებულია ცენტრიდან დათვლით, თანმიმდევრობით: ლურჯი (d), მწვანე (h), წითელი (k)(ხაზის ჯგუფი 1). Ეს არის მთავარი ცისარტყელა. მთავარი ცისარტყელის შიგნით არის მოწითალო და მომწვანო ფერების მკრთალი მრავალფეროვანი რკალი.

in. რკალების მეორე სისტემა კუთხოვანი რადიუსით დაახლოებით 51° მეორად ცისარტყელას უწოდებენ. მისი ფერები გაცილებით ფერმკრთალია და შედის საპირისპირო მიზნითცენტრიდან დათვლა წითელი, მწვანე, ლურჯი (ხაზების ჯგუფი 2) .

გ. მთავარი ცისარტყელა ჩნდება მხოლოდ მაშინ, როდესაც მზე ჰორიზონტზე მაღლა დგას არაუმეტეს 42 ° კუთხით.

როგორც დეკარტმა დაადგინა, პირველადი და მეორადი ცისარტყელების წარმოქმნის მთავარი მიზეზი წვიმის წვეთებში სინათლის სხივების გარდატეხა და ანარეკლია. განვიხილოთ მისი თეორიის ძირითადი დებულებები.

6. მონოქრომატული სხივის რეფრაქცია და ასახვა წვეთში. ნება მონოქრომატული სხივი ინტენსივობით მე 0 ეცემა რადიუსის სფერულ წვეთზე რმანძილზე წღერძიდან დიამეტრული კვეთის სიბრტყეში (სურ. 205). დაცემის წერტილში ასხივის ნაწილი აისახება და ინტენსივობის ძირითადი ნაწილი მე 1 გადის წვეთში. წერტილში ბსხივის უმეტესი ნაწილი ჰაერში გადის (ნახ. 205 ATსხივი არ არის ნაჩვენები), მაგრამ უმცირესობააისახება და ვარდება წერტილამდე თან. წერტილიდან გამოვიდა თანსხივის ინტენსივობა მე 3 მონაწილეობს მთავარი მშვილდისა და სუსტი მეორადი ზოლების ფორმირებაში მთავარ მშვილდში.

მოდი ვიპოვოთ კუთხე θ , რომლის ქვეშაც სხივი გამოდის მე 3 ინციდენტის სხივთან მიმართებაში მე 0 . გაითვალისწინეთ, რომ ყველა კუთხე სხივსა და ნორმალურ წვეთს შორის ერთნაირია და ტოლია გარდატეხის კუთხის. β . (სამკუთხედები OABდა OVSტოლფერდა). რამდენიც არ უნდა იყოს სხივი "წრეები" წვეთში, დაცემის და ასახვის ყველა კუთხე ერთნაირია და ტოლია გარდატეხის კუთხისა. β . ამ მიზეზით, ნებისმიერი სხივი, რომელიც წარმოიქმნება წერტილებში ვარდნისგან AT, თანდა ა.შ., გამოდის იმავე კუთხით, კუთხის ტოლიშემოდგომა α .

კუთხის მოსაძებნად θ სხივის გადახრა მე 3 ორიგინალიდან, აუცილებელია გადახრის კუთხეების ჯამი წერტილებში მაგრამ, ATდა თან: q = (α – β) + (π – 2β) + (α - β) = π + 2α – 4β . (25.1)

უფრო მოსახერხებელია გაზომვა მკვეთრი კუთხე φ \u003d π - q \u003d 4β – 2α . (25.2)

რამდენიმე ასეული სხივის გაანგარიშების შემდეგ, დეკარტმა აღმოაჩინა, რომ კუთხე φ ზრდასთან ერთად წანუ, როგორც სხივი შორდება მე 0 ვარდნის ღერძიდან, ჯერ იზრდება გასწვრივ აბსოლუტური მნიშვნელობა, ზე წ/რ≈ 0.85 იღებს მაქსიმალური ღირებულებადა შემდეგ იწყებს კლებას.

ახლა ეს არის კუთხის ზღვრული მნიშვნელობა φ შეგიძლიათ იპოვოთ ფუნქციის შემოწმებით φ უკიდურესობამდე ზე. ცოდვის შემდეგ α = yçRდა ცოდვა β = yçR· ნ, მაშინ α = რკალი ( yçR), β = რკალი ( yçRn). მერე

, . (25.3)

ტერმინების გაფართოებით განტოლების სხვადასხვა ნაწილებად და კვადრატში, მივიღებთ:

, Þ (25.4)

ყვითელისთვის დ- ნატრიუმის ხაზები λ = 589,3 ნმ წყლის რეფრაქციული ინდექსი ნ= 1.333. წერტილის მანძილი მაგრამამ სხივის გამოჩენა ღერძიდან წ= 0,861რ. ამ სხივის შემზღუდველი კუთხე არის

საინტერესოა, რომ წერტილი ATსხივის პირველი ასახვა წვეთში ასევე არის მაქსიმალური მანძილი წვეთოვანი ღერძიდან. ექსტრემალური კუთხით შესწავლა დ= გვ– α – ε = გვ– α – (გვ– 2β ) = 2β – α ზომაში ზე, იგივე მდგომარეობას ვიღებთ ზე= 0,861რდა დ= 42,08°/2 = 21,04°.

ნახაზი 206 გვიჩვენებს კუთხის დამოკიდებულებას φ , რომლის ქვეშაც სხივი ტოვებს წვეთს პირველი ასახვის შემდეგ (ფორმულა 25.2), წერტილის პოზიციაზე მაგრამსხივის შესვლა წვეთში. ყველა სხივი აისახება კონუსის შიგნით, რომლის მწვერვალის კუთხეა ≈ 42º.

ცისარტყელის ფორმირებისთვის ძალიან მნიშვნელოვანია, რომ სხივები წვეთში შევიდეს სისქის ცილინდრულ ფენაში. uçR 0,81-დან 0,90-მდე, გამოდის კონუსის თხელ კედელში ასახვის შემდეგ კუთხის დიაპაზონში 41,48º-დან 42,08º-მდე. გარედან, კონუსის კედელი გლუვია (არსებობს კუთხის უკიდურესი φ ), შიგნიდან - ფხვიერი. კედლის კუთხოვანი სისქე არის ≈ 20 რკალის წუთი. გადაცემული სხივებისთვის წვეთი იქცევა როგორც ლინზა ფოკუსური მანძილი ვ= 1,5რ. სხივები წვეთში შედის პირველი ნახევარსფეროს მთელ ზედაპირზე, ირეკლება უკან განსხვავებული სხივით კონუსის სივრცეში ღერძული კუთხით ≈ 42º და გადის ფანჯარაში ≈ 21º კუთხური რადიუსით (ნახ. 207). ).

7. წვეთიდან გამომავალი სხივების ინტენსივობა. აქ ვისაუბრებთ მხოლოდ 1-ლი არეკვლის შემდეგ წვეთიდან გამოსულ სხივებზე (სურ. 205). თუ სხივი ეცემა წვეთს კუთხით α , აქვს ინტენსივობა მე 0 , მაშინ წვეთში გადასულ სხივს აქვს ინტენსივობა მე 1 = მე 0 (1 – ρ ), სადაც ρ არის ინტენსივობის ასახვის კოეფიციენტი.

არაპოლარიზებული სინათლისთვის, ასახვის კოეფიციენტი ρ შეიძლება გამოითვალოს Fresnel ფორმულის გამოყენებით (17.20). ვინაიდან ფორმულა მოიცავს განსხვავების ფუნქციების კვადრატებს და კუთხეების ჯამს α და β , მაშინ ასახვის კოეფიციენტი არ არის დამოკიდებული იმაზე, სხივი შედის წვეთში თუ წვეთიდან. რადგან კუთხეები α და β წერტილებში მაგრამ, AT, თანიგივეა, მაშინ კოეფიციენტი ρ ყველა წერტილში მაგრამ, AT, თანიგივე. აქედან გამომდინარე, სხივების ინტენსივობა მე 1 = მე 0 (1 – ρ ), მე 2 = მე 1 ρ = მე 0 ρ (1 – ρ ), მე 3 = მე 2 (1 – ρ ) = მე 0 ρ (1 – ρ ) 2 .

ცხრილი 25.1 გვიჩვენებს კუთხეების მნიშვნელობებს φ , კოეფიციენტი ρ და ინტენსივობის კოეფიციენტები მე 3 cI 0 გამოითვლება სხვადასხვა დისტანციებზე uçRსხივის შესვლა ნატრიუმის ყვითელი ხაზისთვის λ = 589,3 ნმ. როგორც ცხრილიდან ჩანს, როდის ზე≤ 0,8რსხივში მე 3, ვარდნაზე სხივის დაცემის ენერგიის 4%-ზე ნაკლები ეცემა. და მხოლოდ დაწყებული ზე= 0,8რდა უფრო მდე ზე= რგამომავალი სხივის ინტენსივობა მე 3 მრავლდება.

