OBECNÁ SAMOSTATNÁ VZDELÁVACIA INŠTITÚCIA
OBVOD BELOJARSKÝ
"VŠEOBECNÉ VZDELÁVANIE STREDNÁ (PLNÁ) ŠKOLA №2, BELOYARSKY"
Projekt v nominácii č.2
Téma projektu:
« optické javy v atmosfére"
Tarasenko Jurij Petrovič
Trieda 11a
supervízor projekt:
Pančenko-Bondarenko Galina Konstantinovna
Miesto výkonu práce
pozícia
Učiteľ fyziky
Belojarského
OPTICKÉ JAVY V ATMOSFÉRE
Tarasenko Jurij Petrovič
autonómny okruh Chanty-Mansi, Ťumenská oblasť,
Beloyarsky, MOSSh č. 2, stupeň 11a
anotácia
Navrhovaná práca je perspektívnou príležitosťou pomôcť učiteľom zvýšiť motiváciu k štúdiu fyziky ako všeobecnovzdelávacieho predmetu. Tento materiál vám predstaví kuriózne javy, s ktorými sa možno stretnúť v bežnom živote a vysvetlí ich podstatu z pohľadu fyziky. V rámci projektu sa vytvoril zoznam otázok na testovanie vedomostí študentov na túto tému. Uskutočnil sa prieskum, ktorého výsledky sú dostupné aj v projekte.
1. Úvod………………………………………………………………..………..……….4
2. Hlavné telo
2.1 Úvod do optiky…………………………………………..5
2.2 Zemská atmosféra ako optická sústava………………………………5
2.3 Farba oblohy…………………………………………………………....6
2.4 Haló………………………………………………………………..…………7
2.5 Dúha………………………………………………………………..….……8
2.6 Ghosts of Brocken…………………………………………..………..….….9
2.7 Will-o'-the-wisps………………………………………..………….….….10
2.8 Zázraky. Fata Morgana. Typy fatamorgánu …………………………………..….11
2.9 polárna žiara. Ako vznikajú polárne žiary………14
2.10 Falošné slnká………………………………………………………...15
2.11 Svetelný stĺp………………………………………………………………...16
2.12 Koruny………………………………………………………………...17
3. Dopytovanie……………………………………………………………………………….18
4. Záver………………………………………………………………………...19
5. Zoznam použitej literatúry………………………………………………...20
6. Žiadosť………………………………………………………………………………..21
Úvod
Účelom tohto výskumný projekt je zohľadnenie optických atmosférických javov a ich fyzikálnej podstaty. Vzhľadom na obmedzený rozsah práce popisuje len niekoľko z týchto javov, ako je vysvetlenie farby oblohy (bez vplyvu na čas ranného a večerného svitania), dúhy, svätožiary, „falošné slnká“, fatamorgány. a polárne žiary. Tieto javy sú v práci podrobne popísané. Menej podrobne sú opísané javy vzhľadu solárnych stĺpov, Brockenových duchov, korún a bludných svetiel.
Príspevok obsahuje metodologické aspekty týkajúce sa možností využitia materiálu používaného na stredných školách.
Pre väčšiu prehľadnosť som vytvoril prezentáciu obsahujúcu vzácne fotografie optické atmosférické javy, ktoré možno použiť ako doplnok k existujúcej dizajnérskej práci a navyše k vizuálnym prvkom už v nej obsiahnutých.
Veľkým plusom práce je podľa mňa nielen jej vedecká orientácia, ale aj jednoznačne vyjadrená estetická orientácia. Dúfam, že sa vám bude čítanie návrhu páčiť rovnako ako mne jeho zostavovanie.
Cieľ projektu:
Oboznámiť žiakov s optickými javmi v atmosfére
Vyberte literatúru pre tento projekt
Systematizovať informácie o optických javoch v atmosfére
Urobte prieskum medzi žiakmi 10. ročníka
Oboznámte žiakov s projektová práca.
