Fenomene optice în atmosfera pământului. culoare pe sticlă

Pregătit de un elev din clasa a 11-a „B”.

Lukyanenko Anastasia

Fenomene optice în atmosferă

Miraje

Există trei clase de miraje. Prima clasă este mirajele inferioare. Cu acest fel de miraj, partea inferioară a deșertului, adică. o mică fâșie de nisip se transformă optic într-un fel de rezervor. Acest lucru poate fi văzut dacă este cu un nivel deasupra acestei benzi. Astfel de miraje sunt cele mai comune. Al doilea tip de miraj este mirajul superior. Acesta este un eveniment mai rar și, de asemenea, mai puțin pitoresc. Mirajele superioare apar la distanțe mari și la altitudini mari deasupra orizontului. A treia clasă de miraje sfidează orice explicație și de mulți ani oamenii de știință s-au încurcat cu privire la soluția acestui mister.

Care este motivul apariției unor astfel de fenomene uimitoare? Acest lucru se datorează jocului uimitor de lumină și aer. Iată cum să-l înțelegi. Când temperatura aerului este destul de ridicată și este mai mare la suprafața pământului decât în ​​straturile mai înalte, se creează condiții favorabile pentru apariția mirajelor. Densitatea aerului scade pe măsură ce temperatura acestuia crește și invers. Și, după cum știți, cu cât aerul este mai dens, cu atât refractă mai bine lumina. Razele care cad din cer au un spectru albastru, iar unele dintre ele sunt refractate, in timp ce celelalte ajung la ochiul uman si formeaza o imagine de ansamblu a cerului vizibil. Acea parte a razelor care este refracta ajunge la pamant in fata persoanei si, refractand pe suprafata ei, cad si in campul vizual al persoanei. Vedem aceste raze în spectrul albastru, motiv pentru care se pare că există un rezervor albastru în fața noastră. Această impresie este întărită de aerul încălzit care oscilează în fața noastră.

Dacă un miraj are loc deasupra suprafeței mării, atunci totul se întâmplă exact invers. Mai jos, deasupra suprafeței apei, temperatura aerului este mai scăzută, iar cu înălțimea - mai mare. Cu o asemenea combinație de circumstanțe, apar miraje superioare, în care observăm imaginea unui obiect pe cer.

Curcubeu.

Curcubeul este un fenomen ceresc frumos care a atras mereu atenția omului. Pe vremuri, când oamenii încă știau foarte puține despre lumea din jurul lor, curcubeul era considerat un „semn ceresc”. Așadar, grecii antici credeau că o sută de curcubeu este zâmbetul zeiței Irida. Curcubeul se observă în direcția opusă Soarelui, pe fundalul norilor de ploaie sau ploii. Un arc multicolor este de obicei situat la o distanță de 1-2 km de observator, uneori poate fi observat la o distanță de 2-3 m pe fondul picăturilor de apă formate de fântâni sau stropi de apă. Curcubeul are șapte culori primare care trec ușor de la una la alta.



Parhelia.

„Parhelion” în greacă înseamnă „soare fals”. Aceasta este una dintre formele unui halou pe cer, se observă una sau mai multe imagini suplimentare ale Soarelui, situate la aceeași înălțime deasupra orizontului cu Soarele real. Milioane de cristale de gheață cu o suprafață verticală, reflectând Soarele, formează acest fenomen cel mai frumos.

Parhelia poate fi observată pe vreme calmă la o poziție joasă a Soarelui, când un număr semnificativ de prisme sunt amplasate în aer astfel încât axele lor principale sunt verticale, iar prismele coboară încet ca niște mici parașute. În acest caz, cea mai strălucitoare lumină refractată intră în ochi la un unghi de 220 de la fețele verticale și creează stâlpi verticali de ambele părți ale Soarelui de-a lungul orizontului. Acești stâlpi pot fi deosebit de strălucitori în unele locuri, dând impresia unui Soare fals.

aurore

Unul dintre cele mai frumoase fenomene optice ale naturii este aurora boreala. Este imposibil de exprimat în cuvinte frumusețea aurorelor, sclipitoare, sclipitoare, flăcări pe cerul întunecat al nopții la latitudinile polare.

În cele mai multe cazuri, aurorele sunt de culoare verde sau albastru-verde, cu pete sau margini ocazionale de roz sau roșu.

Aurora boreala este vizibilă din spațiu. Și nu doar vizibil, ci vizibil mult mai bine decât de pe suprafața Pământului, deoarece nici soarele, nici norii, nici influența distorsionantă a straturilor dense inferioare ale atmosferei nu interferează cu observarea aurorei în spațiu. Potrivit astronautului, de pe orbita ISS, aurorele arată ca niște amibe uriașe verzi în mișcare constantă.

Aurora Borealis poate rezista zile întregi. Sau poate doar câteva zeci de minute.