ცხრილი 25.1
წ/რ	α ,º	β ,º	φ ,º	ρ	მე 3 /მე 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

ასე რომ, სხივები, რომლებიც წარმოიქმნება წვეთიდან შემზღუდავი კუთხით φ , აქვთ ბევრად უფრო დიდი ინტენსივობა სხვა სხივებთან შედარებით ორი მიზეზის გამო. ჯერ ერთი, კონუსის თხელ კედელში სხივების სხივის ძლიერი კუთხური შეკუმშვის გამო და მეორეც, წვეთში ნაკლები დანაკარგების გამო. მხოლოდ ამ სხივების ინტენსივობაა საკმარისი იმისათვის, რომ თვალში წვეთი ბრწყინვალების შეგრძნება გამოიწვიოს.

8. მთავარი ცისარტყელის ფორმირება. როდესაც სინათლე ეცემა წვეთს, სხივი იშლება დისპერსიის გამო. შედეგად, ნათელი ასახვის კონუსის კედელი სტრატიფიცირებულია ფერებით (სურ. 208). მეწამული სხივები ( ლ= 396,8 ნმ) გასვლა კუთხით ჯ= 40°36", წითელი ( ლ= 656,3 ნმ) - კუთხით ჯ= 42°22". ამ კუთხურ ინტერვალში D φ \u003d 1 ° 46 "ფარავს წვეთიდან გამომავალი სხივების მთელ სპექტრს. იისფერი სხივები ქმნიან შიდა კონუსს, წითელი ქმნიან გარე კონუსს. თუ მზისგან განათებულ წვიმის წვეთებს ხედავს დამკვირვებელი, მაშინ მათგანს, ვისი კონუსი სხივები თვალში ყველაზე კაშკაშა ჩანს. შედეგად, ყველა წვეთი, რომელიც მზის სხივთან მიმართებაშია, რომელიც გადის დამკვირვებლის თვალში, წითელი კონუსის კუთხით, ჩანს წითელი, მწვანეს კუთხით - მწვანე. (სურ. 209).

9. მეორადი ცისარტყელის ფორმირებახდება მეორე არეკვლის შემდეგ ვარდნიდან გამოსული სხივების გამო (სურ. 210). სხივების ინტენსივობა მეორე არეკვლის შემდეგ არის დაახლოებით ერთი რიგით ნაკლები, ვიდრე სხივების ინტენსივობა პირველი არეკვლის შემდეგ და აქვს დაახლოებით იგივე გზა ცვლილებით. uçR.

მეორე ასახვის შემდეგ წვეთიდან გამოსული სხივები ქმნიან კონუსს ≈ 51º მწვერვალის კუთხით. თუ პირველად კონუსს აქვს გლუვი მხარე გარედან, მაშინ მეორად კონუსს აქვს გლუვი მხარე შიგნით. ამ კონუსებს შორის სხივები პრაქტიკულად არ არის. რაც უფრო დიდია წვიმის წვეთები, მით უფრო კაშკაშაა ცისარტყელა. წვეთების ზომის შემცირებით ცისარტყელა ფერმკრთალი ხდება. როცა წვიმა წვიმად იქცევა რ≈ 20 - 30 მიკრონი ცისარტყელა გადაგვარდება მოთეთრო რკალად, თითქმის განურჩეველი ფერებით.

10. ჰალო(ბერძნულიდან. ჰალოები- ბეჭედი) - ოპტიკური ფენომენი, რომელიც ჩვეულებრივ ირისისფერი წრეები მზის ან მთვარის დისკის გარშემო კუთხოვანი რადიუსით 22º და 46º. ეს წრეები წარმოიქმნება ცირუსის ღრუბლებში ყინულის კრისტალების მიერ სინათლის გარდატეხის შედეგად, რომლებსაც აქვთ ექვსკუთხა რეგულარული პრიზმების ფორმა.

მიწაზე ჩამოვარდნილი ფიფქები ძალიან მრავალფეროვანი ფორმისაა. თუმცა, ზედა ატმოსფეროში ორთქლის კონდენსაციის შედეგად წარმოქმნილი კრისტალები ძირითადად ექვსკუთხა პრიზმების სახითაა. Ყველა პარამეტრებიექვსკუთხა პრიზმაში სხივის სამი ყველაზე მნიშვნელოვანი გადასასვლელია (სურ. 211).

(a) შემთხვევაში სხივი გადის პრიზმის მოპირდაპირე პარალელურ სახეებზე გაყოფის ან გადახრის გარეშე.

(ბ) შემთხვევაში, სხივი გადის პრიზმის სახეებზე, რომლებიც ქმნიან მათ შორის 60º კუთხეს და ირღვევა, როგორც სპექტრულ პრიზმაში. 22º მინიმალური გადახრის კუთხით გამომავალი სხივის ინტენსივობა მაქსიმალურია. მესამე შემთხვევაში (გ) სხივი გადის გვერდითი სახედა პრიზმის საფუძველი. რეფრაქციული კუთხე 90º, უმცირესი გადახრის კუთხე 46º. ბოლო ორ შემთხვევაში, თეთრი სხივები იყოფა, ლურჯი სხივები უფრო გადახრილია, წითელი სხივები ნაკლებად. (ბ) და (გ) შემთხვევები იწვევს გადამცემ სხივებში დაფიქსირებული რგოლების გაჩენას, რომელთა კუთხური ზომებია 22º და 46º (ნახ. 212).

როგორც წესი, გარე რგოლი (46º) უფრო კაშკაშაა ვიდრე შიდა და ორივეს აქვს მოწითალო ელფერი. ეს აიხსნება არა მხოლოდ ღრუბელში ლურჯი სხივების ინტენსიური გაფანტვით, არამედ იმითაც, რომ ლურჯი სხივების დისპერსია პრიზმაში უფრო დიდია, ვიდრე წითელი. ამიტომ ცისფერი სხივები კრისტალებს ტოვებს ძლიერ განსხვავებულ სხივში, რის გამოც მათი ინტენსივობა მცირდება. ხოლო წითელი სხივები გამოდის ვიწრო სხივით, რომელსაც გაცილებით დიდი ინტენსივობა აქვს. ზე ხელსაყრელი პირობებიროდესაც ფერების გარჩევა შესაძლებელია შიდა ნაწილირგოლები წითელი, გარე - ლურჯი.

10. გვირგვინები- ნათელი ნისლიანი რგოლები ვარსკვლავის დისკის გარშემო. მათი კუთხის რადიუსი არის რადიუსზე ნაკლებიჰალო და არ აღემატება 5º-ს. გვირგვინები წარმოიქმნება სხივების დიფრაქციული გაფანტვის შედეგად წყლის წვეთებით, რომლებიც ქმნიან ღრუბელს ან ნისლს.

თუ ვარდნის რადიუსი რ, მაშინ პირველი დიფრაქციული მინიმუმი პარალელურ სხივებში შეინიშნება კუთხით ჯ = 0,61∙lçR(იხ. ფორმულა 15.3). Აქ ლარის სინათლის ტალღის სიგრძე. პარალელურ სხივებში ცალკეული წვეთების დიფრაქციული ნიმუშები ემთხვევა, შედეგად, სინათლის რგოლების ინტენსივობა იზრდება.

გვირგვინების დიამეტრი შეიძლება გამოყენებულ იქნას ღრუბელში წვეთების ზომის დასადგენად. რაც უფრო დიდია წვეთები (მეტი რ), რაც უფრო მცირეა რგოლის კუთხოვანი ზომა. ყველაზე დიდი რგოლები შეინიშნება ყველაზე პატარა წვეთებიდან. რამდენიმე კილომეტრის მანძილზე დიფრაქციული რგოლები კვლავ ჩანს, როდესაც წვეთების ზომა არის მინიმუმ 5 მკმ. Ამ შემთხვევაში ჯმაქს = 0.61 lçR≈ 5 ¸ 6°.

გვირგვინების ღია რგოლების ფერი ძალიან სუსტია. როდესაც შესამჩნევია, რგოლების გარე კიდეს აქვს მოწითალო ფერი. ანუ, ფერების განაწილება გვირგვინებში შებრუნებულია ფერების განაწილებაზე ჰალო რგოლებში. გარდა კუთხოვანი ზომებისა, ეს ასევე შესაძლებელს ხდის გვირგვინებისა და ჰალოების გარჩევას. თუ ატმოსფეროში არის ფართო დიაპაზონის წვეთები, მაშინ გვირგვინების რგოლები, რომლებიც ერთმანეთზეა განთავსებული, ქმნიან ზოგად ნათელ ნათებას ვარსკვლავის დისკის გარშემო. ამ ნათებას ე.წ ჰალო.

