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
	Poziţie	profesor de geografie
	Lucru	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, a fenomenelor atmosferice naturale;

9. Sarcini:

- educational : Obține 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 componenta esentiala imaginea științifică a 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 a aerului care rezultă din activitate economică uman

universal activități de învățare:

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 informatii despre fenomenele optice din atmosfera, hazardele naturale din atmosfera, rolul carcasă de aer Pământul în viața și activitatea economică a unei persoane pentru a extrage cunoștințe noi din sursele ESM, procesează informații pentru a obține rezultatul dorit.

Comunicativ: capacitatea de a comunica și de a interacționa unul cu celălalt.

Tipul de lecție: combinat

Formularul de lucru al elevului: colectiv, lucru în perechi

Echipament tehnic : instalare multimedia, tabla interactiva, Internet, ESM, Calculator 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 plia, nu desface
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 din atmosferă? (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 vestigii de dezastre și nenorociri.

Și ce este acest vas misterios de pe masa mea? Voi nu știţi? Să aruncăm o privire?

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

Hottabych: Apchi! Salutări, înțeleptul meu domn! (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, completează tabelul care se află în fața ta. Ei bine, stimatul nostru Hottabych ne va spune cum au reprezentat anticii acest sau altul fenomen.

Asadar, haideti 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 rugăm să scrieți numele acestora fenomene atmosferice care sunt atât de speriați înaintea oamenilor, exact în ordinea în care le veți vizualiza (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 curcubeul a fost creat de Dumnezeu Babilonul antic ca semn că a decis să oprească Potopul.

Profesorul: 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 diferite culori. 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 America de Nord credeau că acestea sunt focurile vrăjitorilor, pe care își fierbeau robii 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 drăguță.

Hottabych:Se credea căDumnezeul Perun este cel care lovește un șarpe cu arma sa de piatră.

Vorbitor:Vizibil descărcare electricăîntre nori, sau între nor și pământ. 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! Rezolvați 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.

Foarte bine! 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 scrieți teme pentru acasă. Repetați paragraful 46, răspundeți la întrebări.

Mulțumesc tuturor pentru lecție!

Trimiteți-vă munca bună în baza de cunoștințe este simplu. Foloseste formularul de mai jos

Buna treaba la site">

Studenții, studenții absolvenți, tinerii oameni de știință care folosesc baza de cunoștințe în studiile și munca lor vă vor fi foarte recunoscători.

postat pe http://www.allbest.ru/

Ministerul Educației și Științei al Federației Ruse

Bugetul Federal al Statului instituție educațională studii profesionale superioare.

„Universitatea Națională de Cercetare Tehnologică din Kazan”

Pe tema: Fenomene optice în atmosferă

A finalizat lucrarea: Zinnatov Rustam Ramilovici

Verificat: Salmanov Robert Salihovici

1. Fenomene asociate cu refractia luminii

2. Fenomene asociate cu dispersia luminii

3. Fenomene asociate cu interferența luminii

Concluzie

1. fenomene, legate de refracția luminii

Într-un mediu neomogen, lumina nu se propagă în linie dreaptă. Dacă ne imaginăm un mediu în care indicele de refracție se modifică de jos în sus și îl împărțim mental în straturi orizontale subțiri, atunci, luând în considerare condițiile de refracție a luminii în timpul trecerii de la strat la strat, observăm că într-un astfel de mediu, fasciculul de lumină ar trebui să-și schimbe treptat direcția.

O astfel de curbură a fasciculului de lumină suferă în atmosferă, în care, dintr-un motiv sau altul, în principal datorită încălzirii sale neuniforme, indicele de refracție al aerului se modifică odată cu înălțimea.

Aerul este de obicei încălzit de sol, care absoarbe energia razelor solare. Prin urmare, temperatura aerului scade cu altitudinea. De asemenea, se știe că densitatea aerului scade odată cu înălțimea. S-a stabilit că odată cu creșterea altitudinii, indicele de refracție scade, astfel încât razele care trec prin atmosferă sunt îndoite, aplecându-se spre Pământ. Acest fenomen se numește refracție atmosferică normală. Din cauza refracției, corpurile cerești ni se par oarecum „înălțate” (peste înălțimea lor adevărată) deasupra orizontului.

Mirajele sunt împărțite în trei clase.

Prima clasă include cele mai comune și mai simple la origine, așa-numitele miraje ale lacului (sau mai joase), care provoacă atâtea speranțe și dezamăgiri în rândul călătorilor din deșert.

Explicația acestui fenomen este simplă. Straturile inferioare de aer, încălzite de sol, nu au avut timp să se ridice; indicele lor de refracție este mai mic decât cele superioare. Prin urmare, razele de lumină care emană de la obiecte, aplecându-se în aer, intră în ochi de jos.

Pentru a vedea un miraj, nu este nevoie să mergi în Africa. Poate fi observată într-o zi caldă și liniștită de vară și pe suprafața încălzită a unei autostrăzi asfaltate.

Mirajele din clasa a doua se numesc miraje de vedere superioară sau la distanță.

Ele apar în cazul în care straturile superioare ale atmosferei se dovedesc a fi dintr-un anumit motiv, de exemplu, atunci când aerul încălzit ajunge acolo, mai ales rarefiat. Apoi razele care emană de la obiectele pământești sunt mai puternic îndoite și ajung suprafața pământului mergând într-un unghi înalt față de orizont. Ochiul observatorului le proiectează în direcția în care intră în el.

Aparent, deșertul Sahara este de vină pentru faptul că pe coasta mediteraneană sunt observate un număr mare de miraje cu rază lungă. Masele de aer cald se ridică deasupra acestuia, apoi sunt duse spre nord și creează conditii favorabile pentru apariţia mirajelor.

Mirajele superioare sunt de asemenea observate în ţările din nord când bat vânturile calde din sud. Straturile superioare ale atmosferei sunt încălzite, iar cele inferioare sunt răcite datorită prezenței mase mari topirea gheții și zăpezii.

Mirajele de clasa a treia - vederea ultra-lungă - sunt greu de explicat. Cu toate acestea, s-au făcut presupuneri despre formarea de lentile de aer gigantice în atmosferă, despre crearea unui miraj secundar, adică a unui miraj dintr-un miraj. Este posibil ca ionosfera să joace un rol aici, reflectând nu numai undele radio, ci și undele luminoase.

2. Fenomene legate de dispersia luminii

curcubeul este frumos fenomen ceresc- a atras mereu atenția oamenilor. LA vremurile de demult, 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 observatorul Ra, uneori poate fi observat la o distanță de 2-3 m pe fondul picăturilor de apă formate de fântâni sau pulverizatoare de apă

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 un curcubeu îngust strălucitor este vizibil vara după o furtună, în timpul căreia cad picături mari.

Teoria curcubeului a fost dată pentru prima dată în 1637 de R. Descartes. El a explicat curcubeul ca fiind un fenomen asociat cu reflexia și refracția luminii în picăturile de ploaie.

Formarea culorilor și succesiunea lor au fost explicate mai târziu, după dezvăluirea naturii complexe a luminii albe și a dispersiei acesteia într-un mediu. Teoria difracției curcubeului a fost dezvoltată de Airy și Pertner.

3. Fenomene de interferență a luminii

Cercurile albe de lumină din jurul Soarelui sau Lunii, care rezultă din refracția sau reflectarea luminii de către cristalele de gheață sau zăpadă din atmosferă, se numesc halouri. În atmosferă există mici cristale de apă, iar când fețele lor formează un unghi drept cu planul care trece prin Soare, cel care observă efectul, iar cristalele, un halou alb caracteristic care înconjoară Soarele devine vizibil pe cer. Deci marginile reflectă razele de lumină cu o abatere de 22 °, formând un halou. În timpul sezonului rece, halourile formate din cristalele de gheață și zăpadă de pe suprafața pământului reflectă lumina soarelui și o împrăștie în direcții diferite, formând un efect numit „praf de diamant”.

Cel mai faimos exemplu de aureolă mare este faimosul, adesea repetat „Brocken Vision”. De exemplu, o persoană care stă pe un deal sau pe un munte, în spatele căreia soarele răsare sau apune, constată că umbra lui, care a căzut pe nori, devine incredibil de mare. Acest lucru se datorează faptului că cele mai mici picături de ceață refractă și reflectă lumina soarelui într-un mod special. Fenomenul și-a luat numele de la vârful Brocken din Germania, unde, din cauza ceților frecvente, acest efect poate fi observat în mod regulat.

Parhelia.

„Parhelion” în greacă înseamnă „soare fals”. Aceasta este una dintre formele de halo (vezi punctul 6): pe cer sunt observate 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.

Lumini polare.