Aurora boreala poate fi observată nu numai pe Pământ. Se crede că atmosferele altor planete (de exemplu, Venus) au și capacitatea de a genera aurore. Natura aurorelor de pe Jupiter și Saturn, conform celor mai recente date științifice, este similară cu natura omologilor lor terestre.

1. Dispoziții generale

1.1. Pentru a menține reputația afacerii și a asigura conformitatea cu normele legislației federale, FSAI GNII ITT Informika (denumită în continuare Compania) consideră că este cea mai importantă sarcină asigurarea legitimității prelucrării și securității datelor cu caracter personal ale subiecților în procesele de afaceri ale Companiei.

1.2. Pentru a rezolva această problemă, Compania a introdus, operează și trece prin revizuirea (controlul) periodic al sistemului de protecție a datelor cu caracter personal.

1.3. Prelucrarea datelor cu caracter personal în cadrul Companiei se bazează pe următoarele principii:

Legalitatea scopurilor și metodelor de prelucrare a datelor cu caracter personal și bună-credință;

Conformitatea scopurilor de prelucrare a datelor cu caracter personal cu scopurile predeterminate și declarate în timpul colectării datelor cu caracter personal, precum și cu atribuțiile Societății;

Conformarea volumului și naturii datelor cu caracter personal prelucrate, a metodelor de prelucrare a datelor cu caracter personal cu scopurile de prelucrare a datelor cu caracter personal;

Fiabilitatea datelor cu caracter personal, relevanța și suficiența acestora în scopul prelucrării, inadmisibilitatea prelucrării excesive în raport cu scopurile colectării datelor cu caracter personal;

Legitimitatea măsurilor organizatorice și tehnice pentru asigurarea securității datelor cu caracter personal;

Îmbunătățirea continuă a nivelului de cunoștințe al angajaților Companiei în domeniul asigurării securității datelor cu caracter personal în timpul prelucrării acestora;

Lucrând pentru îmbunătățirea continuă a sistemului de protecție a datelor cu caracter personal.

2. Scopurile prelucrării datelor cu caracter personal

2.1. În conformitate cu principiile prelucrării datelor cu caracter personal, Compania definește compoziția și scopurile prelucrării.

Scopurile prelucrării datelor cu caracter personal:

Incheierea, sustinerea, modificarea, incetarea contractelor de munca, care stau la baza aparitiei sau incetarii raporturilor de munca intre Societate si angajatii sai;

Furnizarea unui portal, servicii de cont personal pentru elevi, părinți și profesori;

Stocarea rezultatelor învățării;

Îndeplinirea obligațiilor prevăzute de legislația federală și alte acte juridice de reglementare;

3. Reguli de prelucrare a datelor cu caracter personal

3.1. Compania prelucrează numai acele date cu caracter personal care sunt prezentate în Lista aprobată de date cu caracter personal prelucrate în FSAI GNII ITT „Informika”

3.2. Compania nu permite prelucrarea următoarelor categorii de date cu caracter personal:

Rasă;

Opinii Politice;

Credințe filozofice;

Despre starea de sănătate;

Starea vieții intime;

Naţionalitate;

Credinta religioasa.

3.3. Compania nu prelucrează date cu caracter personal biometrice (informații care caracterizează caracteristicile fiziologice și biologice ale unei persoane, pe baza cărora este posibilă stabilirea identității acesteia).

3.4. Compania nu efectuează transfer transfrontalier de date cu caracter personal (transfer de date cu caracter personal pe teritoriul unui stat străin către o autoritate a unui stat străin, o persoană fizică străină sau o persoană juridică străină).

3.5. Compania interzice luarea deciziilor cu privire la persoanele vizate cu caracter personal bazate exclusiv pe prelucrarea automată a datelor lor personale.

3.6. Compania nu prelucrează date privind cazierele judiciare ale subiecților.

3.7. Compania nu plasează datele personale ale subiectului în surse publice fără acordul prealabil al acestuia.

4. Cerințe implementate pentru asigurarea securității datelor cu caracter personal

4.1. Pentru a asigura securitatea datelor cu caracter personal în timpul prelucrării acestora, Compania implementează cerințele următoarelor documente de reglementare ale Federației Ruse în domeniul prelucrării și asigurării securității datelor cu caracter personal:

Legea federală din 27 iulie 2006 nr. 152-FZ „Cu privire la datele cu caracter personal”;

Decretul Guvernului Federației Ruse din 1 noiembrie 2012 N 1119 „Cu privire la aprobarea cerințelor pentru protecția datelor cu caracter personal în timpul prelucrării acestora în sistemele de informații cu date cu caracter personal”;

Decretul Guvernului Federației Ruse din 15 septembrie 2008 nr. 687 „Cu privire la aprobarea Regulamentului privind specificul prelucrării datelor cu caracter personal efectuată fără utilizarea instrumentelor de automatizare”;