11. ცისფერი ცა და ალისფერი გათენება. როდესაც მზე ჰორიზონტზე მაღლა დგას, უღრუბლო ცა ცისფერი ჩანს. ფაქტია, რომ მზის სპექტრის სხივებიდან, რეილის კანონის შესაბამისად მერასი ~ 1 /ლ 4, მოკლე ლურჯი, ცისფერი და იისფერი სხივები ყველაზე ინტენსიურად იფანტება.

თუ მზე ჰორიზონტზე დაბალია, მაშინ მისი დისკი იმავე მიზეზით აღიქმება, როგორც ჟოლოსფერი წითელი. მოკლე ტალღის სიგრძის სინათლის ინტენსიური გაფანტვის გამო, ძირითადად სუსტად მიმოფანტული წითელი სხივები აღწევს დამკვირვებელს. ამომავალი ან ჩასული მზის სხივების გაფანტვა განსაკუთრებით დიდია, რადგან სხივები დიდ მანძილზე გადის დედამიწის ზედაპირთან, სადაც განსაკუთრებით მაღალია გაფანტული ნაწილაკების კონცენტრაცია.

დილა ან საღამოს გათენება - ცის მზესთან ახლოს მდებარე ნაწილის შეღებვა ვარდისფერი ფერი- ზედა ატმოსფეროში ყინულის კრისტალების მიერ სინათლის დიფრაქციული გაფანტვის გამო და გეომეტრიული ასახვაბროლის სინათლე.

12. მოციმციმე ვარსკვლავები- ეს სწრაფი ცვლილებავარსკვლავების ბრწყინვალება და ფერი, განსაკუთრებით შესამჩნევი ჰორიზონტის მახლობლად. ვარსკვლავების მოციმციმე განპირობებულია სხივების გარდატეხით ჰაერის სწრაფად გაშვებულ ნაკადებში, რომლებსაც სხვადასხვა სიმკვრივის გამო აქვთ. განსხვავებული მაჩვენებელირეფრაქცია. შედეგად, ატმოსფეროს ფენა, რომლითაც სხივი გადის, იქცევა როგორც ობიექტივი ცვლადი ფოკუსური სიგრძით. ეს შეიძლება იყოს როგორც შეკრება, ასევე გაფანტვა. პირველ შემთხვევაში შუქი კონცენტრირებულია, ვარსკვლავის ბრწყინვალება ძლიერდება, მეორეში კი შუქი იფანტება. ასეთი ნიშნის ცვლილება აღირიცხება ასჯერ წამში.

დისპერსიის გამო, სხივი იშლება სხვადასხვა ფერის სხივებად, რომლებიც მიჰყვებიან სხვადასხვა ბილიკებს და შეიძლება უფრო მეტად განსხვავდებოდეს, რაც უფრო დაბალია ვარსკვლავი ჰორიზონტამდე. მანძილი იისფერ და წითელ სხივებს შორის ერთი ვარსკვლავიდან შეიძლება მიაღწიოს 10 მეტრს დედამიწის ზედაპირთან ახლოს. შედეგად, დამკვირვებელი ხედავს ვარსკვლავის სიკაშკაშისა და ფერის უწყვეტ ცვლილებას.

ფენომენები ატმოსფეროში სინათლის გარდატეხის, არეკვლის, გაფანტვისა და დიფრაქციის გამო: მათგან შეიძლება დავასკვნათ ატმოსფეროს შესაბამისი ფენების მდგომარეობის შესახებ.

მათ შორისაა რეფრაქცია, მირაჟები, ჰალოების მრავალრიცხოვანი ფენომენი, ცისარტყელა, გვირგვინები, ცისკრის და შებინდების ფენომენი, ცის სილურჯე და ა.შ.

მირაჟი(ფრ. მირაჟი - განათებული ხილვადობა) - ოპტიკური ფენომენი ატმოსფეროში: სიმკვრივითა და ტემპერატურით მკვეთრად განსხვავებული ჰაერის ფენებს შორის საზღვარზე სინათლის ნაკადების გარდატეხა. დამკვირვებლისთვის ასეთი ფენომენი მდგომარეობს იმაში, რომ მართლაც თვალსაჩინო შორეულ ობიექტთან (ან ცის მონაკვეთთან) ერთად ჩანს მისი ასახვა ატმოსფეროში.

კლასიფიკაცია

მირაჟები იყოფა ქვედა, ხილული ობიექტის ქვეშ, ზედა, ხილული ობიექტის ზემოთ და გვერდით.

ქვედა მირაჟი

იგი შეინიშნება დიდი ვერტიკალური ტემპერატურის გრადიენტით (მისი დაცემა სიმაღლესთან ერთად) გადახურებულზე ბრტყელი ზედაპირი, ხშირად უდაბნო ან დაგებული გზა. ცის წარმოსახვითი გამოსახულება ზედაპირზე წყლის ილუზიას ქმნის. ასე რომ, გზაზე, რომელიც ზაფხულის ცხელ დღეს შორს მიდის, გუბე ჩანს.

უმაღლესი მირაჟი

შეიმჩნევა დედამიწის ცივი ზედაპირის ზემოთ ტემპერატურის შებრუნებული განაწილებით (ჰაერის ტემპერატურა იზრდება სიმაღლესთან ერთად).

უმაღლესი მირაჟები ზოგადად ნაკლებად გავრცელებულია ვიდრე ქვედა მირაჟები, მაგრამ ხშირად უფრო სტაბილურია, რადგან ცივი ჰაერიარ მიდრეკილია ზევით ასვლისკენ და თბილი მიდრეკილია ქვევით.

უმაღლესი მირაჟები ყველაზე გავრცელებულია პოლარულ რეგიონებში, განსაკუთრებით დიდ ბრტყელ ყინულის ფლოტებზე სტაბილური დაბალი ტემპერატურით. ასეთი პირობები შეიძლება მოხდეს გრენლანდიაში და ისლანდიის გარშემო. ალბათ ამ ეფექტის გამო ე.წ ჰილინგარი(ისლანდიურიდან ჰილინგარი), ისლანდიის პირველმა დასახლებებმა იცოდნენ გრენლანდიის არსებობის შესახებ.

უმაღლესი მირაჟები ასევე შეინიშნება უფრო ზომიერ განედებზე, თუმცა ამ შემთხვევებში ისინი უფრო მკრთალი, ნაკლებად მკაფიო და სტაბილურია. უმაღლესი მირაჟი შეიძლება იყოს თავდაყირა ან შებრუნებული, რაც დამოკიდებულია ნამდვილ ობიექტამდე მანძილისა და ტემპერატურის გრადიენტზე. ხშირად გამოსახულება ჩნდება როგორც თავდაყირა და შებრუნებული ნაწილების ფრაგმენტული მოზაიკა.

ნორმალური ზომის გემი ჰორიზონტს მიღმა მოძრაობს. ატმოსფეროს სპეციფიკურ მდგომარეობაში, მისი ასახვა ჰორიზონტზე გიგანტური ჩანს.

უმაღლესი მირაჟები შეიძლება ჰქონდეს გასაოცარი ეფექტიდედამიწის გამრუდების გამო. თუ სხივების გამრუდება დაახლოებით იგივეა, რაც დედამიწის გამრუდება, სინათლის სხივებს შეუძლიათ შორ მანძილზე გადაადგილება, რის გამოც დამკვირვებელი ხედავს ობიექტებს ჰორიზონტის მიღმა. ეს დაფიქსირდა და დაფიქსირდა პირველად 1596 წელს, როდესაც გემი ვილემ ბარენცის მეთაურობით, ჩრდილო-აღმოსავლეთის გადასასვლელის ძიებაში, გაიჭედა ყინულში ნოვაია ზემლიაზე. ეკიპაჟი იძულებული გახდა დაელოდებინა პოლარული ღამეს. ამავე დროს, მზის ამოსვლა შემდეგ პოლარული ღამედაფიქსირდა მოსალოდნელზე ორი კვირით ადრე. მე-20 საუკუნეში ეს ფენომენი ახსნეს და უწოდეს „ახალი დედამიწის ეფექტი“.

ანალოგიურად, გემები, რომლებიც რეალურად იმდენად შორს არიან, რომ არ უნდა ჩანდნენ ჰორიზონტის ზემოთ, შეიძლება გამოჩნდნენ ჰორიზონტზე და თუნდაც ჰორიზონტზე მაღლა, როგორც უმაღლესი მირაჟები. ამით შეიძლება აიხსნას ზოგიერთი ამბავი ცაში გემების ან სანაპირო ქალაქების ფრენების შესახებ, როგორც ეს აღწერილია ზოგიერთმა პოლარული მკვლევარმა.

გვერდითი მირაჟი

გვერდითი მირაჟები შეიძლება მოხდეს როგორც ანარეკლი გაცხელებული გამჭვირვალე კედლიდან. აღწერილია შემთხვევა, როდესაც ციხის გლუვი ბეტონის კედელი მოულოდნელად სარკესავით ანათებდა და ირეკლავდა მიმდებარე საგნებს. ცხელ დღეს მირაჟი შეინიშნებოდა, როცა კედელი საკმარისად თბებოდა მზის სხივებით.