Úvod do optiky
Väčšina z uvedené druhy optika napr fyzikálny jav, sú dostupné nášmu pozorovaniu len pri použití špeciálnych technických zariadení. Môžu to byť laserové zariadenia, röntgenové žiariče, rádioteleskopy, plazmové generátory a mnohé ďalšie. Ale najdostupnejšie a zároveň najfarebnejšie optické javy sú atmosférické. Sú obrovské, sú produktom interakcie svetla a atmosféry zeme.
Zemská atmosféra ako optický systém
Pre lúče svetla prichádzajúce zo slnka alebo iných nebeských telies, zemská atmosféra je druh optického systému s neustále sa meniacimi parametrami. Tým, že im stojí v ceste, odráža časť svetla, rozptyľuje ho, prechádza cez celú hrúbku atmosféry, pričom za určitých podmienok zabezpečuje osvetlenie zemského povrchu, rozkladá ho na zložky a ohýba dráhu lúčov, čím spôsobuje rôzne atmosférické javy. Najneobvyklejšie farebné sú západ slnka, dúha, polárna žiara, fatamorgána, slnečné a lunárne halo.
Vedy zaoberajúce sa štúdiom svetelných javov v atmosfére
1. Meteorologická optika- študuje atmosféru
javy spojené s počasím (javy farby oblohy a jej farby,
polarizácia nebeskej klenby, javy fatamorgána a nepravidelné
lom a odraz svetla v atmosfére, mihotanie hviezd,
dúha, kruhy a koruny okolo svietidiel).
2. Astronómia- podrobne študuje fenomén lomu
(lom svetla v atmosfére).
3. atmosférickej elektriny- robiť výskum
atmosférické javy elektrického pôvodu (blesky,
požiare svätého Elma atď.).
4. atmosférická optika– študuje premenu slnečnej energie
a tepelné žiarenie samotná atmosféra a podklad
povrchy.
farba oblohy
Fenomén modrého sfarbenia oblohy počas dňa závisí výlučne od rozptylu svetla tými malé častice, ktoré sú neustále vo viac než dostatočnom množstve v suspenzii nielen v nižších, ale aj v relatívne vysokých vrstvách atmosféry. Lord Rayleigh (Rayleigh) teoreticky dokázal, že pri dostatočne malých veľkostiach majú takéto častice vlastnosť odrážať iba lúče s krátkou vlnovou dĺžkou, t.j. modré, modré, fialové lúče. . Na pochopenie niektorých javov subatomárneho sveta je užitočné predstaviť si elektróny pripojené k jadrám na tuhých pružinách. Odozva elektrónu na náraz elektrické pole svetelnej vlny závisí od toho, ako frekvencia vlny koreluje s vlastnými frekvenciami tejto imaginárnej pružiny. Výpočty ukazujú, že čím kratšia je vlnová dĺžka svetla, tým vyššia je pravdepodobnosť jeho rezonancie s prirodzenými frekvenciami excitácie elektrónov, a teda tým častejšie budú elektróny absorbovať a znovu vyžarovať fotóny zodpovedajúcej frekvencie. Dôsledkom rovnakého efektu interakcie svetla s atómami je rozptyl svetla v prostredí. Svetlo, ktoré neinteragovalo s atómami, sa k nám dostáva priamo. Keď sa teda nepozeráme na svetelný zdroj, ale na rozptýlené svetlo z tohto zdroja, pozorujeme v ňom prevahu krátkych vĺn modrej časti spektra.
Preto je obloha modrá a Slnko žltkasté! Keď sa pozrieme na oblohu preč od Slnka, vidíte rozptýlené slnečné svetlo, kde prevládajú krátke vlny modrej časti spektra. Pri priamom pohľade na Slnko pozorujete spektrum jeho žiarenia, z ktorého rozptylom na atómoch vzduchu bola odstránená časť modrých lúčov, resp. biele spektrum Slnko sa pri prechode atmosférou mení na žlto-červenú
Haló
Haló(z gréčtiny - „kruh“, „disk“; tiež aura, halo, halo) - toto je fenomén lomu a odrazu svetla v ľadových kryštáloch oblakov hornej vrstvy; sú jasné alebo dúhové kruhy okolo Slnka alebo Mesiaca, oddelené od svietidla tmavou medzerou. Halo sú často pozorované pred cyklónmi (v oblakoch cirrostratus vo výške 5-10 km ich teplého frontu) a preto môžu slúžiť ako znak ich priblíženia. Niekedy možno pozorovať aj lunárne halo. V inom druhu hranolov je výška v porovnaní s prierezom veľmi malá; potom sa získajú šesťstranné ploché dosky. Niekedy majú nakoniec ľadové kryštály podobu hranola, ktorého prierez tvorí šesťcípa hviezda.