Ordinul FSTEC al Rusiei din 18 februarie 2013 N 21 „Cu privire la aprobarea Compoziției și conținutului măsurilor organizatorice și tehnice pentru a asigura securitatea datelor cu caracter personal în timpul prelucrării acestora în sistemele de informații cu date cu caracter personal”;

Model de bază al amenințărilor la securitatea datelor cu caracter personal în timpul prelucrării acestora în sistemele de informații cu date cu caracter personal (aprobat de directorul adjunct al FSTEC din Rusia la 15 februarie 2008);

Metodologie pentru determinarea amenințărilor reale la adresa securității datelor cu caracter personal în timpul prelucrării acestora în sistemele de informații cu date cu caracter personal (aprobată de directorul adjunct al FSTEC din Rusia la 14 februarie 2008).

4.2. Compania evaluează prejudiciul care poate fi cauzat persoanelor vizate și determină amenințările la adresa securității datelor cu caracter personal. În conformitate cu amenințările reale identificate, Compania aplică măsurile organizatorice și tehnice necesare și suficiente, inclusiv utilizarea instrumentelor de securitate a informațiilor, detectarea accesului neautorizat, recuperarea datelor cu caracter personal, stabilirea regulilor de acces la datele cu caracter personal, precum si monitorizarea si evaluarea eficacitatii masurilor luate.

4.3. Compania a desemnat persoane responsabile cu organizarea prelucrarii si asigurarea securitatii datelor cu caracter personal.

4.4. Conducerea Societății este conștientă de necesitatea și este interesată să se asigure că atât în ​​ceea ce privește cerințele documentelor de reglementare ale Federației Ruse, cât și justificat în ceea ce privește evaluarea riscurilor pentru afaceri, nivelul de securitate al datelor cu caracter personal prelucrate ca parte a Activitatea de bază a companiei.

Rezumat al unei lecții de geografie

„Fenomene optice în atmosferă”

Clasa 6, GEF

Pregătit

profesor de geografie

Școala secundară MOBU Molchanovskaya

Gorkavaia Galina Sergheevna

Rezumatul lecției pe tema: „Fenomene optice în atmosferă”

NUMELE COMPLET

Gorkavaia Galina Sergheevna

Loc de munca

Școala secundară MOBU Molchanovskaya

Denumirea funcției

profesor de geografie

Subiect

geografie

Clasă

Subiectul și numărul lecției din subiect

Fenomene optice în atmosferă. (în secțiunea VI „Atmosferă-aer învelișul Pământului »

Tutorial de bază

Geografie Planeta pământ. Clasele 5-6. Manual (A. A. Lobzhanidze)

    Scopul lecției : Pentru a forma o idee despre influența reciprocă a atmosferei și a omului, fenomenele atmosferice naturale;

9. Sarcini:

- educational : Dobândiți cunoștințe despre fenomenele optice din atmosferă

- în curs de dezvoltare : dezvoltarea intereselor cognitive ale elevilor, capacitatea de a lucra în grup cu un manual, literatură suplimentară și resurse EER.,

- educational : formarea unei culturi a comunicării atunci când se lucrează în grup

Rezultate planificate:

Personal : conștientizarea valorilor cunoștințelor geografice ca componentă esențială a tabloului științific al lumii.

Metasubiect : capacitatea de a-și organiza activitățile, de a-și determina scopurile și obiectivele, capacitatea de a efectua o căutare independentă, analiză, selectarea informațiilor, capacitatea de a interacționa cu oamenii și de a lucra în echipă. Exprimați judecăți, confirmându-le cu fapte, stăpânirea abilităților practice elementare de lucru cu un manual pentru cercetare,

subiect : Distingeți fenomenele atmosferice asociate cu reflectarea luminii solare, electricitatea, fenomenele periculoase asociate cu precipitațiile, cu vânturile. Numiți tipurile de poluare atmosferică rezultată din activitățile umane.

Activități de învățare universală:

Personal: să realizeze nevoia de a studia lumea din jur.

de reglementare: își planifică activitățile sub îndrumarea unui profesor, evaluează munca colegilor de clasă, lucrează în conformitate cu sarcina, compară rezultatele cu cele așteptate.

Cognitiv: extrage informații despre fenomenele optice din atmosferă, pericolele naturale din atmosferă, rolul învelișului aerian al Pământului în viața umană și activitatea economică, obținerea de noi cunoștințe din sursele ESM, procesarea informațiilor pentru a obține rezultatul dorit.

Comunicativ: capacitatea de a comunica și de a interacționa între ele.

Tipul de lecție: combinat

Formularul de lucru al elevului: colectiv, lucru în perechi

Echipament tehnic: instalatie multimedia, tabla interactiva, internet, ESM, computer personal.

În timpul orelor.

Profesor: Buna baieti! Ai venit aici să studiezi, nu să fii leneș, ci să lucrezi. Va doresc tuturor buna dispozitie! Aşezaţi-vă.