ფატა მორგანა

მირაჟის კომპლექსურ მოვლენებს ობიექტების გარეგნობის მკვეთრი დამახინჯებით ეწოდება ფატა მორგანა. ფატა მორგანა(იტალ. ფატა მორგანა- ფერია მორგანა, ლეგენდის თანახმად, ცოცხლობს ზღვის ფსკერზედა მოჩვენებითი ხედვით მოგზაურების მოტყუება) არის იშვიათი რთული ოპტიკური ფენომენი ატმოსფეროში, რომელიც შედგება მირაჟების რამდენიმე ფორმისგან, რომლებშიც შორეული ობიექტები განმეორებით და სხვადასხვა დამახინჯებით ჩანს.

Fata Morgana ხდება მაშინ, როდესაც ჰაერის რამდენიმე მონაცვლე ფენა იქმნება ატმოსფეროს ქვედა ფენებში (ჩვეულებრივ, ტემპერატურის განსხვავებების გამო). სხვადასხვა სიმკვრივეშეუძლია მისცეს სარკის ანარეკლები. არეკვლის შედეგად, ისევე როგორც სხივების რეფრაქციის შედეგად, სინამდვილეში არსებული ობიექტებიისინი აძლევენ რამდენიმე დამახინჯებულ სურათს ჰორიზონტზე ან მის ზემოთ, ნაწილობრივ გადაფარავს ერთმანეთს და სწრაფად იცვლება დროში, რაც ქმნის ფატა მორგანას უცნაურ სურათს.

მოცულობითი მირაჟი

მთაში ძალიან იშვიათია, გარკვეულ პირობებში, საკმაოდ დიდი ხნის განმავლობაში შეგიძლიათ ნახოთ "დამახინჯებული მე". ახლო მანძილი. ეს ფენომენი აიხსნება ჰაერში „ჩამდგარი“ წყლის ორთქლის არსებობით.

ჰალო(სხვა ბერძნულიდან ἅλως - წრე, დისკი; ასევე აურა, ნიმბუსი, ჰალო) არის ოპტიკური ფენომენი, მანათობელი რგოლი სინათლის წყაროს გარშემო.

ფენომენის ფიზიკა

ჰალო ჩვეულებრივ ჩნდება მზის ან მთვარის გარშემო, ზოგჯერ სხვა ძლიერი სინათლის წყაროების გარშემო, როგორიცაა ქუჩის განათება. ჰალოების მრავალი სახეობა არსებობს და ისინი ძირითადად გამოწვეულია ყინულის კრისტალებით ცირუსის ღრუბლებში ზედა ტროპოსფეროში 5-10 კმ სიმაღლეზე. ჰალოს გარეგნობა დამოკიდებულია კრისტალების ფორმასა და მდებარეობაზე. ყინულის კრისტალებით არეკლილი და გარდატეხილი სინათლე ხშირად იშლება სპექტრად, რაც ჰალოს ცისარტყელას ჰგავს. პარჰელია და ზენიტის რკალი ყველაზე კაშკაშა და ფერადია, ხოლო მცირე და დიდი ჰალოს ტანგენტები ნაკლებად კაშკაშაა. პატარა 22-გრადუსიან ჰალოში, სპექტრის ფერების მხოლოდ ნაწილი (წითელიდან ყვითლამდე) გამოირჩევა, დანარჩენი თეთრად გამოიყურება გარდატეხილი სხივების განმეორებითი შერევის გამო. პარჰელიური წრე და ჰალოს სხვა რკალი თითქმის ყოველთვის თეთრია. დიდი 46-გრადუსიანი ჰალოს საინტერესო თვისება ის არის, რომ ის ბუნდოვანია და დაბალი ფერისაა, ხოლო ზედა ტანგენტის რკალი, რომელიც თითქმის ემთხვევა მას ჰორიზონტის ზემოთ მზის დაბალ სიმაღლეზე, აქვს გამოხატული მოლურჯო ფერები.

ბუნდოვან მთვარის ჰალოში ფერები არ ჩანს თვალისთვის, რაც დაკავშირებულია ბინდის ხედვის თავისებურებებთან.

©2015-2019 საიტი
ყველა უფლება ეკუთვნის მათ ავტორებს. ეს საიტი არ აცხადებს ავტორობას, მაგრამ უზრუნველყოფს უფასო გამოყენებას.
გვერდის შექმნის თარიღი: 2016-02-13

ატმოსფერო არის მოღრუბლული, ოპტიკურად არაერთგვაროვანი გარემო. ოპტიკური ფენომენები ატმოსფეროში სინათლის სხივების არეკვლის, გარდატეხისა და დიფრაქციის შედეგია.

გამომწვევი მიზეზებიდან გამომდინარე, ყველა ოპტიკური ფენომენი იყოფა ოთხ ჯგუფად:

1) ატმოსფეროში სინათლის გაფანტვით გამოწვეული მოვლენები (ბინდი, გათენება);

2) ატმოსფეროში სინათლის სხივების რეფრაქციის შედეგად გამოწვეული მოვლენები - მირაჟები, ვარსკვლავების მოციმციმე და სხვ.;

3) ფენომენები, რომლებიც გამოწვეულია სინათლის სხივების წვეთებსა და კრისტალებზე (ცისარტყელა, ჰალო) რეფრაქციით და ასახვით;

4) ღრუბლებში და ნისლში სინათლის დიფრაქციით გამოწვეული მოვლენები - გვირგვინები, გლორია.

მტვერი გამოწვეული ატმოსფეროში მზის სინათლის გაფანტვით. ბინდი არის გარდამავალი პერიოდი დღიდან ღამემდე (საღამოს ბინდი) და ღამიდან დღემდე (დილის ბინდი). საღამოს ბინდი იწყება მზის ჩასვლის მომენტიდან და სანამ სრული სიბნელე ჩავა, დილის ბინდი - პირიქით.

ბინდის ხანგრძლივობა განისაზღვრება კუთხით მზის მოჩვენებითი ყოველდღიური მოძრაობის მიმართულებასა და ჰორიზონტს შორის; ამრიგად, ბინდის ხანგრძლივობა დამოკიდებულია გეოგრაფიულ განედზე: რაც უფრო ახლოს არის ეკვატორთან, მით უფრო მოკლეა ბინდი.

ბინდის სამი პერიოდი არსებობს:

1) სამოქალაქო ბინდი (მზის ჩაძირვა ჰორიზონტის ქვეშ არ აღემატება 6 o) - სინათლე;

2) ნავიგაცია (მზის ჩაძირვა ჰორიზონტის ქვეშ 12 o-მდე) - ხილვადობის პირობები მნიშვნელოვნად გაუარესებულია;

3) ასტრონომიული (მზის ჩაძირვა ჰორიზონტის ქვეშ 18 o-მდე) - დედამიწის ზედაპირიუკვე ბნელა, მაგრამ ცისკარი მაინც ჩანს ცაზე.

გამთენიისას - ფერადი სინათლის ფენომენების ნაკრები ატმოსფეროში, რომელიც შეინიშნება მზის ამოსვლამდე ან მზის ჩასვლისას. ცისკრის ფერების მრავალფეროვნება დამოკიდებულია მზის პოზიციაზე ჰორიზონტთან და ატმოსფეროს მდგომარეობაზე.

ფსკერის ფერი განისაზღვრება მზის გაფანტული ხილული სხივებით. სუფთა და მშრალ ატმოსფეროში სინათლის გაფანტვა ხდება რეილის კანონის მიხედვით. ცისფერი სხივები წითელზე 16-ჯერ მეტს იფანტება, ამიტომ ცის ფერი (მზის გაფანტული შუქი) არის ლურჯი (ლურჯი), ხოლო მზის და მისი სხივების ფერი ჰორიზონტთან არის წითელი, რადგან. ამ შემთხვევაში სინათლე ატმოსფეროში უფრო დიდ გზას გადის.

ატმოსფეროში დიდი ნაწილაკები (წვეთები, მტვრის ნაწილაკები და ა.შ.) ავრცელებენ სინათლეს ნეიტრალურად, ამიტომ ღრუბლები და ნისლი თეთრია. მაღალი ტენიანობის, მტვრის დროს, მთელი ცა ხდება არა ლურჯი, არამედ მოთეთრო. მაშასადამე, ცის სილურჯის ხარისხით შეიძლება ვიმსჯელოთ ჰაერის სისუფთავეზე და ჰაერის მასების ბუნებაზე.