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. lumină de interferență de dispersie de refracție

Aurorele sunt observate în două forme principale - sub formă de panglici și sub formă de pete asemănătoare norilor. Când strălucirea este intensă, aceasta ia forma unor panglici. Pierzând din intensitate, se transformă în pete. Cu toate acestea, multe panglici dispar înainte de a se sparge în pete. Panglicile par să atârne în spațiul întunecat al cerului, semănând cu o perdea uriașă sau o draperie, care se întinde de obicei de la est la vest pe mii de kilometri. Înălțimea cortinei este de câteva sute de kilometri, grosimea nu depășește câteva sute de metri și este atât de delicată și transparentă încât stelele pot fi văzute prin ea. Marginea inferioară a perdelei este destul de distinct și clar conturată și adesea nuanțată în culoare roșie sau roz, amintind de marginea perdelei, cea superioară se pierde treptat în înălțime și acest lucru creează o impresie deosebit de eficientă a adâncimii spațiului.

Există patru tipuri de aurore:

1. Arc uniform – banda luminoasă are cea mai simplă, calmă formă. Este mai strălucitor de jos și dispare treptat în sus pe fundalul strălucirii cerului;

2. Arc radiant - banda devine ceva mai activă și mai mobilă, formează mici pliuri și fluxuri;

3. Bandă radiantă – odată cu creșterea activității, pliurilor mai mari se suprapun celor mici;

4. Odată cu creșterea activității, pliurile sau buclele se extind la dimensiuni enorme (până la sute de kilometri), marginea inferioară a benzii strălucește cu lumină roz. Când activitatea scade, ridurile dispar și banda revine la o formă uniformă. Acest lucru sugerează că structura omogena sunt forma principală a aurorei, iar pliurile sunt asociate cu o creștere a activității.

Adesea există aurore de alt fel. Ele captează întreaga regiune polară și sunt foarte intense. Ele apar în timpul creșterii activității solare. Aceste aurore apar ca o strălucire albicioasă-verzuie din întreaga calotă polară. Astfel de aurore se numesc squalls.

Concluzie

Odată mirajele „Olandezul Zburător” și „Fata Morgana” i-au îngrozit pe marinari. În noaptea de 27 martie 1898, printre Oceanul Pacific Echipajul Matadorului a fost speriat de o viziune când, într-un calm la miezul nopții, au văzut o navă la 2 mile (3,2 km) distanță, care se lupta cu o furtună puternică. Toate aceste evenimente s-au petrecut efectiv la o distanta de 1700 km.

Astăzi, oricine cunoaște legile fizicii, sau mai degrabă secțiunea sa de optică, poate explica toate aceste fenomene misterioase.

În munca mea, nu am descris toate fenomenele optice ale naturii. Sunt o mulțime. Admirăm culoarea albastra cer, o zori roșie, un apus de soare în flăcări - aceste fenomene se explică prin absorbția și împrăștierea luminii solare. Lucrând cu literatură suplimentară, am fost convins că întrebările care apar atunci când observăm lumea din jurul nostru pot primi întotdeauna răspuns. Adevărat, trebuie să cunoaștem elementele de bază ale științelor naturii.

CONCLUZIE: Fenomenele optice din natură sunt explicate prin refracția sau reflexia luminii sau proprietățile undei lumina-dispersie, interferența, difracția, polarizarea sau proprietățile cuantice ale luminii. Lumea este misterioasă, dar cunoscută

Găzduit pe Allbest.ru

Documente similare

Fenomene asociate cu refracția, dispersia și interferența luminii. Miraje ale vederii îndepărtate. Teoria difracției curcubeului. formarea haloului. Efect de praf de diamant. Fenomenul „Brocken vision”. Observare pe cer de parhelia, coroane, aurora.

prezentare, adaugat 14.01.2014


Ce este optica? Tipurile și rolul său în dezvoltare fizica modernă. Fenomene asociate cu reflexia luminii. Dependența coeficientului de reflexie de unghiul de incidență al luminii. Ochelari de protectie. Fenomene asociate cu refracția luminii. Curcubeu, miraj, aurora.

rezumat, adăugat la 06.01.2010


Idei despre optică, atmosfera pământului ca sistem optic. Fenomene optice și explicația lor: culoarea cerului, halou, sori falși, stâlp luminos, coroane, curcubeu, fantomele lui Brocken, focurile Sf. Elmo, vor-o'-the-wips, miraje, aurore.

rezumat, adăugat 15.11.2009


Tipuri de optice. Atmosfera Pământului ca sistem optic. Apus de soare. Schimbarea culorii cerului. Formarea curcubeului, varietate de curcubee. Lumini polare. Vântul solar ca cauză a aurorelor. Miraj. Ghicitori de fenomene optice.

lucrare de termen, adăugată 17.01.2007


Studiul fenomenelor optice și atmosferice în oglindă. Complet reflexie internă Sveta. Observarea pe suprafața Pământului a originii mirajelor, curcubeelor ​​și aurorelor. Studiul fenomenelor rezultate din natura cuantică și ondulatorie a luminii.

rezumat, adăugat 06.11.2014


Atmosfera Pământului ca sistem optic. Științele care se ocupă cu studiul fenomenelor luminoase din atmosferă. Culoarea cerului, parhelion (sori falși). Coloană luminoasă (solară). Arc aproape orizontal sau curcubeu de foc. Strălucire difuză a cerului nopții.

prezentare, adaugat 15.06.2014


Definiţia optics. Proprietățile cuantice ale luminii și fenomenele de difracție aferente. Legile de propagare a energiei luminoase. Legile clasice ale radiației, propagarea și interacțiunea undelor luminoase cu materia. Fenomenele de refractie si absorbtie.

prezentare, adaugat 02.10.2014


Definiția și esența fenomenului. Cauzele apariției, clasificarea și varietățile mirajelor, predicția lor. Miraje duble și triple. Distribuția și scara manifestării. Istoria descoperirilor și a observațiilor. Miraje ale vederii ultra-lungi, Fata Morgana.

rezumat, adăugat 17.04.2013


Fenomene electrodinamice în modelele climatice: sarcini electriceși câmpul electrostatic, mecanismele de generare și redistribuire a acestora într-un nor convectiv. aparitie descărcări de fulgere ca sursă de oxizi de azot în atmosferă și pericol de incendiu.

lucrare de termen, adăugată 08.07.2013


Miraj - un fenomen optic în atmosferă: reflectarea luminii de la granița dintre straturi de aer puternic diferite în densitate. Clasificarea mirajelor în inferior, vizibil sub obiect, superior și lateral. Apariția și descrierea Fatei Morgana (imagine distorsionată).

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 distante mari si la altitudine inalta 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, ce aer 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.

O persoană întâlnește în mod constant fenomene luminoase. Tot ceea ce este legat de apariția luminii, de propagarea și interacțiunea ei cu materia, se numește fenomene luminoase. Exemple vii de fenomene optice pot fi: un curcubeu după ploaie, fulgere în timpul unei furtuni, sclipirea stelelor pe cerul nopții, jocul de lumină într-un curent de apă, variabilitatea oceanului și a cerului și multe altele.

Elevii primesc o explicație științifică a fenomenelor fizice și exemple opticeîn clasa a VII-a când încep să studieze fizica. Pentru mulți, optica va deveni cea mai fascinantă și misterioasă secțiune din curiculumul scolar fizică.

Ce vede persoana?

Ochii umani sunt proiectați în așa fel încât să poată percepe doar culorile curcubeului. Astăzi se știe deja că spectrul curcubeului nu se limitează la roșu pe o parte și violet pe cealaltă. Roșu este urmat de infraroșu, iar violetul este urmat de ultraviolete. Multe animale și insecte sunt capabile să vadă aceste culori, dar, din păcate, oamenii nu pot. Dar, pe de altă parte, o persoană poate crea dispozitive care primesc și emit unde luminoase de lungimea adecvată.

refracția razelor

Lumina vizibilă este un curcubeu de culori, iar lumina albă, cum ar fi lumina soarelui, este o combinație simplă a acestor culori. Dacă plasați o prismă într-un fascicul de lumină albă strălucitoare, aceasta se va sparge în culori sau valuri. lungimi diferite, din care constă. Mai întâi vine roșu cu lungimea de undă cea mai mare, apoi portocaliu, galben, verde, albastru și în final violet, care are cea mai scurtă lungime de undă în lumina vizibilă.

Dacă luați o altă prismă pentru a prinde lumina curcubeului și o întoarceți cu susul în jos, aceasta va combina toate culorile în alb. Există multe exemple de fenomene optice în fizică, să luăm în considerare unele dintre ele.

De ce este cerul albastru?

Tinerii părinți sunt adesea perplexi de cele mai simple, la prima vedere, întrebări despre micul lor de ce. Uneori, ei sunt cel mai greu de răspuns. Aproape toate exemplele de fenomene optice din natură pot fi explicate de știința modernă.

Lumina soarelui care luminează cerul în timpul zilei este albă, ceea ce înseamnă că, teoretic, și cerul ar trebui să fie alb strălucitor. Pentru ca acesta să arate albastru, sunt necesare unele procese cu lumină în momentul trecerii sale prin atmosfera Pământului. Iată ce se întâmplă: o parte din lumină trece prin spațiul liber dintre moleculele de gaz din atmosferă, ajungând la suprafața pământului și rămânând aceeași culoare albă ca la începutul călătoriei. Dar lumina soarelui lovește moleculele de gaz, care, ca și oxigenul, sunt absorbite și apoi împrăștiate în toate direcțiile.