Să ne amintim ce secțiune studiem? Rezolva ghicitoarea!

Sunt copii, o pătură,
Pentru a acoperi întregul Pământ?
Să aibă suficient pentru toată lumea
Nu era vizibil?
Nu pliați, nu desfaceți
Nu simți, nu te uiți?
Lasă ploaia și lumina să treacă
Există, dar nu este?
- Ce este pătura asta? răspund copiii(atmosfera)

Profesorul: Corect.

    Atmosfera nu este omogenă, are mai multe straturi? (Troposfera, stratosfera și atmosfera superioară)

    Din ce este formată atmosfera pământului? (Un amestec de gaze, picături mici de apă și cristale de gheață, praf, funingine, materie organică.)

    Care este compoziția gazelor a atmosferei? (azot - 78%; oxigen 21%; argon - 0,9% și alte gaze 0,1%)

Acum, cu puține cunoștințe, puteți explica majoritatea fenomenelor care au loc în atmosferă. Dar în antichitate, oamenii nu aveau ocazia să facă acest lucru, așa că fenomenele atmosferice îi înspăimântau pe oamenii superstițioși, ei erau considerați vestitori de dezastre și nenorociri.

Și ce este acest vas misterios de pe masa mea? Voi nu știţi? Sa vedem?

Muzică. (Deschide vasul, din el iese fum, apare bătrânul Hottabych.)

Hottabych: Apchi! Salutări, înțeleptul meu stăpân! (Dcuvinte alea Hottabycha, jucate de unul dintre elevi sunt subliniate.)
- De unde ești? Esti de la teatru?
O, nu, domnul meu! Sunt din acest vas!
- Deci tu..?
Da, eu sunt genul puternic și glorificat din toate cele patru țări ale lumii Hassan Abdurahman ibn Hottab, adică fiul lui Hottab!
- Hottabych?!
Și cine sunt acești tineri frumoși?
- Și aceștia sunt elevi de clasa a VI-a, iar acum avem o lecție de geografie.
Lecție de geografie! Să știi, o, cea mai frumoasă dintre frumoase, că ești un noroc nemaiauzit, căci sunt bogat în cunoștințe de geografie. Te voi învăța și vei deveni celebru printre elevii școlii tale.

- Suntem foarte fericiți de asta, dragă Hottabych.
Și ce este această cutie neagră magică care se află pe masă?
- Acesta este un calculator cu ajutorul căruia copiii moderni primesc informații utile și care ne va ajuta astăzi la lecție. Te invit, dragă Hottabych, să lucrezi cu noi astăzi.

Hottabych: Mulțumesc! Sunt de acord cu mare plăcere! (Se așează la birou)

Astăzi ne vom familiariza cu câteva fenomene optice, completați tabelul care se află în fața dvs. Ei bine, stimatul nostru Hottabych ne va spune cum au reprezentat anticii acest sau altul fenomen.

Deci sa începem!

Explorarea unui subiect nou.

    Deschideți registrele de lucru, notați numărul și Lăsați spațiu a înregistra un subiect; mai jos, în timp ce vizionați videoclipurile pe care vi le voi arăta, vă rog să scrieți numele acelor fenomene atmosferice care înspăimântau atât de mult oamenii, în ordinea exactă în care le veți urmări (de regulă, elevii pot identifica cu ușurință un curcubeu, o auroră, un fulger, dar există dificultăți în definirea unui halou și a unui miraj

1.Curcubeul -

2. Miraj

3. Halo -

4. Aurora -

5. Fulgerul -

6. Focurile Sf. Elm

    Să comparăm ce ai? Slide-urile 1-7

    7 slide- Toate aceste fenomene se numesc fenomene optice din atmosferă.

    8 slideScrieți titlul subiectului în caiet.

Slide 9 (scopuri și obiective) Spune scopul!

Slide 10

Lucrări manuale. Sarcina ta este să introduci cauzele fenomenelor optice pe card!

    Lucrați cu manualul p.118 (fenomene asociate cu reflectarea luminii solare: curcubeu, miraj, aureolă)

    Lucrați cu manualul p.119 (fenomene electrice: aurora, fulgerul, Focul Sf. Elm)

Timp - min.

Profesor: Deci, ești gata? Stimul nostru Hottabych ne va spune cum au reprezentat anticii acest sau acel fenomen. Și câte un vorbitor din fiecare grupă va vorbi despre cauzele fenomenelor! (Ieși la bord)

Primul fenomen pe care l-ai identificat este curcubeu. Primul cuvânt ți se dă Hottabych!

Hottabych:Se credea că Dumnezeul Babilonului antic a creat curcubeul ca semn că a decis să oprească Potopul.

Învățătorul: Să aflăm cauza curcubeului!