ატმოსფერული რეფრაქცია - ატმოსფერული მოვლენები, რომლებიც დაკავშირებულია სინათლის სხივების რეფრაქციასთან. გარდატეხა გამოწვეულია: ვარსკვლავების მოციმციმეობით, მზისა და მთვარის ხილული დისკის გაბრტყელებით ჰორიზონტთან ახლოს, დღის ხანგრძლივობის რამდენიმე წუთით გაზრდით, ასევე მირაჟებით. მირაჟი არის ხილული წარმოსახვითი გამოსახულება ჰორიზონტზე, ჰორიზონტის ზემოთ ან ჰორიზონტის ქვემოთ, ჰაერის ფენების სიმკვრივის მკვეთრი დარღვევის გამო. არის ქვედა, ზემდგომი, გვერდითი მირაჟები. მოძრავი მირაჟები - "ფატა მორგანა" იშვიათად შეინიშნება.

ცისარტყელა - ეს არის მსუბუქი რკალი, შეღებილი სპექტრის ყველა ფერში, მზის მიერ განათებული ღრუბლის ფონზე, საიდანაც წვიმის წვეთები ცვივა. რკალის გარე კიდე წითელია, შიდა კიდე მეწამული. თუ მზე ჰორიზონტზე დაბალია, მაშინ ჩვენ ვხედავთ წრის მხოლოდ ნახევარს. როდესაც მზე მაღლა დგას, რკალი უფრო პატარა ხდება, რადგან. წრის ცენტრი ჰორიზონტის ქვემოთ ეცემა. 42-ზე მეტი მზის სიმაღლეზე ცისარტყელა არ ჩანს. თვითმფრინავიდან შეგიძლიათ დააკვირდეთ ცისარტყელას თითქმის სრული წრის სახით.

ცისარტყელა წარმოიქმნება რეფრაქციისა და არეკვლის შედეგად მზის სხივებიწყლის წვეთებში. ცისარტყელის სიკაშკაშე და სიგანე დამოკიდებულია წვეთების ზომაზე. დიდი წვეთები იძლევა უფრო პატარა, მაგრამ კაშკაშა ცისარტყელას. პატარა წვეთებით თითქმის თეთრია.

ჰალო - ეს არის წრეები ან რკალი მზისა და მთვარის გარშემო, რომლებიც წარმოიქმნება ზედა იარუსის ყინულის ღრუბლებში (ყველაზე ხშირად ციროსტრატში).

გვირგვინები - მსუბუქი, ოდნავ ფერადი რგოლები მზისა და მთვარის გარშემო, რომლებიც წარმოიქმნება ზედა და შუა იარუსების წყალსა და ყინულის ღრუბლებში, სინათლის დიფრაქციის გამო.

ადამიანი მუდმივად ხვდება მსუბუქ მოვლენებს. ყველაფერს, რაც უკავშირდება სინათლის გამოჩენას, მის გავრცელებას და მატერიასთან ურთიერთქმედებას, სინათლის ფენომენს უწოდებენ. ოპტიკური ფენომენის ნათელი მაგალითები შეიძლება იყოს: ცისარტყელა წვიმის შემდეგ, ელვა ჭექა-ქუხილის დროს, ვარსკვლავების ციმციმა ღამის ცაზე, სინათლის თამაში წყლის ნაკადში, ოკეანისა და ცის ცვალებადობა და მრავალი სხვა.

მოსწავლეები იღებენ ფიზიკური ფენომენების მეცნიერულ ახსნას და ოპტიკური მაგალითებიმე-7 კლასში, როცა ფიზიკის სწავლას იწყებენ. ბევრისთვის ოპტიკა იქნება ყველაზე მომხიბლავი და იდუმალი განყოფილება სასკოლო ფიზიკის სასწავლო გეგმაში.

რას ხედავს ადამიანი?

ადამიანის თვალები ისეა შექმნილი, რომ მას მხოლოდ ცისარტყელას ფერების აღქმა შეუძლია. დღეს უკვე ცნობილია, რომ ცისარტყელას სპექტრი არ შემოიფარგლება წითელით ერთი მხრიდან და მეწამულით მეორე მხარეს. უკან წითლად მიდისინფრაწითელი, იისფერი უკან არის ულტრაიისფერი. ბევრ ცხოველს და მწერს შეუძლია ამ ფერების დანახვა, მაგრამ, სამწუხაროდ, ადამიანებს არ შეუძლიათ. მაგრამ მეორეს მხრივ, ადამიანს შეუძლია შექმნას მოწყობილობები, რომლებიც იღებენ და ასხივებენ შესაბამისი სიგრძის სინათლის ტალღებს.

სხივების რეფრაქცია

ხილული სინათლე არის ფერების ცისარტყელა და სინათლე თეთრი ფერიმაგალითად, მზიანი, არის ამ ფერების მარტივი კომბინაცია. თუ პრიზმას განათავსებთ კაშკაშა თეთრი სინათლის სხივში, ის დაიშლება ფერებად ან ტალღებად. სხვადასხვა სიგრძე, რომლისგანაც შედგება. ჯერ მოდის წითელი ყველაზე გრძელი ტალღის სიგრძით, შემდეგ ნარინჯისფერი, ყვითელი, მწვანე, ლურჯი და ბოლოს იისფერი, რომელსაც აქვს ყველაზე მოკლე ტალღის სიგრძე ხილულ შუქზე.

თუ ცისარტყელას შუქის დასაჭერად სხვა პრიზმას აიღებთ და თავდაყირა აქცევთ, ის ყველა ფერს თეთრად აერთიანებს. ფიზიკაში ოპტიკური ფენომენის მრავალი მაგალითი არსებობს, განვიხილოთ ზოგიერთი მათგანი.

რატომ არის ცა ლურჯი?

ახალგაზრდა მშობლებს ხშირად აწუხებთ მათი პატარას ყველაზე მარტივი, ერთი შეხედვით, კითხვები, რატომ. ზოგჯერ მათზე პასუხის გაცემა ყველაზე რთულია. ბუნებაში ოპტიკური ფენომენის თითქმის ყველა მაგალითი შეიძლება აიხსნას თანამედროვე მეცნიერებით.

მზის შუქი, რომელიც დღის განმავლობაში ანათებს ცას, თეთრია, რაც ნიშნავს, რომ თეორიულად, ცა ასევე უნდა იყოს კაშკაშა თეთრი. იმისათვის, რომ ის ლურჯად გამოიყურებოდეს, საჭიროა გარკვეული პროცესები შუქთან ერთად დედამიწის ატმოსფეროში მისი გავლის დროს. აი, რა ხდება: სინათლის ნაწილი გადის ატმოსფეროში გაზის მოლეკულებს შორის თავისუფალ სივრცეში, აღწევს დედამიწის ზედაპირს და რჩება იგივე თეთრი ფერი, როგორც მოგზაურობის დასაწყისში. მაგრამ მზის სინათლეხვდება გაზის მოლეკულებს, რომლებიც ჟანგბადის მსგავსად შეიწოვება და შემდეგ იშლება ყველა მიმართულებით.

გაზის მოლეკულებში ატომები აქტიურდებიან შთანთქმის შუქით და კვლავ ასხივებენ სინათლის ფოტონებს ტალღებში. სხვადასხვა სიგრძის- წითელიდან მეწამულამდე. ამრიგად, სინათლის ნაწილი დედამიწაზე მიდის, დანარჩენი კი მზეს უბრუნდება. გამოსხივებული სინათლის სიკაშკაშე დამოკიდებულია ფერზე. ცისფერი სინათლის რვა ფოტონი გამოიყოფა წითელ ყოველ ფოტოზე. ამიტომ, ლურჯი შუქი რვაჯერ უფრო კაშკაშაა, ვიდრე წითელი. ინტენსიური ლურჯი შუქი გამოიყოფა ყველა მიმართულებით მილიარდობით გაზის მოლეკულიდან და აღწევს ჩვენს თვალამდე.

ფერადი თაღი

ოდესღაც ხალხს ეგონათ, რომ ცისარტყელა ღმერთების მიერ გაგზავნილი ნიშნები იყო. მართლაც, ლამაზი მრავალფეროვანი ლენტები ყოველთვის არსაიდან ჩნდება ცაში, შემდეგ კი ისევე იდუმალებით ქრება. დღეს ჩვენ ვიცით, რომ ცისარტყელა არის ოპტიკური ფენომენის ერთ-ერთი მაგალითი ფიზიკაში, მაგრამ ჩვენ არ ვწყვეტთ აღფრთოვანებას ყოველ ჯერზე, როცა მას ცაში ვხედავთ. საინტერესო ის არის, რომ თითოეული დამკვირვებელი ხედავს განსხვავებულ ცისარტყელას, რომელიც იქმნება მის უკნიდან გამომავალი სინათლის სხივებით და მის წინ წვიმის წვეთებიდან.

რისგან არის დამზადებული ცისარტყელა?

ბუნებაში ამ ოპტიკური ფენომენების რეცეპტი მარტივია: წყლის წვეთები ჰაერში, სინათლე და დამკვირვებელი. მაგრამ ეს არ არის საკმარისი იმისათვის, რომ მზე გამოვიდეს წვიმის დროს. ის დაბალი უნდა იყოს და დამკვირვებელი ისე უნდა დადგეს, რომ მზე მის უკან იყოს და უყუროს იმ ადგილს, სადაც წვიმს ან უბრალოდ წვიმს.