Atomii din moleculele de gaz sunt activați de lumina absorbită și emit din nou fotoni de lumină în valuri diverse lungimi- de la roșu la Violet. Astfel, o parte din lumină merge spre pământ, restul se întoarce la soare. Luminozitatea luminii emise depinde de culoare. Opt fotoni de lumină albastră sunt eliberați pentru fiecare foton de roșu. Prin urmare, lumina albastră este de opt ori mai strălucitoare decât roșie. Lumină albastră intensă este emisă din toate direcțiile de la miliarde de molecule de gaz și ajunge la ochi.

arc colorat

Pe vremuri, oamenii credeau că curcubeele sunt semne trimise de zei. Într-adevăr, frumoasele panglici multicolore apar întotdeauna pe cer de nicăieri și apoi dispar la fel de misterios. Astăzi știm că curcubeul este unul dintre exemplele de fenomene optice din fizică, dar nu încetăm să-l admirăm de fiecare dată când îl vedem pe cer. Interesant este că fiecare observator vede un curcubeu diferit, creat de razele de lumină care vin din spatele lui și din picăturile de ploaie din fața lui.

Din ce sunt făcute curcubeele?

Rețeta acestor fenomene optice din natură este simplă: picături de apă în aer, lumină și un observator. Dar nu este suficient ca soarele să apară în timpul ploii. Ar trebui să fie joasă, iar observatorul ar trebui să stea astfel încât soarele să fie în spatele lui și să privească locul unde plouă sau doar plouă.

O rază de soare care vine din spațiul îndepărtat depășește o picătură de ploaie. Acționând ca o prismă, picătura de ploaie refractă fiecare culoare ascunsă în lumina albă. Astfel, atunci când o rază albă trece printr-o picătură de ploaie, ea se împarte brusc în frumoase raze multicolore. În interiorul picăturii, acestea lovesc peretele interior al picăturii, care acționează ca o oglindă, iar razele sunt reflectate în aceeași direcție din care au intrat în picătură.

Rezultatul final este un curcubeu de culori arcuit pe cer - lumina curbată și reflectată de milioane de picături de ploaie minuscule. Ele pot acționa ca niște prisme mici, împărțind lumina albă într-un spectru de culori. Dar ploaia nu este întotdeauna necesară pentru a vedea un curcubeu. Lumina poate fi, de asemenea, refracta de ceata sau vaporii din mare.

Ce culoare are apa?

Răspunsul este evident - apa are o culoare albastră. Dacă turnați apă curatăîntr-un pahar, toată lumea își va vedea transparența. Acest lucru se datorează faptului că există prea puțină apă în pahar și culoarea lui este prea palidă pentru a o vedea.

Când umpleți un recipient mare de sticlă, puteți vedea nuanța albastră naturală a apei. Culoarea sa depinde de modul în care moleculele de apă absorb sau reflectă lumina. Lumina albă este formată dintr-un curcubeu de culori, iar moleculele de apă absorb majoritatea culorilor roșii spre verde care trec prin ele. Și partea albastră este reflectată înapoi. Deci vedem albastru.

Răsăriri și apusuri

Acestea sunt, de asemenea, exemple de fenomene optice pe care o persoană le observă în fiecare zi. Când soarele răsare și apune, își direcționează razele într-un unghi față de locul în care se află observatorul. Au o cale mai lungă decât atunci când soarele este la zenit.

Straturile de aer de deasupra suprafeței Pământului conțin adesea mult praf sau particule microscopice de umiditate. Razele soarelui trec în unghi față de suprafață și sunt filtrate. Razele roșii au cea mai mare lungime de undă de radiație și, prin urmare, își parcurg drumul spre sol mai ușor decât razele albastre, care au unde scurte care sunt înlăturate de particulele de praf și apă. Prin urmare, în zorii zilei și serii, o persoană observă doar o parte din razele soarelui care ajung pe pământ, și anume cele roșii.

spectacol de lumină pe planetă

O auroră tipică este o auroră multicoloră pe cerul nopții care poate fi observată în fiecare noapte la Polul Nord. Schimbându-se în forme bizare, dungi uriașe de lumină albastră-verde pătată cu portocaliu și roșu ajung uneori la peste 160 km în lățime și se pot întinde pe 1.600 km în lungime.

Cum să explic acest fenomen optic, care este o priveliște atât de uluitoare? Aurorele apar pe Pământ, dar sunt cauzate de procese care au loc pe Soarele îndepărtat.

Cum merge totul?

Soarele este o minge imensă de gaz, constând în principal din atomi de hidrogen și heliu. Toți au protoni cu sarcină pozitivă și electroni cu sarcină negativă care se rotesc în jurul lor. Un halou de gaz fierbinte se răspândește constant în spațiu sub formă vântul solar. Acest număr nenumărat de protoni și electroni se grăbesc cu o viteză de 1000 km pe secundă.

Când particulele de vânt solar ajung pe Pământ, ele sunt atrase de câmpul magnetic puternic al planetei. Pământul este un magnet gigant cu linii magnetice care converg la Polul Nord și Sud. Particulele atrase curg de-a lungul acestor linii invizibile în apropierea polilor și se ciocnesc cu atomii de azot și oxigen care formează atmosfera Pământului.

Unii dintre atomii pământului își pierd electronii, alții sunt încărcați cu energie nouă. După ce se ciocnesc cu protonii și electronii Soarelui, ei emit fotoni de lumină. De exemplu, azotul care și-a pierdut electroni atrage lumina violetă și albastră, în timp ce azotul încărcat strălucește roșu închis. Oxigenul încărcat emite lumină verde și roșie. Astfel, particulele încărcate fac ca aerul să strălucească cu multe culori. Aceasta este aurora boreala.

Miraje

Ar trebui să se stabilească imediat că mirajele nu sunt o născocire a imaginației umane, ele pot fi chiar fotografiate, sunt exemple aproape mistice de fenomene fizice optice.

Există multe dovezi ale observării mirajelor, dar știința poate oferi o explicație științifică pentru acest miracol. Ele pot fi la fel de simple ca un petic de apă în mijlocul nisipurilor fierbinți sau pot fi uimitor de complexe, construind viziuni ale castelelor cu stâlpi sau ale fregatelor. Toate aceste exemple de fenomene optice sunt create de jocul de lumină și aer.

Undele luminoase se îndoaie când trec mai întâi prin aer cald, apoi prin aer rece. Aerul cald este mai rarefiat decât aerul rece, astfel încât moleculele sale sunt mai active și diverg pe distanțe mai mari. Pe măsură ce temperatura scade, mișcarea moleculelor scade și ea.

Viziunile văzute prin lentilele atmosferei pământului pot fi puternic modificate, comprimate, extinse sau inversate. Acest lucru se datorează faptului că razele de lumină se îndoaie pe măsură ce trec prin aer cald și apoi rece și invers. Iar acele imagini pe care un curent de lumină le poartă cu el, de exemplu, cerul, pot fi reflectate pe nisipul fierbinte și par a fi o bucată de apă, care se îndepărtează mereu când este abordată.

Cel mai adesea, mirajele pot fi observate la distanțe mari: în deșerturi, mări și oceane, unde pot fi localizate simultan straturi calde și reci de aer cu densități diferite. Este trecerea prin diferite straturi de temperatură care poate răsuci unda luminoasă și ajunge la o viziune care este o reflectare a ceva și prezentată de fantezie ca un fenomen real.

Aura

Pentru majoritatea iluziilor optice care pot fi văzute cu ochiul liber, explicația este refracția razelor solare în atmosferă. Unul dintre cele mai neobișnuite exemple de fenomene optice este halou solar. Practic, un halou este un curcubeu în jurul soarelui. Cu toate acestea, diferă de curcubeul obișnuit atât ca aspect, cât și prin proprietățile sale.

Acest fenomen are multe varietăți, fiecare fiind frumoasă în felul său. Dar pentru apariția oricărui fel de asta iluzie optica sunt necesare anumite condiții.

Un halou apare pe cer atunci când mai mulți factori coincid. Cel mai adesea poate fi văzut pe vreme geroasă, cu umiditate ridicată. În același timp, în aer există un număr mare de cristale de gheață. Spărgând prin ele, lumina soarelui este refractă în așa fel încât formează un arc în jurul Soarelui.

Și deși ultimele 3 exemple de fenomene optice sunt ușor de explicat de știința modernă, pentru un observator obișnuit ele rămân adesea mistice și un mister.

Luând în considerare principalele exemple de fenomene optice, se poate presupune cu siguranță că multe dintre ele sunt explicate de știința modernă, în ciuda misticismului și misterului lor. Dar înaintea oamenilor de știință există încă o mulțime de descoperiri, indicii despre fenomenele misterioase care au loc pe planeta Pământ și nu numai.