Vorbitor: Lumina soarelui ni se pare albă, dar este formată de fapt din 7 culori de lumină: roșu, portocaliu, verde, albastru, indigo și violet. Trecând prin picăturile de apă, raza soarelui este refractă și se descompune în culori diferite. De aceea după ploaie sau lângă cascade se vede curcubeul.

– Mulți călători în deșert sunt martori la un alt fenomen atmosferic – Miraj.

Hottabych:Vechii egipteni credeau că un miraj este fantoma unei țări care nu mai există.

- De ce apar mirajele?

Vorbitor:Acest lucru se întâmplă atunci când aerul fierbinte se ridică deasupra suprafeței. Densitatea sa începe să crească. Aerul la diferite temperaturi are densități diferite, iar un fascicul de lumină, care trece de la un strat la altul, se va îndoi, aducând vizual obiectul mai aproape. M. se ridica peste o suprafata fierbinte (desert, asfalt) sau, dimpotriva, peste o suprafata rece (apa)

Pe vreme geroasă, în jurul Soarelui și Lunii apar inele pronunțate - Aura.

Hottabych:Se credea că în acest moment avea loc un sabat al vrăjitoarelor.

Vorbitor: Ele apar atunci când lumina este reflectată în cristalele de gheață ale norilor cirrostratus. Coroane - mai multe inele s-au cuibărit brusc unul în celălalt.

- Mulțumesc. (difuzorul pleacă, Hottabych rămâne)

Și acum cine vrea să vorbească despre fenomenele asociate cu electricitatea? invitați un vorbitor din grupul următor).

(Difuzorul iese)

- Locuitorii din regiunile polare pot admira aurora boreală.

Hottabych:Indienii din America de Nord credeau că acestea sunt focurile vrăjitorilor, pe care își fierbeau captivii în cazane.

Vorbitor: Soarele trimite un flux de particule încărcate electric către Pământ, care se ciocnesc cu particulele de aer și încep să strălucească.

- fulger -„Zboară o săgeată de foc, nimeni nu o va prinde – nici regele, nici regina, nici fecioara frumoasă.

Hottabych:Se credea căeste Dumnezeul Perun care lovește un șarpe cu arma sa de piatră.

Vorbitor:O descărcare electrică vizibilă între nori sau între un nor și sol. Fulger.

Și care sunt tipurile de fulgere (liniare și bile), care sunt pericolele?

- Iar ultimul fenomen sunt „Focurile Sf. Elm”.

Hottabych:„Luminile Sfântului Elmo”marinarii îl considerau un semn rău.

Unde poate fi observat un astfel de fenomen?

Difuzor: Această iluminare poate fi observată pe timp de tuns pe turlele înalte ale turnurilor, precum și în jurul catargelor navei.

- Mulțumesc Hottabych, mulțumită ție, băieții au aflat despre părerile anticilor asupra fenomenelor optice.

Hottabych:Și îți mulțumesc că m-ai invitat să particip la lecția ta!

PHYSMINUTE.

Consolidarea materialului acoperit:

Lucrați în perechi! Rezolva cuvintele încrucișate

Elevii completează cuvintele încrucișate. Cine a primit ce?

Rezumatul lecției: (reflecție )

Ce nou ai învățat la lecția de astăzi? Ai observat vreun fenomen?

Băieți, uitați-vă la tablă. Soarele este complet fără raze! Toată lumea are 3 raze pe birou, evaluează-ți munca (alegendu-ți una pentru tine) și atașează-l la soare.

Bine făcut! Astăzi ai făcut o treabă bună, acest subiect este foarte complex și îl vei studia mai profund în cursul de fizică.

Băieți, spuneți-mi, ce rating ați acorda oaspetelui nostru Hottabych? (Cinci!!!) Sunt complet de acord cu tine! Alte clase de elevi.

slide 11 Acum notează-ți temele. Repetați paragraful 46, răspundeți la întrebări.

Mulțumesc tuturor pentru lecție!

Liceul Petru Movila

Lucrări de curs la fizica pe tema:

Fenomene atmosferice optice

Lucrarea unui elev de clasa a 11-a

Bolyubash Irina

Chișinău 2006 -

Plan:

1. Introducere

A) Ce este optica?

b) Tipuri de optice

2. Atmosfera Pământului ca sistem optic

3. apus însorit

A) schimbarea culorii cerului

b) razele de soare

în) Unicitatea apusurilor

4. Curcubeu

A) formarea curcubeului

b) Varietate de curcubee

5. aurore

A) Tipuri de aurore

b) Vântul solar ca cauză a aurorelor

6. Aura

A) lumină și gheață

b) Cristale de prismă

7. Miraj

A) Explicația mirajului inferior („lac”)

b) miraje superioare

în) Miraje duble și triple

G) Mirajul vederii ultra-lungi

e) Legenda Alpilor

e) Parada superstițiilor

8. Câteva mistere ale fenomenelor optice

Introducere

Ce este optica?