შორეული კოსმოსიდან წამოსული მზის სხივი წვიმის წვეთს უსწრებს. პრიზმასავით მოქმედებს, წვიმის წვეთი თეთრ შუქში დამალულ ყველა ფერს არღვევს. ამრიგად, როდესაც თეთრი სხივიგადის წვიმის წვეთში, ის უცებ იშლება ლამაზ მრავალფეროვან სხივებად. წვეთის შიგნით ისინი ურტყამს წვეთის შიდა კედელს, რომელიც სარკისებურად მოქმედებს და სხივები აირეკლება იმავე მიმართულებით, საიდანაც ისინი შედიან წვეთში.

შედეგად, თვალები ხედავენ ფერთა ცისარტყელას, რომელიც ცაზე თაღოვანია - მსუბუქი მოხრილი და აირეკლება მილიონობით წვრილი წვიმის წვეთებით. მათ შეუძლიათ იმოქმედონ როგორც პატარა პრიზმები, ანაწილებენ თეთრ შუქს ფერების სპექტრად. მაგრამ წვიმა ყოველთვის არ არის საჭირო ცისარტყელის სანახავად. სინათლის გარდატეხა ასევე შესაძლებელია ნისლით ან ზღვიდან გამოსული ორთქლით.

რა ფერია წყალი?

პასუხი აშკარაა - წყალს ლურჯი ფერი აქვს. თუ ჭიქაში სუფთა წყალს ჩაასხამთ, მის გამჭვირვალობას ყველა დაინახავს. ეს იმიტომ ხდება, რომ ჭიქაში ძალიან ცოტა წყალია და მისი ფერი ზედმეტად ღიაა მისი დასანახად.

დიდი შუშის კონტეინერის შევსებისას შეგიძლიათ იხილოთ წყლის ბუნებრივი ლურჯი ელფერი. მისი ფერი დამოკიდებულია იმაზე, თუ როგორ შთანთქავს ან აირეკლავს წყლის მოლეკულები სინათლეს. თეთრი ნათებაიგი შედგება ფერთა ცისარტყელისგან და წყლის მოლეკულები შთანთქავს მათში გამავალ წითელ-მწვანე ფერებს. და ლურჯი ნაწილი აისახება უკან. ასე რომ, ჩვენ ვხედავთ ლურჯს.

მზის ამოსვლა და ჩასვლა

ესეც ოპტიკური ფენომენების მაგალითებია, რომელსაც ადამიანი ყოველდღიურად აკვირდება. როდესაც მზე ამოდის და ჩადის, ის მიმართავს თავის სხივებს იმ კუთხით, სადაც დამკვირვებელია. მათ უფრო გრძელი გზა აქვთ, ვიდრე მაშინ, როცა მზე ზენიტშია.

დედამიწის ზედაპირის ზემოთ ჰაერის ფენები ხშირად შეიცავს უამრავ მტვერს ან მიკროსკოპულ ტენიან ნაწილაკებს. მზის სხივები ზედაპირის კუთხით გადის და იფილტრება. წითელ სხივებს აქვს გამოსხივების ყველაზე გრძელი ტალღის სიგრძე და, შესაბამისად, უფრო ადვილად აღწევს მიწაზე, ვიდრე ცისფერი, რომელსაც აქვს მოკლე ტალღები, რომლებიც მტვრისა და წყლის ნაწილაკებით იშლება. ამიტომ, დილისა და საღამოს გამთენიისას ადამიანი აკვირდება მზის სხივების მხოლოდ ნაწილს, რომელიც დედამიწამდე აღწევს, კერძოდ წითელ სხივებს.

პლანეტის სინათლის შოუ

ტიპიური ავრორა არის მრავალფერადი ავრორა ღამის ცაზე, რომლის დაკვირვებაც შესაძლებელია ყოველ ღამე ჩრდილოეთ პოლუსზე. უცნაურ ფორმებში გადანაცვლება, ლურჯ-მწვანე შუქის უზარმაზარი ზოლები ნარინჯისფერი და წითელი ლაქებით ხანდახან 160 კმ-ზე მეტ სიგანეს აღწევს და შეიძლება 1600 კმ სიგრძეზე გადაჭიმულიყო.

როგორ ავხსნათ ეს ოპტიკური ფენომენი, რომელიც ასეთი თვალწარმტაცი სანახაობაა? ავრორა ჩნდება დედამიწაზე, მაგრამ ისინი გამოწვეულია შორეულ მზეზე მიმდინარე პროცესებით.

Როგორ მიდის საქმეები?

მზე გაზის უზარმაზარი ბურთია, რომელიც ძირითადად წყალბადისა და ჰელიუმის ატომებისგან შედგება. ყველა მათგანს აქვს პროტონები დადებითი მუხტით და მათ გარშემო ბრუნავს ელექტრონები უარყოფითი მუხტი. ცხელი გაზის ჰალო მუდმივად ვრცელდება კოსმოსში სახით მზის ქარი. პროტონებისა და ელექტრონების ეს უთვალავი რაოდენობა წამში 1000 კმ სიჩქარით ჩქარობს.

როდესაც მზის ქარის ნაწილაკები დედამიწას მიაღწევენ, მათ იზიდავს ძლიერი მაგნიტური ველიპლანეტები. დედამიწა არის გიგანტური მაგნიტი მაგნიტური ხაზებით, რომლებიც ერთმანეთს ემთხვევა ჩრდილოეთით და სამხრეთ პოლუსები. მოზიდული ნაწილაკები ამ უხილავი ხაზების გასწვრივ მიედინება პოლუსებთან და ეჯახება აზოტისა და ჟანგბადის ატომებს, რომლებიც ქმნიან დედამიწის ატმოსფეროს.

დედამიწის ატომების ნაწილი კარგავს ელექტრონებს, ზოგი კი დამუხტავს ახალი ენერგია. მზის პროტონებთან და ელექტრონებთან შეჯახების შემდეგ ისინი გამოყოფენ სინათლის ფოტონებს. მაგალითად, აზოტი, რომელმაც დაკარგა ელექტრონები, იზიდავს იისფერ და ლურჯ შუქს, ხოლო დამუხტული აზოტი ანათებს მუქ წითლად. დამუხტული ჟანგბადი ასხივებს მწვანე და წითელ შუქს. ამგვარად, დამუხტული ნაწილაკები იწვევენ ჰაერის მრავალფეროვან ციმციმს. ეს არის ბორეალის ჩრდილი.

მირაჟები

დაუყოვნებლივ უნდა დადგინდეს, რომ მირაჟები არ არის ადამიანის ფანტაზიის ნაყოფი, მათი გადაღებაც კი შეიძლება, ისინი ოპტიკური ფიზიკური ფენომენების თითქმის მისტიური მაგალითებია.

მირაჟებზე დაკვირვების უამრავი მტკიცებულება არსებობს, მაგრამ მეცნიერებას შეუძლია ამ სასწაულის მეცნიერული ახსნა. ისინი შეიძლება იყოს ისეთივე მარტივი, როგორც წყლის ნაჭერი ცხელ ქვიშაში, ან შეიძლება იყოს განსაცვიფრებლად კომპლექსური, აშენდეს სვეტებიანი ციხესიმაგრეების ან ფრეგატების ხედვა. ოპტიკური ფენომენის ყველა ეს მაგალითი იქმნება სინათლისა და ჰაერის თამაშით.

სინათლის ტალღები იხრება, როდესაც ისინი ჯერ თბილ, შემდეგ ცივ ჰაერში გადიან. ცხელი ჰაერი უფრო იშვიათია, ვიდრე ცივი ჰაერი, ამიტომ მისი მოლეკულები უფრო აქტიურია და განსხვავდებიან დიდ მანძილზე. ტემპერატურის კლებასთან ერთად მცირდება მოლეკულების მოძრაობაც.

დედამიწის ატმოსფეროს ლინზებით დანახული ხედვები შეიძლება იყოს ძალიან შეცვლილი, შეკუმშული, გაფართოებული ან ინვერსიული. ეს იმიტომ ხდება, რომ სინათლის სხივები იღუნება თბილ და შემდეგ ცივ ჰაერში გავლისას და პირიქით. და ის გამოსახულებები, რომლებსაც მსუბუქი ნაკადი ატარებს, მაგალითად, ცა, შეიძლება აისახოს ცხელ ქვიშაზე და გამოიყურებოდეს როგორც წყლის ნაჭერი, რომელიც ყოველთვის შორდება მიახლოებისას.