Liceul Petru Movila

Lucru 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 luminii, propagarea acesteia în diverse medii și interacțiunea cu materia. În ceea ce privește aspectele 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 specii listate optica, ca fenomen fizic, sunt disponibile observației noastre numai atunci când se utilizează dispozitive tehnice speciale. Poate fi sisteme 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 și a atmosferei pământului.

Atmosfera Pământului ca sistem optic

Planeta noastră este înconjurată de o înveliș gazoasă, pe care o numim atmosferă. posedând cea mai mare densitate aproape de 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 setări 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 calea 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 „lumină violet” ajungând cea mai mare dezvoltare la o adâncime a Soarelui sub orizontul de aproximativ 4-5o. 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 numai 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 unor variații largi. Odată cu o turbiditate crescută a aerului, culorile zorilor sunt de obicei estompate, mai ales lângă orizont, unde în loc de tonuri de roșu și portocaliu, uneori apare doar o culoare maro slabă. Destul de des, fenomenele de strălucire simultană 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 fondul 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 un aranjament invers al 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 un curcubeu îngust strălucitor este vizibil vara după o furtună, în timpul căreia cad picături mari.

Teoria curcubeului a fost dată pentru prima dată în 1637 de René Descartes. El a explicat curcubeul ca fiind un fenomen asociat cu reflexia și refracția luminii în picăturile de ploaie. Formarea culorilor și succesiunea lor au fost explicate mai târziu, după dezvăluirea naturii complexe a luminii albe și a dispersiei acesteia într-un mediu.

formarea curcubeului

Poate fi considerat cel mai simplu caz: lăsați un fascicul de lumină solară paralelă să cadă pe picături având forma unei mingi. Un fascicul incident pe suprafața unei picături în punctul A este refractat în interiorul acestuia conform legii refracției: n păcat α = n păcat β , Unde n =1, n ≈1,33 sunt indicii de refracție ai aerului și respectiv ai apei, α este unghiul de incidență și β este unghiul de refracție a luminii.

În interiorul picăturii, raza AB merge în linie dreaptă. În punctul B, fasciculul este parțial refractat și parțial reflectat. Trebuie remarcat faptul că cu cât unghiul de incidență este mai mic în punctul B și, prin urmare, în punctul A, cu atât este mai mică intensitatea fasciculului reflectat și cu atât este mai mare intensitatea fasciculului refractat.

Fasciculul AB după reflectarea în punctul B are loc la un unghi β` = β și atinge punctul C, unde au loc și reflexia parțială și refracția parțială a luminii. Fasciculul refractat părăsește picătura la un unghi γ, iar cel reflectat poate merge mai departe, în punctul D etc. Astfel, fasciculul de lumină din picătură suferă multiple reflexii și refracții. La fiecare reflexie, unele dintre razele de lumină ies și intensitatea lor în interiorul picăturii scade. Cea mai intensă dintre razele care ies în aer este raza care a ieșit din picătură în punctul B. Dar este greu de observat, deoarece se pierde pe fundalul luminii directe strălucitoare a soarelui. Razele refractate în punctul C, împreună, creează un curcubeu primar pe fundalul unui nor întunecat, iar razele refractate în punctul D dau un curcubeu secundar, care este mai puțin intens decât cel primar.

Când se ia în considerare formarea unui curcubeu, trebuie luat în considerare încă un fenomen - refracția inegală a undelor luminoase de diferite lungimi, adică razele de lumină culoare diferita. Acest fenomen se numește dispersie. Datorită dispersiei, unghiurile de refracție γ și unghiul de deviere al razelor dintr-o picătură sunt diferite pentru razele de culori diferite.

Un curcubeu este cauzat de dispersia luminii solare în picăturile de apă. În fiecare picătură, fasciculul experimentează reflexii interne multiple, dar cu fiecare reflecție, o parte din energie se stinge. Prin urmare, cu cât sunt mai multe reflexii interne experimentate de razele din picătură, cu atât curcubeul este mai slab. Puteți observa un curcubeu dacă Soarele se află în spatele observatorului. Prin urmare, cel mai strălucitor curcubeu primar este format din razele care au experimentat o reflexie internă. Ei traversează razele incidente la un unghi de aproximativ 42°. Locul punctelor situate la un unghi de 42° față de fasciculul incident este un con, perceput de ochiul în vârful său ca un cerc. Cand este iluminata cu lumina alba se va obtine o banda colorata, cu arcul rosu intotdeauna mai sus decat cel violet.

Cel mai adesea vedem un curcubeu. Nu este neobișnuit ca pe cer să apară simultan două dungi curcubeu, situate una după alta; se observă un număr și mai mare de arce cerești - trei, patru și chiar cinci în același timp. Se dovedește că un curcubeu poate apărea nu numai din razele directe; adesea apare în razele reflectate ale soarelui. Acest lucru poate fi văzut pe coasta golfurilor maritime, a râurilor mari și a lacurilor. Trei sau patru curcubee - obișnuite și reflectate - creează uneori o imagine frumoasă. Deoarece razele Soarelui reflectate de la suprafața apei merg de jos în sus, curcubeul format în raze poate arăta uneori complet neobișnuit.

Nu trebuie să vă gândiți că un curcubeu poate fi observat doar în timpul zilei. Se întâmplă noaptea, însă, întotdeauna slab. Puteți vedea un astfel de curcubeu după o ploaie de noapte, când luna se uită din spatele norilor.

O oarecare aparență de curcubeu poate fi obținută pe astfel de experienţă : Este necesar să iluminați un balon umplut cu apă cu lumina soarelui sau o lampă printr-o gaură dintr-o tablă albă. Apoi un curcubeu va deveni clar vizibil pe tablă, iar unghiul de divergență al razelor față de direcția inițială va fi de aproximativ 41 ° - 42 °. În condiții naturale, nu există ecran, imaginea apare pe retina ochiului, iar ochiul proiectează această imagine pe nori.

Dacă un curcubeu apare seara înainte de apus, atunci se observă un curcubeu roșu. În ultimele cinci sau zece minute înainte de apus, toate culorile curcubeului, cu excepția roșului, dispar, acesta devine foarte luminos și vizibil chiar și la zece minute după apus.

O priveliște frumoasă este un curcubeu pe rouă. Se poate observa la rasaritul soarelui pe iarba acoperita cu roua. Acest curcubeu are forma unei hiperbole.

aurore

Unul dintre cele mai frumoase fenomene optice ale naturii este aurora boreala.

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

Aurorele sunt observate în două forme principale - sub formă de panglici și sub formă de pete asemănătoare norilor. Când strălucirea este intensă, aceasta ia forma unor panglici. Pierzând din intensitate, se transformă în pete. Cu toate acestea, multe panglici dispar înainte de a se sparge în pete. Panglicile par să atârne în spațiul întunecat al cerului, semănând cu o perdea uriașă sau o draperie, care se întinde de obicei de la est la vest pe mii de kilometri. Înălțimea acestei perdele este de câteva sute de kilometri, grosimea nu depășește câteva sute de metri și este atât de delicată și transparentă încât stelele pot fi văzute prin ea. Marginea inferioară a perdelei este destul de clar și distinct conturată și adesea nuanțată în roșu sau roz, amintind de marginea perdelei, cea superioară se pierde treptat în înălțime și acest lucru creează o impresie deosebit de spectaculoasă a adâncimii spațiului.

Există patru tipuri de aurore:

Arc uniform- banda luminoasa are cea mai simpla, mai linistita forma. Este mai strălucitor de jos și dispare treptat în sus pe fundalul strălucirii cerului;

arc radiant- banda devine ceva mai activă și mai mobilă, formează mici pliuri și șuvoiuri;

bandă radiantă– odata cu cresterea activitatii, cutele mai mari se suprapun peste cele mai mici;

Odată cu creșterea activității, pliurile sau buclele se extind la dimensiuni enorme, marginea inferioară a panglicii strălucește puternic cu o strălucire roz. Când activitatea scade, ridurile dispar și banda revine la o formă uniformă. Acest lucru sugerează că structura uniformă este forma principală a aurorei, iar pliurile sunt asociate cu o creștere a activității.

Adesea există aurore de alt fel. Ele captează întreaga regiune polară și sunt foarte intense. Ele apar în timpul creșterii activității solare. Aceste lumini apar ca un capac verde-albicios. Se numesc astfel de lumini rafale.

În funcție de luminozitatea aurorei, acestea sunt împărțite în patru clase, care diferă unele de altele printr-un ordin de mărime (adică de 10 ori). Prima clasă include aurora, abia vizibilă și aproximativ egală ca luminozitate Calea lactee, strălucirea clasei a patra luminează Pământul la fel de puternic ca luna plină.

De remarcat că aurora care a apărut se propagă spre vest cu o viteză de 1 km/sec. Straturile superioare ale atmosferei din zona fulgerelor aurorale sunt încălzite și se grăbesc în sus. În timpul aurorelor, în atmosfera Pământului apar curenți electrici turbionari, captând suprafețe mari. Ele excită câmpuri magnetice instabile suplimentare, așa-numitele furtuni magnetice. În timpul aurorei, atmosfera emite raze X, care par a fi rezultatul decelerarii electronilor din atmosferă.