Obyčajný kruh alebo malé halo je žiarivý kruh (obr. 2), ktorý obklopuje svietidlo, jeho polomer je asi 22°; má červenkastú farbu vnútri, potom je slabo viditeľná žltá, potom farba prechádza do bielej a postupne sa spája so všeobecným modrastým tónom oblohy. Priestor v kruhu sa zdá byť pomerne tmavý; vnútorná hranica kruhu je ostro ohraničená. Tento kruh vzniká lomom svetla v ľadových ihličkách, ktoré sa unášajú v rôznych polohách vzduchom. Uhol najmenšieho vychýlenia lúčov v ľadovom hranole je približne 22°, takže všetky lúče, ktoré prešli cez kryštály, by sa mali pozorovateľovi javiť ako odklonené od svetelného zdroja pozdĺž najmenej pri 22°; preto tá tma vnútorný priestor. Červená farba, ako najmenej lomená, sa bude javiť ako najmenej odchýlená od svetla; po ňom nasleduje žltá; zvyšok lúčov, ktoré sa navzájom miešajú, budú pôsobiť dojmom biela farba.
Rainbow
Dúha je optický jav, ktorý sa vyskytuje v atmosfére a má podobu viacfarebného oblúka na nebeskej klenbe. Pozoruje sa v tých prípadoch, keď slnečné lúče osvetľujú záves dažďa, ktorý sa nachádza na oproti slnku strane oblohy. Stred dúhového oblúka je v smere priamky solárny disk(aj keď skryté pred pozorovaním mrakmi) a oko pozorovateľa, t.j. v bode oproti slnku. Oblúk dúhy je súčasťou kružnice opísanej okolo tohto bodu s polomerom 42° 30" (v uhlové meranie).
Pozorovateľ môže niekedy vidieť niekoľko dúh súčasne – hlavnú, vedľajšiu a vedľajšiu. Hlavná dúha je farebný oblúk na kvapkách ustupujúceho dažďového závoja a objavuje sa vždy z opačnej strany oblohy k Slnku. Keď je Slnko na obzore, výška horného okraja hlavnej dúhy je uhlovo 42 ° 30. Keď Slnko vychádza nad obzor viditeľná časť dúha klesá. Keď Slnko dosiahne výšku 42 ° 30 ", dúhu nebude viditeľná pre pozorovateľa na zemskom povrchu, ak sa však v momente jej zmiznutia vyšplhá na vežu alebo stožiar lode, potom môže byť dúha znova videný.
Dúhu možno vidieť ako obrie koleso, ktorá je ako os umiestnená na pomyselnej priamke prechádzajúcej cez Slnko a pozorovateľa.
Poloha dúhy voči okolitej krajine závisí od polohy pozorovateľa voči Slnku a uhlové rozmery dúhy určuje výška Slnka nad horizontom. Pozorovateľ je vrchol kužeľa, ktorého os smeruje pozdĺž čiary spájajúcej pozorovateľa so Slnkom. Dúha je časť obvodu základne tohto kužeľa nad horizontom. Keď sa pozorovateľ pohybuje, špecifikovaný kužeľ, a teda aj dúha, sa pohybuje zodpovedajúcim spôsobom.
Tu je potrebné uviesť dve vysvetlenia. Po prvé, keď hovoríme o priamke spájajúcej pozorovateľa so Slnkom, nemáme na mysli skutočný, ale pozorovaný smer k Slnku. Od tej pravej sa líši uhlom lomu.