ყველაზე ხშირად, მირაჟების დაკვირვება შესაძლებელია დიდ დისტანციებზე: უდაბნოებში, ზღვებში და ოკეანეებში, სადაც ჰაერის ცხელი და ცივი ფენებია. სხვადასხვა სიმკვრივე. ეს არის გავლა სხვადასხვა ტემპერატურულ ფენებში, რომელსაც შეუძლია გადახვევა სინათლის ტალღადა ბოლოს მივიღოთ ხედვა, რომელიც არის რაღაცის ანარეკლი და წარმოდგენილი ფანტაზიით, როგორც რეალური ფენომენი.

ჰალო

ოპტიკური ილუზიების უმეტესობისთვის, რომლებიც შეუიარაღებელი თვალით ჩანს, ახსნა არის მზის სხივების რეფრაქცია ატმოსფეროში. ოპტიკური ფენომენის ერთ-ერთი ყველაზე უჩვეულო მაგალითია მზის ჰალო. ძირითადად, ჰალო არის ცისარტყელა მზის გარშემო. თუმცა, ის განსხვავდება ჩვეულებრივი ცისარტყელისგან როგორც გარეგნულად, ასევე თავისი თვისებებით.

ამ ფენომენს მრავალი სახეობა აქვს, რომელთაგან თითოეული თავისებურად ლამაზია. ოღონდ რაიმე სახის გამოვლენისთვის ოპტიკური ილუზიასაჭიროა გარკვეული პირობები.

ჰალო ჩნდება ცაში, როდესაც რამდენიმე ფაქტორი ემთხვევა. ყველაზე ხშირად ის შეიძლება ნახოთ ყინვაგამძლე ამინდში მაღალი ტენიანობით. ჰაერში არის დიდი რიცხვიყინულის კრისტალები. მათი გარღვევისას, მზის შუქი ირღვევა ისე, რომ იგი ქმნის რკალს მზის გარშემო.

და მიუხედავად იმისა, რომ ოპტიკური ფენომენების ბოლო 3 მაგალითი თანამედროვე მეცნიერების მიერ ადვილად ახსნილია, ჩვეულებრივი დამკვირვებლისთვის ისინი ხშირად მისტიკურად და საიდუმლოდ რჩება.

ოპტიკური ფენომენების ძირითადი მაგალითების განხილვის შემდეგ, უსაფრთხოა ვივარაუდოთ, რომ ბევრი მათგანი ახსნილია თანამედროვე მეცნიერების მიერ, მიუხედავად მათი მისტიკისა და საიდუმლოებისა. მაგრამ მეცნიერებს ჯერ კიდევ აქვთ მრავალი აღმოჩენა, მინიშნებები წინ. იდუმალი ფენომენებირომელიც ხდება პლანეტა დედამიწაზე და მის ფარგლებს გარეთ.

პეტრუ მოვილას ლიცეუმი

კურსის მუშაობა ფიზიკაში თემაზე:

ოპტიკური ატმოსფერული მოვლენები

მე-11 ა კლასის მოსწავლის ნამუშევარი

ბოლიუბაშ ირინა

კიშინიოვი 2006 წელი -

Გეგმა:

1. შესავალი

ა)რა არის ოპტიკა?

ბ)ოპტიკის სახეები

2. დედამიწის ატმოსფერო, როგორც ოპტიკური სისტემა

3. მზიანი მზის ჩასვლა

ა)ცის ფერის შეცვლა

ბ)მზის სხივები

in)მზის ჩასვლის უნიკალურობა

4. ცისარტყელა

ა)ცისარტყელის ფორმირება

ბ)ცისარტყელების მრავალფეროვნება

5. ავრორები

ა)ავრორას სახეები

ბ)მზის ქარი, როგორც ავრორას მიზეზი

6. ჰალო

ა)სინათლე და ყინული

ბ)პრიზმის კრისტალები

7. მირაჟი

ა)ქვედა („ტბა“) მირაჟის ახსნა

ბ)უმაღლესი მირაჟები

in)ორმაგი და სამმაგი მირაჟები

გ)ულტრა გრძელი ხედვის მირაჟი

ე)ლეგენდა ალპებზე

ე)ცრურწმენების აღლუმი

8. ოპტიკური ფენომენების ზოგიერთი საიდუმლო

შესავალი

რა არის ოპტიკა?

ძველი მეცნიერების პირველი იდეები სინათლის შესახებ ძალიან გულუბრყვილო იყო. ითვლებოდა, რომ სპეციალური თხელი საცეცები გამოდის თვალებიდან და ვიზუალური შთაბეჭდილება წარმოიქმნება, როდესაც ისინი გრძნობენ საგნებს. იმ დროს ოპტიკას ესმოდათ, როგორც მხედველობის მეცნიერებას. ეს არის სიტყვა "ოპტიკის" ზუსტი მნიშვნელობა. შუა საუკუნეებში ოპტიკა თანდათანობით გადაიქცა მხედველობის მეცნიერებიდან სინათლის მეცნიერებად. ამას ხელი შეუწყო ლინზების და კამერის ობსკურას გამოგონებამ. თანამედროვე დროში ოპტიკა არის ფიზიკის ფილიალი, რომელიც სწავლობს სინათლის ემისიას, მის გავრცელებას სხვადასხვა მედიაში და მატერიასთან ურთიერთქმედებას. რაც შეეხება მხედველობასთან, თვალის აგებულებასა და ფუნქციონირებასთან დაკავშირებულ საკითხებს, ისინი განსაკუთრებულად გამოირჩეოდნენ სამეცნიერო მიმართულებაფიზიოლოგიურ ოპტიკას უწოდებენ.

ტერმინი "ოპტიკა" თანამედროვე მეცნიერება, მრავალმხრივია. ეს არის ატმოსფერული ოპტიკა, მოლეკულური ოპტიკა, ელექტრონული ოპტიკა, ნეიტრონული ოპტიკა, და არაწრფივი ოპტიკა, და ჰოლოგრაფია, და რადიოოპტიკა, და პიკოწამიანი ოპტიკა, და ადაპტური ოპტიკა და მრავალი სხვა ფენომენი და მეთოდი. სამეცნიერო გამოკვლევამჭიდრო კავშირშია ოპტიკურ მოვლენებთან.

ოპტიკის ჩამოთვლილი ტიპების უმეტესობა, როგორც ფიზიკური ფენომენი, ხელმისაწვდომია ჩვენი დაკვირვებისთვის მხოლოდ სპეციალური ტექნიკური მოწყობილობების გამოყენებისას. Ეს შეიძლება იყოს ლაზერული სისტემები, რენტგენის ემიტერები, რადიოტელესკოპები, პლაზმის გენერატორები და მრავალი სხვა. მაგრამ ყველაზე ხელმისაწვდომი და, ამავე დროს, ყველაზე ფერადი ოპტიკური ფენომენი ატმოსფერულია. უზარმაზარი მასშტაბით ისინი წარმოადგენენ სინათლისა და დედამიწის ატმოსფეროს ურთიერთქმედების პროდუქტს.

დედამიწის ატმოსფერო, როგორც ოპტიკური სისტემა

ჩვენი პლანეტა გარშემორტყმულია გაზის კონვერტირომელსაც ჩვენ ატმოსფეროს ვუწოდებთ. დედამიწის ზედაპირზე ყველაზე დიდი სიმკვრივის მქონე და თანდათან იშვიათდება მისი აწევისას, ის აღწევს ას კილომეტრზე მეტ სისქეს. და არ არის გაყინული აირისებრი გარემოიდენტური ფიზიკური მონაცემებით. პირიქით, დედამიწის ატმოსფეროა მუდმივ მოძრაობაში. გავლენის ქვეშ სხვადასხვა ფაქტორები, მისი ფენები ერთმანეთში ირევა, იცვლის სიმკვრივეს, ტემპერატურას, გამჭვირვალობას, მოძრაობს დიდ მანძილზე სხვადასხვა სიჩქარით.

მზის ან სხვა ციური სხეულებიდან მომდინარე სინათლის სხივებისთვის დედამიწის ატმოსფერო არის ერთგვარი ოპტიკური სისტემა, მუდმივად ცვალებადი პარამეტრებით. მათ გზაზე ყოფნისას, ის ირეკლავს სინათლის ნაწილს, აფანტავს მას, გადის მას ატმოსფეროს მთელ სისქეში, უზრუნველყოფს დედამიწის ზედაპირის განათებას, გარკვეულ პირობებში, ანაწილებს მას კომპონენტებად და უხვევს სხივების გზას, რითაც იწვევს სხვადასხვა ატმოსფერული ფენომენი. ყველაზე უჩვეულო ფერადი არის მზის ჩასვლა, ცისარტყელა, ჩრდილოეთის ნათება, მირაჟი, მზის და მთვარის ჰალო.

მზიანი მზის ჩასვლა

ყველაზე მარტივი და ხელმისაწვდომი ატმოსფერული ფენომენი ჩვენი მზის ჩასვლაა ზეციური სხეული- მზე. არაჩვეულებრივად ფერადი, ის არასოდეს მეორდება. ხოლო ცის სურათი და მისი ცვლილება მზის ჩასვლის პროცესში ისეთი კაშკაშაა, რომ აღფრთოვანებას იწვევს ყველა ადამიანში.