Strălucirile intense de strălucire sunt adesea însoțite de sunete asemănătoare zgomotelor, trosnetului. Aurorele provoacă schimbări puternice în ionosferă, care la rândul lor afectează condițiile radio. În majoritatea cazurilor, comunicațiile radio se deteriorează semnificativ. Există interferențe puternice și uneori o pierdere completă a recepției.

Cum apar aurorele?

Pământul este un magnet uriaș polul Sud care se află în apropierea nordului polul geografic, iar cea de nord este aproape de cea de sud. Liniile de forță ale câmpului magnetic al Pământului, numite linii geomagnetice, părăsesc zona adiacentă polului magnetic nord al Pământului, acoperă globul și intră în el în zona de sud. pol magnetic, formând o rețea toroidală în jurul Pământului.

S-a crezut de mult timp că locația magneticului linii de forță simetric fata de axa pamantului. Acum s-a dovedit că așa-numitul „vânt solar” - un flux de protoni și electroni emis de Soare, lovește învelișul geomagnetic al Pământului de la o înălțime de aproximativ 20.000 km, îl trage înapoi, departe de Soare, formând un fel de „coadă” magnetică lângă Pământ.

Un electron sau un proton care a căzut în câmpul magnetic al Pământului se mișcă în spirală, ca și cum s-ar înfășura pe o linie geomagnetică. Electronii și protonii care au căzut din vântul solar în câmpul magnetic al Pământului sunt împărțiți în două părți. Unele dintre ele curg în jos pe liniile câmpului magnetic imediat în regiunile polare ale Pământului; alții intră în interiorul teroidului și se deplasează în interiorul acestuia, de-a lungul unei curbe închise. Acești protoni și electroni curg în cele din urmă de-a lungul liniilor geomagnetice către regiunea polilor, unde are loc creșterea concentrației lor. Protonii și electronii produc ionizarea și excitarea atomilor și moleculelor de gaze. Pentru a face acest lucru, au suficientă energie, deoarece protonii ajung pe Pământ cu energii de 10000-20000 eV (1 eV = 1,6 10 J), iar electronii cu energii de 10-20 eV. Pentru ionizarea atomilor, este necesar: pentru hidrogen - 13,56 eV, pentru oxigen - 13,56 eV, pentru azot - 124,47 eV și chiar mai puțin pentru excitare.

Atomii de gaz excitați redau energia primită sub formă de lumină, așa cum se întâmplă în tuburile cu un gaz rarefiat atunci când prin ei trec curenți.

Un studiu spectral arată că strălucirea verde și roșie aparține atomilor de oxigen excitați, infraroșu și violet - moleculelor de azot ionizat. Unele linii de emisie de oxigen și azot se formează la o altitudine de 110 km, iar strălucirea roșie a oxigenului se formează la o altitudine de 200-400 km. O altă sursă slabă de lumină roșie sunt atomii de hidrogen formați în atmosfera superioară din protonii sosiți de la Soare. După ce a capturat un electron, un astfel de proton se transformă într-un atom de hidrogen excitat și emite lumină roșie.

Erupțiile de auroră apar de obicei la o zi sau două după erupțiile solare. Aceasta confirmă legătura dintre aceste fenomene. Recent, oamenii de știință au descoperit că aurorele sunt mai intense în largul coastelor oceanelor și mărilor.

Dar explicația științifică a tuturor fenomenelor asociate cu aurora întâmpină o serie de dificultăți. De exemplu, mecanismul exact de accelerare a particulelor la energiile indicate este necunoscut, traiectoriile lor în spațiul apropiat Pământului nu sunt destul de clare, nu totul converge cantitativ în balanța energetică a ionizării și excitației particulelor, mecanismul de formare a particulelor. luminiscența nu este destul de clară. diferite feluri, originea sunetelor este neclară.

Aura

Uneori, Soarele pare să fie văzut printr-o lentilă mare. De fapt, imaginea arată efectul a milioane de lentile: cristale de gheață. Pe măsură ce apa îngheață în atmosfera superioară, se pot forma cristale de gheață mici, plate, hexagonale. Planurile acestor cristale, care încercuind, coboară treptat spre sol, sunt orientate paralel cu suprafața de cele mai multe ori. La răsărit sau la apus, linia vizuală a observatorului poate trece chiar prin acest plan, iar fiecare cristal poate conduce ca o lentilă în miniatură care refractă lumina soarelui. Efectul combinat poate duce la apariția unui fenomen numit parhelie, sau a unui soare fals. Soarele este vizibil în centrul imaginii și doi sori falși bine marcați sunt vizibili la margini. În spatele caselor și copacilor, o aureolă (aureola - pronunțată cu accent pe „o”), de aproximativ 22 de grade, trei coloane solare și un arc creat de lumina soarelui reflectată de cristalele de gheață atmosferice.

Lumină și gheață

Cercetătorii au acordat de multă atenție faptului că, atunci când apare un halou, soarele este acoperit de ceață - un văl subțire de nori cirrus sau cirrostratus înalți. Astfel de nori plutesc în atmosferă la o înălțime de șase până la opt kilometri deasupra pământului și constau din cele mai mici cristale de gheață, care au cel mai adesea forma unor coloane sau plăci hexagonale.

Atmosfera pământului nu se odihnește. Cristalele de gheață, care coboară și se ridică în curenții de aer, fie reflectă ca o oglindă, fie refractează, ca o prismă de sticlă, căzând peste ele. razele de soare. Ca rezultat al acestui joc optic complex, pe cer apar sori falși și alte imagini înșelătoare, în care, dacă se dorește, se pot vedea săbii de foc și orice altceva...

După cum sa menționat deja, mai des decât alții, pot fi observați doi sori falși - de fiecare parte a stelei reale. Uneori există un cerc de lumină, ușor colorat în tonuri irizate, care înconjoară soarele. Și apoi, după apus, o coloană uriașă luminoasă apare brusc pe cerul întunecat.

Nu toți norii cirruși dau un halou strălucitor, bine marcat. Pentru a face acest lucru, este necesar ca acestea să nu fie prea dense (soarele strălucește) și, în același timp, trebuie să existe o cantitate suficientă de cristale de gheață în aer. Cu toate acestea, un halou poate apărea și pe un cer complet senin, fără nori. Aceasta înseamnă că există multe cristale individuale de gheață care plutesc sus în atmosferă, dar nu se formează nor. Acest lucru se întâmplă în zilele de iarnă, când vremea este senină și geroasă.

...Un cerc orizontal luminos a apărut pe cer, încercuind cerul paralel cu orizontul. Cum a apărut?

Experimente speciale (au fost efectuate în mod repetat de oameni de știință) și calculele arată că acest cerc este rezultatul reflectării luminii solare de pe fețele laterale ale cristalelor de gheață hexagonale care plutesc în aer în poziție verticală. Razele soarelui cad pe astfel de cristale, se reflectă din ele, ca dintr-o oglindă, și cad în ochii noștri. Și întrucât această oglindă este specială, este compusă dintr-o masă nenumărată de particule de gheață și, în plus, de ceva timp pare să se afle în planul orizontului, apoi reflexia disc solar vedem in acelasi plan. Se dovedește că doi sori: unul este real și lângă el, dar într-un alt plan - geamănul său sub forma unui cerc luminos mare.

Se întâmplă ca o astfel de reflectare a luminii soarelui din micile cristale de gheață care plutesc în aerul înghețat să dea naștere unei coloane luminoase. Se pare că acest lucru se datorează faptului că cristalele sub formă de plăci participă la jocul de lumină aici. Marginile inferioare ale plăcilor reflectă lumina soarelui care a dispărut deja în spatele orizontului și, în loc de soarele însuși, vedem o cale luminoasă mergând spre cer de la orizont de ceva timp - o imagine a discului solar distorsionată dincolo de recunoaștere. Fiecare dintre noi a observat ceva similar într-o noapte cu lună, stând pe malul mării sau al lacului. Admirând calea lunară, vedem același joc de lumină pe apă - reflexie în oglindă lună, puternic întinsă datorită faptului că suprafața apei este acoperită cu ondulații. Apa ușor agitată reflectă lumina lunii căzând asupra ei în așa fel încât percepem, parcă, multe zeci de reflexii individuale ale lunii, din care se formează calea lunii glorificată de poeți.

Puteți observa adesea aureola lunară. Aceasta este o vedere destul de comună și are loc dacă cerul este acoperit cu nori înalți și subțiri cu milioane de cristale de gheață minuscule. Fiecare cristal de gheață acționează ca o prismă în miniatură. Majoritatea cristalelor sunt sub formă de hexagoane alungite. Lumina intră printr-o suprafață frontală a unui astfel de cristal și iese prin cea opusă cu un unghi de refracție de 22º.