Po druhé, keď hovoríme o dúhe nad obzorom, máme na mysli pomerne vzdialenú dúhu – keď je opona dažďa od nás vzdialená niekoľko kilometrov.
Ghosts of the Brocken
V niektorých oblastiach zemegule, keď tieň pozorovateľa na kopci pri východe alebo západe slnka za ním padne na oblaky nachádzajúce sa v krátkej vzdialenosti, nápadný efekt: tieň nadobúda kolosálne rozmery. Je to spôsobené odrazom a lomom svetla najmenšími kvapôčkami vody v hmle. Opísaný jav sa nazýva „duch Brocken“ podľa vrcholu v pohorí Harz v Nemecku.
bude-o'-the-wisps
Slabá žiara modrastej alebo zelenkavej farby, ktorá sa niekedy pozoruje v močiaroch, cintorínoch a kryptách. Často sa javia ako pokojne horiaci, nehrejúci, plameň sviečky zdvihnutý asi 30 cm nad zemou, ktorý sa na chvíľu vznáša nad predmetom. Svetlo sa zdá byť úplne nepolapiteľné a keď sa pozorovateľ približuje, zdá sa, že sa presúva na iné miesto. Dôvodom tohto javu je rozklad organických zvyškov a samovznietenie močiarneho plynu metánu (CH 4) alebo fosfínu (PH 3). Túlavé svetlá majú iný tvar niekedy až guľovité.
Mirages
Mirage je atmosférický jav, vďaka ktorému sa za určitých okolností zviditeľňujú predmety v akomkoľvek priestore, ktorého skutočná poloha je vzdialená od miesta ich pozorovania divákom. Vysvetľuje sa to úplným odrazom lúčov na hranici dvoch vrstiev vzduchu rôzne teploty, ak svetelný lúč dopadá s veľmi silným sklonom na hraničnú rovinu.
Ak sa divák a vzdialený objekt nachádzajú len v mierne vyvýšených bodoch a medzi nimi leží piesočnatá pôda silne zohriata slnkom, ktorá odovzdáva svoje teplo najbližším vrstvám vzduchu, a tak ich zahrieva silnejšie ako vrstvy umiestnené vyššie, divák vidí objekt vo svojej skutočnej polohe prostredníctvom lúčov, priamo z objektu smerujúceho k nemu, a po druhé, v obrátenej polohe, pomocou lúčov, ktoré najprv prichádzajú od objektu smerom nadol, potom pri stretnutí s teplejšími, a teda redšími vrstvami vzduchu, ktoré sa odrážajú a smerujú k oku pozorovateľa, ktorý predmet vidí, akoby sa odrážal vo vode. Toto vysvetlenie poskytol Monge v „Mé moires de l“ Institut d „Egypte“. Ak silne zohriata teplá vrstva nie je na dne, ale na vrchu pozorovateľa a pozorovaného objektu, ktoré sú v hustejšej studenej vrstve, môže vzniknúť aj fatamorgána, ale len smerom nahor.
Napríklad lode, veže, hrady atď., pozorované v obrátenej forme nad horizontom, sú obrazy skutočných predmetov.
Na niektorých miestach, v Neapole, Reggiu, na pobreží Sicílskeho prielivu, na veľkých piesočnatých pláňach (ráno, keď sú spodné vrstvy vzduchu ešte chladnejšie ako horné, už zohriate slnkom), v Perzii , Turkestan, Egypt, tento jav je často pozorovaný, tzvfata morgana .
Fata Morgana
Fata Morgana - vzácny zložitý optický jav vatmosféru, pozostávajúcu z viacerých foriemfatamorgány, v ktorých sú vzdialené objekty videné opakovane a s rôznymi skresleniami.
Fata Morgana nastáva, keď sa v spodných vrstvách atmosféry vytvorí niekoľko striedajúcich sa vrstiev vzduchu rôznej hustoty (zvyčajne v dôsledku teplotných rozdielov), schopných dávať zrkadlové odrazy. V dôsledku odrazu, ako aj lomu lúčov v skutočnosti existujúce zariadenia poskytujú niekoľko skreslených obrazov na horizonte alebo nad ním, čiastočne sa navzájom prekrývajúce a rýchlo sa meniace v čase, čo vytvára bizarný obraz Fata Morgana.