Primele idei ale oamenilor de știință antici despre lumină au fost foarte naive. Se credea că din ochi ies tentacule subțiri speciale și că apar impresii vizuale atunci când simt obiecte. La acea vreme, optica era înțeleasă ca știința vederii. Acesta este sensul exact al cuvântului „optică”. În Evul Mediu, optica s-a transformat treptat din știința vederii în știința luminii. Acest lucru a fost facilitat de inventarea lentilelor și a camerei obscure. În timpurile moderne, optica este o ramură a fizicii care studiază emisia de lumină, propagarea acesteia în diverse medii și interacțiunea cu materia. În ceea ce privește problemele legate de vedere, structura și funcționarea ochiului, acestea s-au remarcat într-o direcție științifică specială numită optică fiziologică.

Conceptul de „optică”, în știința modernă, are un înțeles cu mai multe fațete. Acestea sunt optica atmosferică și optica moleculară și optica electronilor și optica neutronilor și optica neliniară și holografia și optica radio, și optica picosecunde și optica adaptivă și multe alte fenomene și metode de cercetare științifică strâns legate de fenomenele optice.

Cele mai multe dintre tipurile de optice enumerate, ca fenomen fizic, sunt disponibile pentru observația noastră numai atunci când se utilizează dispozitive tehnice speciale. Acestea pot fi instalații cu laser, emițători de raze X, radiotelescoape, generatoare de plasmă și multe altele. Dar cele mai accesibile și, în același timp, cele mai colorate fenomene optice sunt cele atmosferice. Uriași la scară, ele sunt produsul interacțiunii luminii cu atmosfera pământului.

Atmosfera Pământului ca sistem optic

Planeta noastră este înconjurată de o înveliș gazoasă, pe care o numim atmosferă. Posedând cea mai mare densitate la suprafața pământului și rarificată treptat pe măsură ce se ridică, atinge o grosime de peste o sută de kilometri. Și acesta nu este un mediu de gaz înghețat cu date fizice omogene. Dimpotrivă, atmosfera pământului este în continuă mișcare. Sub influența diverșilor factori, straturile sale se amestecă, schimbă densitatea, temperatura, transparența, se deplasează pe distanțe lungi la viteze diferite.

Pentru razele de lumină care provin de la soare sau de la alte corpuri cerești, atmosfera pământului este un fel de sistem optic cu parametrii în continuă schimbare. Fiind în calea lor, reflectă o parte din lumină, o împrăștie, o trece prin întreaga grosime a atmosferei, oferind iluminarea suprafeței pământului, în anumite condiții, o descompune în componente și îndoaie cursul razelor, provocând astfel diverse fenomene atmosferice. Cele mai neobișnuite colorate sunt apusul, curcubeul, aurora boreală, mirajul, haloul solar și lunar.

apus însorit

Cel mai simplu și mai accesibil fenomen atmosferic pentru observare este apusul corpului nostru ceresc - Soarele. Extraordinar de colorat, nu se repetă niciodată. Iar imaginea cerului și a schimbării sale în procesul apusului este atât de strălucitoare încât stârnește admirație în fiecare persoană.

Apropiindu-se de orizont, Soarele nu numai că își pierde luminozitatea, dar începe și să își schimbe treptat culoarea - în spectrul său, partea de unde scurte (culorile roșii) este din ce în ce mai suprimată. În același timp, cerul începe să se coloreze. În vecinătatea Soarelui, capătă tonuri gălbui și portocalii, iar deasupra părții antisolare a orizontului apare o dungă palidă cu o gamă de culori slab exprimată.

Până la apusul soarelui, care a căpătat deja o culoare roșu închis, o bandă strălucitoare de zori se întinde de-a lungul orizontului solar, a cărei culoare se schimbă de jos în sus de la galben-portocaliu la albastru-verzui. Peste ea se întinde o strălucire rotundă, strălucitoare, aproape necolorată. În același timp, la orizontul opus, un segment slab de culoare gri-albăstruie din umbra Pământului începe să se ridice încet, mărginit de o centură roz. („Brâul lui Venus”).

Pe măsură ce Soarele se scufundă mai adânc sub orizont, apare o pată roz care se răspândește rapid - așa-numita "lumina violet", atingând cea mai mare dezvoltare la o adâncime a Soarelui sub orizontul de aproximativ 4-5 o . Norii și vârfurile munților se umplu de tonuri stacojii și violete, iar dacă norii sau munții înalți sunt sub orizont, atunci umbrele lor se întind în apropierea părții însorite a cerului și devin mai saturate. Aproape de orizont, cerul devine roșu, iar pe cerul viu colorat, razele de lumină se întind de la orizont la orizont sub forma unor dungi radiale distincte. („Razele lui Buddha”).Între timp, umbra Pământului se mișcă rapid spre cer, contururile sale devin neclare, iar chenarul roz abia se observă. Treptat, lumina violet se estompează, norii se întunecă, siluetele lor ies în evidență clar pe fundalul cerului care se estompează și doar la orizont, unde Soarele a dispărut, se păstrează un segment luminos multicolor al zorilor. Dar, de asemenea, se micșorează treptat și devine palid, iar la începutul crepusculului astronomic se transformă într-o fâșie îngustă verzuie-albicioasă. În cele din urmă, ea dispare - vine noaptea.