Și uitați-vă la lămpile stradale iarna, și s-ar putea să aveți norocul să vedeți aureola generată de lumina lor, în anumite condiții, desigur, și anume în aerul geros saturat cu cristale de gheață sau fulgi de zăpadă. Apropo, un halou de la soare sub forma unui stâlp de lumină mare poate apărea și în timpul unei ninsori. Există zile de iarnă în care fulgii de zăpadă par să plutească în aer, iar lumina soarelui străpunge cu încăpățânare norii liberi. Pe fundalul zorilor de seară, acest stâlp pare uneori roșcat - ca o reflectare a unui foc îndepărtat. În trecut, un astfel de fenomen complet inofensiv, după cum vedem, a îngrozit oamenii superstițioși.

Cristale de prismă

Poate că cineva a văzut un astfel de halou: un inel strălucitor, de culoare irizată, în jurul soarelui. Acest cerc vertical apare atunci când în atmosferă există multe cristale hexagonale de gheață, care nu reflectă, ci refractă razele soarelui ca o prismă de sticlă. În acest caz, majoritatea razelor, desigur, sunt împrăștiate și nu ajung la ochi. Dar o parte dintre ele, după ce au trecut prin aceste prisme în aer și s-au refractat, ajunge la noi, așa că vedem un cerc curcubeu în jurul soarelui. Raza sa este de aproximativ douăzeci și două de grade. Uneori mai mult - la patruzeci și șase de grade.

De ce curcubeu?

După cum știți, trecând printr-o prismă, un fascicul de lumină albă se descompune în culorile sale spectrale. Prin urmare, inelul format din razele refractate în jurul soarelui este vopsit în tonuri irizate: partea sa interioară este roșiatică, cea exterioară este albăstruie, iar în interiorul inelului cerul pare mai întunecat.

Se observă că cercul halo este întotdeauna mai luminos pe părțile laterale. Acest lucru se datorează faptului că două halouri se intersectează aici - vertical și orizontal. Iar sorii falși se formează cel mai adesea la intersecție. Condițiile cele mai favorabile pentru apariția sorilor falși se formează atunci când soarele nu este sus deasupra orizontului și o parte a cercului vertical nu ne mai este vizibilă.

Ce fel de cristale sunt implicate în această „performanță”?

Răspunsul la întrebare a fost dat de experimente speciale. S-a dovedit că soarele falși apar datorită cristalelor de gheață hexagonale, în formă de... unghii. Ele plutesc vertical în aer, refractând lumina cu fețele lor laterale.

Al treilea „soare” apare atunci când doar o parte superioară a cercului halo este vizibilă deasupra soarelui real. Uneori este un segment de arc, alteori un punct luminos de formă nedefinită. Uneori, soarele falși nu este inferior în luminozitate față de Soarele însuși. Observându-le, cronicarii antici au scris despre trei sori, despre capete de foc tăiate și așa mai departe.

În legătură cu acest fenomen, în istoria omenirii a fost consemnat un fapt curios. În 1551, orașul german Magdeburg a fost asediat de trupele regelui spaniol Carol al V-lea. Apărătorii orașului au ținut ferm, asediul durase mai bine de un an. În cele din urmă, regele iritat a dat ordin să se pregătească pentru un atac decisiv. Dar apoi s-a întâmplat un lucru fără precedent: cu câteva ore înainte de asalt, trei sori au strălucit peste orașul asediat. Regele înspăimântat de moarte a decis că cerul îl protejează pe Magdeburg și a ordonat ridicarea asediului.

Miraj

Cele mai simple miraje au fost văzute de oricare dintre noi. De exemplu, atunci când conduceți pe un drum asfaltat încălzit, departe în față arată ca o suprafață de apă. Și asta nu surprinde pe nimeni multă vreme, pentru că miraj- nimic mai mult decât un fenomen optic atmosferic, datorită căruia apar imagini cu obiecte în zona de vizibilitate, care în condiții normale sunt ascunse observării. Acest lucru se întâmplă deoarece lumina este refractă atunci când trece prin straturi de aer de diferite densități. Obiecte la distanțăîn același timp, se pot dovedi a fi ridicate sau coborâte în raport cu poziția lor reală și pot fi, de asemenea, distorsionate și să dobândească forme neregulate, fantastice.

Din cea mai mare varietate de miraje, deosebim mai multe tipuri: miraje „lacustre”, numite și miraje inferioare, miraje superioare, miraje duble și triple, miraje cu vedere ultra-lungă.

Explicația mirajului inferior („lac”).

Lacul sau mirajele inferioare sunt cele mai comune. Apar când sunt îndepărtați, aproape Suprafață netedă desertul prinde contur apa deschisa, mai ales când este privit de la o ușoară înălțime sau chiar deasupra unui strat de aer încălzit. O iluzie similară apare, ca pe un drum asfaltat.

Dacă aerul de la suprafața pământului este foarte fierbinte și, prin urmare, densitatea lui este relativ scăzută, atunci indicele de refracție la suprafață va fi mai mic decât în ​​straturile de aer mai înalte.

Conform regulii stabilite, razele de lumină de lângă suprafața pământului vor intra acest cazîndoiți astfel încât traiectoria lor să fie convexă în jos. Fascicul de lumină dintr-o zonă cer albastru intră în ochiul observatorului, după ce a experimentat o curbură. Și asta înseamnă că observatorul va vedea secțiunea corespunzătoare a cerului nu deasupra liniei orizontului, ci sub aceasta. I se va parea ca vede apa, desi de fapt are in fata o imagine a unui cer albastru. Dacă ne imaginăm că în apropierea orizont există dealuri, palmieri sau alte obiecte, atunci observatorul le va vedea cu susul în jos datorită curburii razelor și le va percepe ca reflexii ale obiectelor corespunzătoare în apă inexistentă. Trecerea imaginii, cauzată de fluctuațiile indicelui de refracție al aerului cald, creează iluzia apei curgătoare sau ondulate. Deci există o iluzie, care este un miraj „lac”.

După cum sa raportat într-un articol din Jour-

nale The New Yorker, un pelican, redate

plutind deasupra unei autostrăzi de asfalt fierbinte

în vestul mijlociu al SUA, aproape o dată

s-a luptat când a văzut în fața lui o astfel de „conducere

noah mirage. „Nefericita pasăre a zburat,

poate multe ore peste uscat

mirişte de grâu şi deodată vezi

ceva ce i se părea un râu lung, negru, nu lat, dar adevărat – chiar în inima prerii. Pelicanul s-a repezit să înoate în apa rece - și și-a pierdut cunoștința, lovind asfaltul. Sub nivelul ochilor, în această „apă” pot apărea obiecte, de obicei cu susul în jos. O „tortă cu strat de aer” se formează deasupra suprafeței terestre încălzite, iar stratul cel mai apropiat de pământ este cel mai încălzit și atât de rarefiat încât undele luminoase care trec prin acesta sunt distorsionate, deoarece viteza lor de propagare variază în funcție de densitatea mediului.

miraje superioare

Mirajele superioare sau, așa cum sunt numite și mirajele cu vederea la distanță, sunt mai puțin frecvente și mai pitorești decât mirajele inferioare. Obiectele îndepărtate (adesea sub orizontul mării) apar cu susul în jos pe cer, iar uneori mai sus apare și o imagine directă a aceluiași obiect. Acest fenomen este tipic pentru regiunile reci, mai ales când există o inversare semnificativă a temperaturii, când un strat mai cald de aer se află deasupra stratului mai rece. The efect optic se manifestă ca urmare a propagării frontului undelor luminoase în straturi de aer cu o densitate neuniformă. Miraje foarte neobișnuite apar din când în când, mai ales în regiunile polare. Când mirajele apar pe uscat, copacii și alte componente ale peisajului sunt cu susul în jos. În toate cazurile, obiectele din mirajele superioare sunt mai vizibile decât în ​​cele inferioare. Există locuri pe glob unde, înainte de seară, se văd munții ridicându-se deasupra orizontului oceanului. Aceștia sunt cu adevărat munți, doar că sunt atât de departe încât nu pot fi văzuți în ei conditii normale. În aceste locuri misterioase, la scurt timp după amiază, la orizont începe să apară un contur neclar de munți. Crește treptat și înainte de apus devine rapid ascuțit, distinct, astfel încât să puteți distinge chiar și vârfuri individuale.

Mirajele superioare sunt diverse. În unele cazuri dau o imagine directă, în alte cazuri apare o imagine inversată în aer. Mirajele pot fi duble atunci când se observă două imagini, una simplă și una inversată. Aceste imagini pot fi separate printr-o bandă de aer (una poate fi deasupra orizontului, cealaltă dedesubt), dar se pot îmbina direct unele cu altele. Uneori există o alta - a treia imagine.

Miraje duble și triple

Dacă indicele de refracție al aerului se modifică mai întâi rapid și apoi încet, atunci razele se vor îndoi mai repede. Rezultatul sunt două imagini. Razele de lumină care se propagă în prima regiune de aer formează o imagine inversată a obiectului. Apoi, aceste raze, care se propagă în principal în a doua regiune, sunt îndoite într-o măsură mai mică și formează o imagine dreaptă.