Vysvetlenie spodnej ("jazernej") fatamorgány
Ak je vzduch na samom povrchu Zeme veľmi horúci, a preto je jeho hustota relatívne nízka, index lomu na povrchu bude nižší ako vo vyšších vrstvách vzduchu. V súlade so zavedeným pravidlom budú svetelné lúče v blízkosti zemského povrchu v tomto prípade ohnuté tak, že ich dráha bude konvexná smerom nadol.
Pozorovateľ uvidí zodpovedajúci úsek oblohy nie nad horizontom, ale pod ním. Bude sa mu zdať, že vidí vodu, hoci v skutočnosti má pred sebou obraz modrej oblohy.
Ak si predstavíme, že v blízkosti horizontu sú kopce, palmy alebo iné objekty, tak ich pozorovateľ vďaka výraznému zakriveniu lúčov uvidí hore nohami a bude ich vnímať ako odrazy zodpovedajúcich objektov v neexistujúcej vode. Existuje teda ilúzia, ktorou je „jazerná“ fatamorgána.
P vysoké nadradené fatamorgány
Dá sa predpokladať, že vzduch na samom povrchu zeme či vody nie je ohrievaný, ale naopak citeľne ochladzovaný v porovnaní s vyššími vrstvami vzduchu. Svetelné lúče v uvažovanom prípade sú ohnuté tak, že ich dráha je konvexná smerom nahor. Preto teraz pozorovateľ môže vidieť predmety, ktoré sú mu skryté za horizontom, a uvidí ich na vrchu, ako keby viseli nad horizontom. Preto sa takéto fatamorgány nazývajú nadradené.
Vynikajúca fatamorgána môže produkovať vzpriamené aj prevrátené obrazy. Priamy obraz vzniká vtedy, keď index lomu vzduchu klesá relatívne pomaly s výškou. Pri rýchlom poklese indexu lomu vzniká obrátený obraz.
Dvojité a trojité fatamorgány
Ak sa index lomu vzduchu mení najskôr rýchlo a potom pomaly, potom sa lúče v oblasti 1 budú ohýbať rýchlejšie ako v oblasti 2. V dôsledku toho sa objavia dva obrázky. Svetelné lúče šíriace sa vo vzduchovej oblasti 1 vytvárajú prevrátený obraz predmetu. Lúče, ktoré sa šíria hlavne v oblasti 2, sú zakrivené v menšej miere a tvoria rovný obraz.
Aby sme pochopili, ako vzniká trojitá fatamorgána, musíme si predstaviť tri po sebe idúce vzduchové oblasti: prvú (blízko povrchu), kde index lomu klesá pomaly s výškou, ďalšiu, kde index lomu rýchlo klesá, a tretiu oblasť, kde index lomu opäť pomaly klesá.
Zázrak ultradlhého videnia
Povaha týchto zázrakov je najmenej študovaná. Je jasné, že atmosféra musí byť priehľadná, bez vodných pár a znečistenia. To však nestačí. V určitej výške nad zemou by sa mala vytvoriť stabilná vrstva ochladeného vzduchu. Pod a nad touto vrstvou by mal byť vzduch teplejší. Svetelný lúč, ktorý dopadol do hustej studenej vrstvy vzduchu, je v nej akoby „uzamknutý“ a šíri sa v nej ako druh svetlovodu. Trajektória lúča musí byť neustále konvexná smerom k menej hustým oblastiam vzduchu.
Chronomirages
Chronomirages sú záhadné javy, ktoré neboli prijaté vedecké vysvetlenie. žiadne známe zákony fyzici nedokážu vysvetliť, prečo fatamorgány môžu odrážať udalosti vyskytujúce sa v určitej vzdialenosti, nielen v priestore, ale aj v čase. Preslávené boli najmä fatamorgány bitiek a bitiek, ktoré sa kedysi odohrávali na zemi. V novembri 1956 niekoľko turistov prenocovalo v škótskych horách. O tretej hodine ráno sa zobudili zo zvláštneho hluku, vyzreli zo stanu a uvideli desiatky škótskych lukostrelcov v starých vojenských uniformách, ktorí strieľajúc utekali cez skalnaté pole! Potom vízia zmizla a nezanechala žiadne stopy, ale o deň neskôr sa to stalo znova. Škótski lukostrelci, všetci zranení, sa ťahali cez pole a potkýnali sa o kamene.