ჰორიზონტთან მიახლოებისას, მზე არა მხოლოდ კარგავს სიკაშკაშეს, არამედ იწყებს თანდათანობით შეცვალოს ფერი - მოკლე ტალღის ნაწილი (წითელი ფერები) სულ უფრო და უფრო ითრგუნება მის სპექტრში. ამავე დროს, ცა იწყებს ფერს. მზის სიახლოვეს ის იძენს მოყვითალო და ნარინჯისფერ ტონებს და ჰორიზონტის ანტიმზის ნაწილზე ჩნდება ფერმკრთალი ზოლი სუსტად გამოხატული ფერების გამით.

მზის ჩასვლისას, რომელმაც უკვე მიიღო მუქი წითელი ფერი, მზის ჰორიზონტის გასწვრივ გადაჭიმულია ცისკრის კაშკაშა ზოლი, რომლის ფერი იცვლება ქვემოდან ზევით ნარინჯისფერ-ყვითელიდან მომწვანო-ლურჯამდე. მრგვალი, ნათელი, თითქმის უფერული ბზინვარება ვრცელდება მასზე. ამავდროულად, მოპირდაპირე ჰორიზონტზე, დედამიწის ჩრდილის მოლურჯო-ნაცრისფერი ბნელი სეგმენტი იწყებს ნელ-ნელა აწევას, რომელიც ესაზღვრება ვარდისფერი სარტყლით. ("ვენერას სარტყელი").

როდესაც მზე უფრო ღრმად ჩადის ჰორიზონტის ქვემოთ, ჩნდება სწრაფად გავრცელებული ვარდისფერი ლაქა - ე.წ. "იისფერი შუქი"მიაღწია უდიდესი განვითარებამზის სიღრმეზე ჰორიზონტის ქვეშ დაახლოებით 4-5 o . ღრუბლები და მთის მწვერვალები სავსეა ალისფერი და მეწამული ტონებით, და თუ ღრუბლები ან მაღალი მთებიჰორიზონტს მიღმაა, მათი ჩრდილები იჭიმება მზიანი მხარეცას და გახდეს უფრო გაჯერებული. ჰორიზონტის მახლობლად ცა წითლდება და კაშკაშა ფერთა ცაზე სინათლის სხივები გადაჭიმულია ჰორიზონტიდან ჰორიზონტამდე მკაფიო რადიალური ზოლების სახით. ("ბუდას სხივები").იმავდროულად, დედამიწის ჩრდილი სწრაფად მოძრაობს ცაში, მისი კონტურები ბუნდოვანი ხდება და ვარდისფერი საზღვარი ძლივს შესამჩნევია. თანდათან ქრება მეწამული შუქი, ღრუბლები ბნელდება, მათი სილუეტები მკაფიოდ გამოირჩევიან ჩამქრალი ცის ფონზე და მხოლოდ ჰორიზონტზე, სადაც მზე იმალება, შემორჩენილია ცისკრის ნათელი მრავალფეროვანი სეგმენტი. მაგრამ ის ასევე თანდათან იკუმშება და ფერმკრთალი ხდება და ასტრონომიული ბინდის დასაწყისისთვის იქცევა მომწვანო-მოთეთრო ვიწრო ზოლად. ბოლოს ის ქრება - ღამე მოდის.

აღწერილი სურათი უნდა ჩაითვალოს მხოლოდ როგორც ტიპიური წმინდა ამინდისთვის. სინამდვილეში, მზის ჩასვლის ნაკადის ბუნება ფართო ვარიაციებს ექვემდებარება. გაზრდილი ჰაერის სიმღვრივესთან ერთად, ცისკრის ფერები ჩვეულებრივ ქრებოდა, განსაკუთრებით ჰორიზონტის მახლობლად, სადაც წითელი და ნარინჯისფერი ტონების ნაცვლად, ზოგჯერ მხოლოდ მკრთალი ყავისფერი ფერი ჩნდება. ხშირად, ერთდროული ნათების ფენომენი განსხვავებულად ვითარდება ცის სხვადასხვა ნაწილში. თითოეულ მზის ჩასვლას აქვს უნიკალური პიროვნება და ეს უნდა ჩაითვალოს მათ ერთ-ერთ ყველაზე დამახასიათებელ თვისებად.

მზის ჩასვლის დინების უკიდურესი ინდივიდუალობა და მას თანმხლები ოპტიკური ფენომენების მრავალფეროვნება დამოკიდებულია ატმოსფეროს სხვადასხვა ოპტიკურ მახასიათებლებზე - უპირველეს ყოვლისა, მის შესუსტებასა და გაფანტვის კოეფიციენტებზე, რომლებიც განსხვავებულად ვლინდება მზის ზენიტის მანძილის, დაკვირვების მიმართულებისა და დამკვირვებლის სიმაღლე.

ცისარტყელა

ცისარტყელა მშვენიერია ციური ფენომენიყოველთვის იპყრობდა ხალხის ყურადღებას. AT ძველი დრო, როდესაც ადამიანებმა ჯერ კიდევ ცოტა რამ იცოდნენ მათ გარშემო არსებული სამყაროს შესახებ, ცისარტყელა ითვლებოდა "ზეციურ ნიშად". ასე რომ, ძველი ბერძნები ფიქრობდნენ, რომ ცისარტყელა ქალღმერთ ირიდას ღიმილია.

ცისარტყელა შეინიშნება მზის საპირისპირო მიმართულებით, წვიმის ღრუბლების ან წვიმის ფონზე. მრავალფერადი რკალი, როგორც წესი, მდებარეობს დამკვირვებლიდან 1-2 კმ-ის დაშორებით, ზოგჯერ კი მისი დაკვირვება შესაძლებელია 2-3 მ მანძილზე შადრევნებით ან წყლის შესხურებით წარმოქმნილი წყლის წვეთების ფონზე.

ცისარტყელის ცენტრი მზესა და დამკვირვებლის თვალის დამაკავშირებელი სწორი ხაზის გაგრძელებაზეა - მზის საწინააღმდეგო ხაზზე. კუთხე მთავარ ცისარტყელასა და მზის საწინააღმდეგო ხაზს შორის არის 41º - 42º

მზის ამოსვლის დროს ანტიმზის წერტილი ჰორიზონტის ხაზზეა, ცისარტყელა კი ნახევარწრეს ჰგავს. მზის ამოსვლისას ანტიმზის წერტილი ჰორიზონტის ქვემოთ ეცემა და ცისარტყელის ზომა მცირდება. ეს მხოლოდ წრის ნაწილია.

ხშირად არის მეორადი ცისარტყელა, კონცენტრირებული პირველთან, კუთხის რადიუსით დაახლოებით 52º და ფერების შებრუნებული განლაგებით.

მთავარი ცისარტყელა იქმნება სინათლის არეკვით წყლის წვეთებში. მეორადი ცისარტყელა წარმოიქმნება სინათლის ორმაგი არეკვლის შედეგად ყოველ წვეთში. ამ შემთხვევაში, სინათლის სხივები გამოდის წვეთიდან სხვადასხვა კუთხით, ვიდრე ის, რომელიც წარმოქმნის მთავარ ცისარტყელას, ხოლო მეორად ცისარტყელაში ფერები საპირისპირო თანმიმდევრობითაა.

სხივების გზა წყლის წვეთში: ა - ერთი ანარეკლით, ბ - ორი ანარეკლით

მზის სიმაღლეზე 41º, მთავარი ცისარტყელა წყვეტს ხილვას და მხოლოდ მეორადი ცისარტყელის ნაწილი ჩნდება ჰორიზონტის ზემოთ, ხოლო მზის სიმაღლეზე 52º-ზე მეტი, მეორადი ცისარტყელაც არ ჩანს. ამიტომ, შუა ეკვატორულ განედებში ეს ბუნებრივი მოვლენა არასოდეს შეინიშნება შუადღის საათებში.

ცისარტყელას აქვს შვიდი ძირითადი ფერი, რომლებიც შეუფერხებლად გადადიან ერთიდან მეორეზე. რკალის ფორმა, ფერების სიკაშკაშე, ზოლების სიგანე დამოკიდებულია წყლის წვეთების ზომაზე და მათ რაოდენობაზე. დიდი წვეთები ქმნის ვიწრო ცისარტყელას, მკვეთრად გამოხატული ფერებით, პატარა წვეთები ქმნის რკალს, რომელიც ბუნდოვან, გაცვეთილ და თეთრადაც კი არის. ამიტომაც ნათელი ვიწრო ცისარტყელაჩანს ზაფხულში ჭექა-ქუხილის შემდეგ, რომლის დროსაც დიდი წვეთები ეცემა.