Pentru a înțelege cum apare un triplu miraj, trebuie să ne imaginăm trei regiuni de aer consecutive: prima (în apropierea suprafeței), unde indicele de refracție scade lent odată cu înălțimea, următoarea, unde indicele de refracție scade rapid și a treia regiune, unde indicele de refracție scade din nou lent. În primul rând, razele formează imaginea inferioară a obiectului, propagăndu-se în prima regiune de aer. Apoi, razele formează o imagine inversată; căzând în a doua regiune de aer, aceste raze experimentează o curbură puternică. Razele formează apoi imaginea directă de sus a obiectului.

Mirajul vederii ultra-lungi

Natura acestor miraje este cea mai puțin studiată. Este clar că atmosfera trebuie să fie transparentă, lipsită de vapori de apă și poluare. Dar acest lucru nu este suficient. Ar trebui să se formeze un strat stabil de aer răcit la o anumită înălțime deasupra solului. Sub și deasupra acestui strat, aerul ar trebui să fie mai cald. Un fascicul de lumină care a pătruns într-un strat dens și rece de aer ar trebui să fie, așa cum ar fi, „blocat” în el și să se propage în el ca un fel de ghid de lumină.

Care este natura Fata Morgana - cel mai frumos dintre miraje? Când se formează un strat de aer rece deasupra apei calde, deasupra mării apar castele magice, care se schimbă, cresc și dispar. Legenda spune că aceste castele sunt casa de cristal a zânei Morgana. De aici și numele.

Un fenomen și mai misterios este cronomirajele. Nici unul legi cunoscute fizicienii nu pot explica de ce mirajele pot reflecta evenimente care au loc la o anumită distanță, nu numai în spațiu, ci și în timp. Mirajele bătăliilor și bătăliilor care au avut loc cândva pe pământ au fost deosebit de faimoase. În noiembrie 1956, mai mulți turiști au petrecut noaptea în munții Scoției. Pe la ora trei dimineața s-au trezit dintr-un zgomot ciudat, s-au uitat afară din cort și au văzut zeci de arcași scoțieni în uniforme militare străvechi, care, trăgând, au fugit printr-un câmp stâncos! Apoi viziunea a dispărut, fără a lăsa urme, dar o zi mai târziu s-a întâmplat din nou. Arcașii scoțieni, toți răniți, străbăteau câmpul cu putere, împiedicându-se de pietre. Trebuie să fi fost învinși în luptă și s-au retras.

Și aceasta nu este singura dovadă a acestui fenomen. Așadar, celebra bătălie de la Waterloo (18 iunie 1815) a fost observată o săptămână mai târziu de către locuitorii orașului belgian Verviers. K. Flammarion în cartea sa „Atmosfera” descrie un exemplu de astfel de miraj: „Pe baza mărturiei mai multor persoane de încredere, pot raporta un miraj care a fost văzut în orașul Verviers (Belgia) în iunie 1815. Într-o dimineață, locuitorii orașului au văzut în armata cerului și este atât de clar că a fost posibil să se distingă costumele artileriștilor și chiar, de exemplu, un tun cu o roată ruptă, care este pe cale să cadă ... A fost dimineața bătăliei de la Waterloo! Mirajul descris este înfățișat sub forma unei acuarele colorate de către unul dintre martorii oculari. Distanța de la Waterloo la Verviers în linie dreaptă este mai mare de 100 km. Există cazuri când astfel de miraje au fost observate la distanțe mari - până la 1000 km. " Olandezul zburător” ar trebui pusă pe seama unor asemenea miraje.

Oamenii de știință au numit una dintre soiurile de cronomaraj „drossolides”, care înseamnă „picături de rouă” în greacă. S-a observat că cronomirajele apar cel mai adesea la primele ore ale dimineții, când picăturile de ceață se condensează în aer. Cele mai faimoase „drossolides” apar destul de regulat pe coasta Cretei la mijlocul verii, de obicei dimineața devreme. Există multe relatări ale martorilor oculari care au observat cum o „pânză de luptă” uriașă a apărut deasupra mării, lângă castelul Franca-Castello - sute de oameni care s-au reunit într-o luptă mortală. Se aud țipete, zgomot de arme. În timpul celui de-al Doilea Război Mondial, „bătălia fantomelor” i-a speriat teribil pe soldații germani care luptau atunci în Creta. Germanii au deschis foc puternic din toate tipurile de arme, dar nu au făcut niciun rău fantomelor. Un miraj misterios se apropie încet dinspre mare și dispare în zidurile castelului. Istoricii spun că în acest loc în urmă cu aproximativ 150 de ani a avut loc o bătălie între greci și turci, imaginea ei, pierdută în timp, este observată deasupra mării. Acest fenomen poate fi observat destul de des la mijlocul verii, la primele ore.

Apropo, astăzi martorii oculari observă adesea nu numai bătăliile din vremuri trecute și orașele fantomă care existau odinioară, ci și mașini fantomă. În urmă cu câțiva ani, un grup de australieni a întâlnit pe un drum de noapte o mașină care se prăbușise acolo cândva, condusă de prietenul lor decedat. Cu toate acestea, nu doar el stătea în mașina fantomatică, ci și tânăra lui iubită, care a supraviețuit acelei catastrofe și acum este sănătoasă, devenind o doamnă respectabilă.

Care este natura unor astfel de miraje?

Conform unei teorii, cu o confluență deosebită factori naturali informația vizuală este imprimată în timp și spațiu. Și cu coincidența anumitor atmosfere, vreme etc. condiții, devine din nou vizibil pentru observatorii din afară. Potrivit unei alte teorii, în zona bătăliilor în care mii de oameni participă (și mor), se acumulează o energie psihică uriașă. În anumite condiții, se „descărcă” și arată vizibil evenimentele trecute.

În general, egiptenii antici, de exemplu, credeau că un miraj este o fantomă a unei țări care nu mai există în lume.

Legenda Alpilor

Un grup de turiști a urcat pe unul dintre vârfurile munților. Oamenii erau toți tineri, cu excepția ghidului, un bătrân montanesc. La început, totul a decurs rapid și vesel. Dar cu cât urcau alpiniștii mai înalți, cu atât era mai dificil să mergi. Curând, fiecare dintre ei s-a simțit foarte obosit. Doar ghidul a mers, ca înainte, sărind cu dibăcie peste crăpături, urcând rapid și ușor pe marginile stâncilor.

O imagine minunată s-a deschis în jur. Oriunde vedea ochiul, se ridicau vârfuri muntoase acoperite de zăpadă. Cele mai apropiate străluceau în razele soarelui orbitor. Vârfurile îndepărtate păreau albăstrui. Coborau pante abrupte, transformându-se în chei. Pajiștile alpine de culoare verde deschis s-au evidențiat ca pete luminoase.

În cele din urmă au ajuns la unul dintre vârfurile laterale ale muntelui pe care îl cățărau. Soarele coborase deja la orizont, iar razele lui cădeau asupra oamenilor de jos în sus. Și apoi s-a întâmplat neașteptat.

Unul dintre tineri l-a depășit pe ghid și a fost primul care a urcat în vârf. În aceeași clipă în care păși pe stâncă, în est, pe fundalul norilor, a apărut o umbră uriașă a unui bărbat. Era vizibil atât de clar încât oamenii s-au oprit ca pe un semnal. Însă ghidul s-a uitat calm la umbra gigantică, la tinerii încremeniți de frică și, rânjind, a spus:

- Nu-ti fie frica! Se întâmplă, - și s-a cățărat și pe o stâncă.

În timp ce stătea lângă turist, în nori a apărut o altă umbră umană mare.

Ghidul își scoase pălăria caldă din fetru și o flutură. Una dintre umbre și-a repetat mișcarea: o mână uriașă s-a ridicat la cap, și-a scos pălăria și a fluturat-o. Tânărul ridică băţul în sus, umbra lui gigantică făcu la fel. După aceea, fiecare dintre turiști și-a dorit, desigur, să urce pe stâncă și să-și vadă umbra în aer. Dar curând norii au ascuns soarele, care se scufunda sub orizont, iar umbrele neobișnuite au dispărut.

Parada superstițiilor

Acum, cred, nu va fi greu de înțeles cum apar cruci luminoase pe cer, care chiar și în secolul nostru îi sperie pe alții.

Cheia aici este că nu vedem întotdeauna cutare sau cutare formă de halou complet pe cer. În timpul iernii, în timpul înghețurilor severe, așa cum am menționat deja, apar două pete luminoase de ambele părți ale soarelui - părți ale unui cerc de halo vertical. Este și cazul unui cerc orizontal care trece prin soare. Cel mai adesea, este vizibilă doar acea parte a acesteia care se învecinează cu luminatorul - pe cer se pot vedea, parcă, două cozi ușoare care se întind de la el la dreapta și la stânga. În același timp, părți ale cercurilor verticale și orizontale se intersectează și formează, parcă, două cruci de ambele părți ale soarelui.