Podľa jednej teórie so zvláštnym sútokom prírodné faktory vizuálne informácie sú vtlačené do času a priestoru. A pri zhode určitej atmosféry, počasia atď. podmienkach sa opäť stáva viditeľným pre vonkajších pozorovateľov.
Mirages - sledovači
Trieda javov, ktoré tiež nedostali vedecké zdôvodnenie. Jeho súčasťou sú fatamorgány, ktoré po svojom zmiznutí zanechávajú hmotné stopy. Je známe, že v marci 1997 spadli v Anglicku z neba čerstvé zrelé orechy. Predložte niekoľko vysvetlení povahy výskytu týchto stôp.
Po prvé, tieto stopy priamo nesúvisia s fatamorgána. „Po tomto“ neznamená „kvôli tomuto“. Najťažšie je stanoviť všeobecnú spoľahlivosť samotných faktov o takýchto javoch.
Ďalším vysvetlením je, že rozdiel v teplotných vrstvách vedie k vytvoreniu vírového efektu, ktorý nasáva rôzne odpadky do atmosféry. Pohyb prúdov vzduchu dodáva „absorbovaný“ do oblasti tvorby fatamorgány. Po vyrovnaní teplôt „nebeský obraz“ zmizne a úlomky padajú na zem.
polárne žiary
Aurora - žiara (luminiscencia) horných vrstiev atmosfér planét s magnetosférou v dôsledku ich interakcie s nabitými časticami slnečný vietor. Vo väčšine prípadov majú polárne žiary zelenú alebo modrozelenú farbu, s občasnými škvrnami alebo okrajmi ružovej alebo červenej.
Polárne žiary sú pozorované v dvoch hlavných formách - vo forme pásikov a vo forme škvŕn podobných oblakom. Keď je vyžarovanie intenzívne, nadobudne podobu stužiek. Strata intenzity, mení sa na škvrny. Mnohé stuhy však zmiznú skôr, ako sa rozbijú na škvrny. Zdá sa, že stuhy visia v tmavom priestore oblohy, pripomínajú obrovskú záclonu alebo záves, zvyčajne sa tiahnu od východu na západ v dĺžke tisícok kilometrov. Výška tejto záclony je niekoľko stoviek kilometrov, hrúbka nepresahuje niekoľko stoviek metrov a je taká jemná a priehľadná, že cez ňu vidno hviezdy.
Existujú štyri typy polárnej žiary
Jednotný oblúk - svetelný pás má najjednoduchší, pokojný tvar. Zospodu je jasnejšia a postupne mizne smerom nahor na pozadí žiary oblohy;
žiarivý oblúk - páska sa stáva o niečo aktívnejšou a pohyblivejšou, tvorí malé záhyby a prúdy;
žiarivý pás - so zvýšením aktivity sa väčšie záhyby prekrývajú s menšími;
Často sú tam polárne žiary iného druhu. Zachytávajú celú polárnu oblasť a sú veľmi intenzívne. Vyskytujú sa počas zvýšenia slnečná aktivita. Tieto svetlá vyzerajú ako bielo-zelená čiapočka. Takéto svetlá sa nazývajúnávaly.
Ako vznikajú polárne žiary?
Zem je obrovský magnet Južný pól ktorá sa nachádza v blízkosti severnej geografický pól, a severný je blízko k južnej. Siločiary magnetického poľa Zeme, nazývané geomagnetické čiary, vychádzajú z oblasti susediacej so severným magnetickým pólom Zeme, pokrývajú Zem a vstúpiť do nej v oblasti juhu magnetický pól, tvoriaci okolo Zeme toroidnú mriežku.