Imaginea descrisă trebuie considerată doar tipică pentru vreme senină. De fapt, natura fluxului de apus este supusă variațiilor largi. Odată cu o turbiditate crescută a aerului, culorile zorilor sunt de obicei estompate, mai ales în apropierea orizontului, unde în loc de tonuri de roșu și portocaliu, uneori apare doar o culoare maro slabă. Destul de des, fenomenele de strălucire simultane se dezvoltă diferit în diferite părți ale cerului. Fiecare apus are o personalitate unică și aceasta ar trebui considerată una dintre cele mai caracteristice trăsături ale lor.

Individualitatea extremă a fluxului de apus și varietatea fenomenelor optice care îl însoțesc depind de diverse caracteristici optice ale atmosferei - în primul rând coeficienții de atenuare și împrăștiere, care se manifestă diferit în funcție de distanța zenitală a Soarelui, de direcția de observație și de înălțimea observatorului.

Curcubeu

Curcubeul este un fenomen ceresc frumos care a atras mereu atenția omului. Pe vremuri, când oamenii încă știau puțin despre lumea din jurul lor, curcubeul era considerat un „semn ceresc”. Așadar, grecii antici credeau că curcubeul este zâmbetul zeiței Irida.

Curcubeul se observă în direcția opusă Soarelui, pe fundalul norilor de ploaie sau ploii. Un arc multicolor este de obicei situat la o distanță de 1-2 km de observator și, uneori, poate fi observat la o distanță de 2-3 m pe fundalul picăturilor de apă formate de fântâni sau pulverizări de apă.

Centrul curcubeului se află pe continuarea liniei drepte care leagă Soarele și ochiul observatorului - pe linia antisolară. Unghiul dintre direcția către curcubeul principal și linia anti-solară este 41º - 42º

În momentul răsăritului, punctul antisolar se află pe linia orizontului, iar curcubeul arată ca un semicerc. Pe măsură ce soarele răsare, punctul antisolar cade sub orizont și dimensiunea curcubeului scade. Este doar o parte dintr-un cerc.

Adesea există un curcubeu secundar, concentric cu primul, cu o rază unghiulară de aproximativ 52º și o aranjare inversă a culorilor.

Curcubeul principal este format prin reflectarea luminii în picăturile de apă. Un curcubeu secundar se formează ca urmare a unei duble reflexii a luminii în interiorul fiecărei picături. În acest caz, razele de lumină ies din picătură în unghiuri diferite decât cele care produc curcubeul principal, iar culorile din curcubeul secundar sunt în ordine inversă.

Calea razelor într-o picătură de apă: a - cu o singură reflexie, b - cu două reflexii

La o înălțime a Soarelui de 41º, curcubeul principal încetează să mai fie vizibil și doar o parte a curcubeului secundar apare deasupra orizontului, iar la o înălțime a Soarelui mai mare de 52º, nici curcubeul secundar nu este vizibil. Prin urmare, în latitudinile ecuatoriale mijlocii, acest fenomen natural nu este niciodată observat în orele apropiate de amiază.

Curcubeul are șapte culori primare care trec ușor de la una la alta. Forma arcului, luminozitatea culorilor, lățimea dungilor depind de dimensiunea picăturilor de apă și de numărul acestora. Picăturile mari creează un curcubeu mai îngust, cu culori puternic proeminente, picăturile mici creează un arc care este neclar, estompat și chiar alb. De aceea, vara, după o furtună, un curcubeu îngust strălucitor este vizibil, în timpul căreia cad picături mari.

Atmosfera planetei noastre este un sistem optic destul de interesant, al cărui indice de refracție scade odată cu înălțimea din cauza scăderii densității aerului. Astfel, atmosfera Pământului poate fi considerată ca o „lentila” de dimensiuni gigantice, repetând forma Pământului și având un indice de refracție care se schimbă monoton.

Această împrejurare dă naștere unui tot o serie de fenomene optice din atmosferă datorită refracției (refracției) și reflectării (reflexiei) razelor în ea.

Să luăm în considerare unele dintre cele mai semnificative fenomene optice din atmosferă.

refracția atmosferică

refracția atmosferică- fenomen curbură razele de lumină pe măsură ce lumina trece prin atmosferă.

Odată cu înălțimea, densitatea aerului (și, prin urmare, indicele de refracție) scade. Imaginați-vă că atmosfera este formată din straturi orizontale omogene optic, indicele de refracție în care variază de la strat la strat (Fig. 299).