Într-un alt caz, vedem o parte dintr-un cerc orizontal în apropierea soarelui, intersectată de o coloană luminoasă, care urcă și coboară de la soare. Și crucea se formează din nou.

În cele din urmă, se întâmplă și ca un stâlp luminos și partea superioară a unui cerc vertical să fie vizibile pe cer după apusul soarelui. Intersectându-se, ele dau și imaginea unei cruci mari. Și uneori un astfel de halou seamănă cu sabia unui vechi cavaler. Și dacă încă este pictat de zori, atunci iată o sabie sângeroasă pentru tine - ca și cum ar fi o reamintire formidabilă a raiului despre necazurile viitoare!

Explicația științifică a aureolei - un prim exemplu cât de înșelătoare este uneori forma exterioară a oricăruia fenomen natural. Se pare că ceva este extrem de misterios, misterios, dar dacă îți dai seama, nu mai rămâne nicio urmă din „inexplicabil”.

Este ușor de spus - vei înțelege! A fost nevoie de ani, decenii, secole. Astăzi, fiecare persoană, interesată de ceva, poate să se uite în cartea de referință, să răsfoiască manualul, să se cufunde în studiu literatură specială. Întreabă în sfârșit! Dar au existat astfel de oportunități la mijlocul secolelor, să zicem? La urma urmei, atunci astfel de cunoștințe nu fuseseră încă acumulate, iar singuraticii erau angajați în știință. Religia era viziunea dominantă asupra lumii, iar credința era viziunea obișnuită asupra lumii.

Omul de știință francez K. Flammarion a privit cronicile istorice din acest unghi. Și iată ce s-a dovedit: compilatorii cronicilor nu s-au îndoit deloc de existența unei cauzalitateîntre fenomene misterioase natura şi treburile pământeşti.

În 1118, în timpul domniei regelui Henric I al Angliei, doi luni pline, unul în vest și celălalt în est. În același an, regele a fost învingător în luptă.

În 1120, printre norii roșii de sânge, formați din flăcări, au apărut o cruce și un om. În același an a plouat sânge; toată lumea se aștepta la apocalipsa, dar chestiunea s-a încheiat doar într-un război civil.

În 1156, trei cercuri curcubeu au strălucit în jurul soarelui timp de câteva ore la rând, iar când au dispărut, au apărut trei sori. Redactorul cronicii a văzut în acest fenomen o aluzie la cearta regelui cu episcopul de Canterbury din Anglia și la distrugerea după asediul de șapte ani al Milanului în Italia.

În anul următor, trei sori au reapărut și o cruce albă era vizibilă în mijlocul lunii; bineînțeles, cronicarul a asociat imediat acest lucru cu cearta care a însoțit alegerea unui nou papă.

În ianuarie 1514, în Württemberg erau vizibili trei sori, dintre care media este mai mare decât cei laterali. În același timp, pe cer au apărut săbii însângerate și în flăcări. În martie a aceluiași an, trei sori și trei luni au fost din nou vizibile. Apoi turcii au fost învinși de perși în Armenia.

În 1526, noaptea în Württemberg, armura militară însângerată era vizibilă în aer...

În 1532, lângă Innsbruck, au fost văzute imagini minunate cu cămile în aer, lupi scuipat foc și, în cele din urmă, un leu într-un cerc de foc...

Dacă toate aceste fenomene au existat cu adevărat, nu este atât de important pentru noi acum. Este important ca cu ajutorul lor, pe baza lor, să fie interpretate evenimente istorice reale; că oamenii priveau apoi lumea prin prisma ideilor lor distorsionate și, prin urmare, vedeau ceea ce voiau să vadă. Imaginația lor uneori nu cunoștea limite. Flammarion a numit incredibilele picturi fantastice pictate de autorii cronicilor „exemplare ale exagerării artistice”. Iată una dintre acele mostre:

„... În 1549, luna era înconjurată de halou și paraselens (luni false), lângă care au văzut un leu de foc și un vultur rupându-și propriul piept. În urma acesteia, au apărut cetăți în flăcări, cămile, Iisus Hristos pe un fotoliu cu doi hoți în lateral și, în final, o întreagă adunare - se pare, apostolii. Dar ultima schimbare fenomenele a fost cel mai rău. Un bărbat de statură enormă, de o înfățișare crudă, a apărut în aer, amenințând cu o sabie o fată tânără care plângea la picioarele lui, cerând milă...”

Ce ochi era nevoie pentru a vedea toate acestea!

Câteva mistere ale fenomenelor optice

culoare pe sticlă

Seara de iarna. Îngheț ușor - aproximativ 10 °. Călătorești cu tramvaiul (sau cu autobuzul, nu contează). Fereastra începe să înghețe. Nu poți vedea nimic prin sticlă, dar lumina felinarelor este foarte clară. Și, la un moment dat, lumina unui felinar cheamă o fereastră înghețată joc minunat culorile. Nuanțele sunt atât de pure și frumoase încât niciun artist nu le poate reproduce cu exactitate. După câteva secunde, stratul de gheață de pe geam ajunge la o grosime de câteva zecimi de milimetru și culorile dispar. Dar asta nu este o problemă. Ștergeți stratul înghețat cu mâna și repetați observația - culorile vor reapărea.

Vă rugăm să rețineți: un felinar cu o lampă incandescentă dă un halou violet-smarald, iar o lampă fluorescentă (mercur-cuarț) este înconjurată de un halou de flori galben-violet.

Acest fenomen fizic nu a fost încă studiat suficient și nu există o explicație exactă pentru el, cu toate acestea, se poate presupune că jocul de culoare este cauzat de interferență (adăugarea de lumină reflectată de pe suprafețele superioare și inferioare ale stratului cel mai subțire). de vapori de umezeală înghețați pe geamul ferestrei).

Acest fenomen este similar cu ceea ce observăm când ne uităm la curcubeul irizat bule de sapun.

inele colorate

Desenați un cerc cu cerneală neagră pe o foaie de hârtie groasă, pe care se află un semicerc și dungi arc. Lipește-l pe carton și fă un blat. La rotirea acestui turnător, în loc de desene negre, vor apărea inele multicolore (violet, roz, albastru sau verde, violet). Ordinea dispunerii lor variază în funcție de sensul de rotație al vârfului. Experimentul se desfășoară cel mai bine sub iluminare electrică.

Dacă această experiență s-ar prezenta la televizor, efectul ar fi același: pe un ecran de televizor alb-negru, ați vedea inele multicolore. De ce se întâmplă acest lucru este necunoscut. Oamenii de știință nu au găsit încă o explicație pentru acest fenomen.

Concluzie: Natura fizică a luminii i-a interesat pe oameni din timpuri imemoriale. Mulți oameni de știință eminenți, de-a lungul dezvoltării gândirii științifice, s-au străduit să rezolve această problemă. De-a lungul timpului, complexitatea obișnuitului fascicul alb, și capacitatea sa de a-și schimba comportamentul în funcție de mediu inconjurator, și capacitatea sa de a arăta semne inerente atât elementelor materiale, cât și naturii radiațiilor electromagnetice. Fasciculul de lumină, supus diverselor influențe tehnice, a început să fie folosit în știință și tehnologie în gama de la o unealtă de tăiere capabilă să prelucreze piesa dorită cu o precizie de un micron, până la un canal de transmitere a informațiilor fără greutate, cu posibilități practic inepuizabile.

Dar, înainte ca viziunea modernă asupra naturii luminii să fie stabilită, iar fasciculul de lumină să-și găsească aplicarea în viața umană, multe fenomene optice care apar peste tot în atmosfera pământului au fost identificate, descrise, fundamentate științific și confirmate experimental, din curcubeul cunoscut. tuturor la miraje complexe, periodice. Dar, în ciuda acestui fapt, jocul bizar de lumină a atras întotdeauna și încă atrage o persoană. Nici contemplarea aureolei de iarnă, nici apusul strălucitor, nici fâșia largă, pe jumătate de cer, a aurorelor boreale, nici cărarea modestă de lună de la suprafața apei nu lasă pe nimeni indiferent. Un fascicul de lumină, care trece prin atmosfera planetei noastre, nu numai că o luminează, dar îi oferă și un aspect unic, făcându-l frumos.

Desigur, în atmosfera planetei noastre apar mult mai multe fenomene optice, despre care se discută în acest eseu. Printre ele se numără atât cunoscute nouă și rezolvate de oamenii de știință, cât și cei care încă își așteaptă descoperitorii. Și nu putem decât să sperăm că, în timp, vom asista la tot mai multe noi descoperiri în domeniul fenomenelor optice atmosferice, indicând versatilitatea unui fascicul de lumină obișnuit.

Literatură:

5. „Fizica 11”, N. M. Shakhmaev, S. N. Shakhmaev, D. Sh. Shodiev, editura Prosveshchenie, Moscova, 1991.

6. „Rezolvarea problemelor în fizică”, V. A. Shevtsov, Nizhne-Volzhskoe editura de carte, Volgograd, 1999.