Orez. 299. Modificarea indicelui de refracție în atmosfera Pământului

Când un fascicul de lumină se propagă într-un astfel de sistem, acesta va „apasă” pe perpendiculara pe limita stratului, în conformitate cu legea refracției. Dar densitatea atmosferei nu scade în salturi, ci continuu, ceea ce duce la o curbură lină și la rotirea fasciculului printr-un unghi α la trecerea prin atmosferă.

Ca rezultat al refracției atmosferice, vedem Luna, Soarele și alte stele oarecum mai sus decât acolo unde se află de fapt.

Din același motiv, durata zilei crește (la latitudinile noastre cu 10-12 minute), discurile Lunii și Soarelui de lângă orizont sunt comprimate. Interesant este că unghiul maxim de refracție este de 35" (pentru obiectele din apropierea orizontului), ceea ce depășește dimensiunea unghiulară aparentă a Soarelui (32").

Din acest fapt rezultă: în momentul în care vedem că marginea inferioară a stelei a atins linia orizontului, de fapt discul solar se află deja sub orizont (Fig. 300).

Orez. 300. Refracția atmosferică a razelor la apus

stele sclipitoare

stele sclipitoare asociat și cu refracția astronomică a luminii. S-a observat de mult timp că sclipirea este cel mai vizibilă în stelele de lângă orizont. Curenții de aer din atmosferă modifică densitatea aerului în timp, rezultând o aparentă sclipire a corpului ceresc. Astronauții aflați pe orbită nu observă nicio pâlpâire.

Miraje

În regiunile fierbinți de deșert sau stepă și în regiunile polare, încălzirea sau răcirea puternică a aerului de lângă suprafața pământului duce la apariția miraje: din cauza curburii razelor, obiectele care sunt de fapt situate mult dincolo de orizont devin vizibile si par apropiate.

Uneori se numește acest fenomen refracția terestră. Apariția mirajelor se explică prin dependența indicelui de refracție al aerului de temperatură. Există miraje inferioare și superioare.

miraje inferioare poate fi văzut într-o zi fierbinte de vară pe un drum asfaltat bine încălzit: ni se pare că sunt bălți în față pe el, care de fapt nu sunt. În acest caz, luăm drept „bălți” reflexia speculară a razelor din straturi de aer încălzite neuniform situate în imediata apropiere a asfaltului „fierbinte”.

miraje superioare diferă într-o varietate considerabilă: în unele cazuri dau o imagine directă (Fig. 301, a), în altele - inversate (Fig. 301, b), pot fi duble și chiar triple. Aceste caracteristici sunt asociate cu diferite dependențe ale temperaturii aerului și indicelui de refracție de altitudine.

Orez. 301. Formarea mirajelor: a - mirajul direct; b - miraj invers

Curcubeu

Precipitațiile atmosferice duc la apariția unor fenomene optice spectaculoase în atmosferă. Așadar, în timpul ploii, educația este o priveliște uimitoare și de neuitat. curcubee, care se explică prin fenomenul de refracție (dispersie) și reflexie diferită a luminii solare asupra celor mai mici picături din atmosferă (Fig. 302).

Orez. 302. Formarea unui curcubeu

În cazuri deosebit de reușite, putem vedea mai multe curcubee deodată, ordinea culorilor în care este reciproc inversă.

Fasciculul de lumină implicat în formarea unui curcubeu experimentează două refracții și reflexii multiple în fiecare picătură de ploaie. În acest caz, simplificând oarecum mecanismul formării curcubeului, putem spune că picăturile de ploaie sferice joacă rolul unei prisme în experimentul lui Newton privind descompunerea luminii într-un spectru.

Datorită simetriei spațiale, curcubeul este vizibil sub forma unui semicerc cu un unghi de deschidere de aproximativ 42 °, în timp ce observatorul (Fig. 303) trebuie să se afle între Soare și picăturile de ploaie, cu spatele la Soare.

Varietatea culorilor din atmosferă este explicată prin modele difuzia luminii pe particule de diferite dimensiuni. Datorită faptului că albastrul este împrăștiat mai mult decât roșu, în timpul zilei, când Soarele este sus deasupra orizontului, vedem cerul albastru. Din același motiv, lângă orizont (la apus sau la răsărit), Soarele devine roșu și nu la fel de strălucitor ca la zenit. Apariția norilor colorați este, de asemenea, asociată cu împrăștierea luminii de către particule de diferite dimensiuni din nor.

Literatură

Zhilko, V.V. Fizica: manual. indemnizatie pentru clasa a XI-a. educatie generala instituţii cu limba rusă. lang. pregătire cu un termen de studiu de 12 ani (de bază și avansate) / V.V. Zhilko, L.G. Markovich. - Minsk: Nar. Asveta, 2008. - S. 334-337.