Dlho sa verilo, že umiestnenie magnet siločiary symetrický o zemská os. Teraz sa ukázalo, že takzvaný "slnečný vietor" - prúd protónov a elektrónov emitovaných Slnkom - naráža na geomagnetický obal Zeme z výšky asi 20 000 km, ťahá ho späť, preč od Slnka, tvoriaci akýsi magnetický „chvost“ v blízkosti Zeme.
falošné slnká
Parhelický kruh (alebo kruh falošných sĺnk) - biely prstenec so stredom v zenitovom bode, prechádzajúci Slnkom rovnobežne s horizontom. Vzniká v dôsledku odrazu slnečného svetla od okrajov povrchov ľadových kryštálikov. Ak sú kryštály dostatočne rovnomerne rozložené vo vzduchu, je viditeľný celý kruh. Parhelia alebo falošné slnká sú jasne svietiace škvrny pripomínajúce Slnko, ktoré sa tvoria v priesečníkoch parhelického kruhu so svätožiarou s uhlovými polomermi 22, 46 a 90 stupňov. Najčastejšie tvorené a najjasnejšie parhélium sa tvorí na priesečníku s 22-stupňovým halo, zvyčajne sfarbeným takmer do všetkých farieb dúhy. Falošné slnká na priesečníkoch so 46- a 90-stupňovým halo sú pozorované oveľa menej často.
svetelný stĺp
Svetelný alebo solárny stĺp je vertikálny pás svetla, ktorý sa tiahne zo slnka počas západu alebo východu slnka. Tento jav spôsobujú šesťuholníkové ploché alebo stĺpcovité kryštály ľadu. Ploché kryštály zavesené vo vzduchu spôsobujú slnečné stĺpy, ak je Slnko vo výške 6 stupňov nad obzorom, alebo za ním stĺpcové - ak je slnko vo výške 20 stupňov nad obzorom. Kryštály majú tendenciu zaujať pri páde vo vzduchu vodorovnú polohu a tvar svetelného stĺpca závisí od ich vzájomnej polohy.
korún
Svätožiary treba odlíšiť od koruniek. Posledne menované majú menšiu uhlovú veľkosť (je nepriamo úmerná priemerom kvapiek v oblaku, takže sa dá použiť na určenie veľkosti kvapiek v oblakoch) a vysvetľujú sa difrakčným rozptylom lúčov oblakov. zdroj svetla kvapkami vody, ktoré tvoria oblak alebo hmlu. Korunné javy sa vyskytujú v tenkých vodných oblakoch, ktoré pozostávajú z malých homogénnych kvapiek (zvyčajne oblakov altocumulus) a pokrývajú disk hviezdy v dôsledku difrakcie. Koruny sa objavujú aj v hmle v blízkosti umelých svetelných zdrojov. Hlavnou a často jedinou časťou koruny je svetelný kruh malého polomeru, ktorý tesne obklopuje disk svietidla (resp. umelý zdroj Sveta). Kruh má väčšinou modrastú farbu a len na vonkajšom okraji je červenkastý. Nazýva sa aj svätožiara alebo koruna. Môže byť obklopený jedným alebo viacerými dodatočnými krúžkami rovnakej, ale svetlejšej farby, ktoré nesusedia s kruhom ani medzi sebou. Polomer halo 1-5°. Je nepriamo úmerná priemerom kvapiek v oblaku, takže sa dá použiť na určenie veľkosti kvapiek v oblakoch.V ostatných prípadoch sú vonku viditeľné aspoň dva sústredné prstence väčšieho priemeru, veľmi slabo sfarbené. svätožiara. Tento jav sprevádzajú dúhové oblaky. Niekedy sú okraje veľmi vysokých oblakov zafarbené svetlé farby.
Dotazník
Ako sa objaví dúha?
Čo ovplyvňuje farbu oblohy?
Je možné opakovať optické javy v laboratórnych podmienkach?
Čo vysvetľuje vychýlenie lúča v atmosfére?
Koľko farieb má svetlo?
Prečo je vzduch priehľadný?
Akú farbu má priestor?
Je možné pretekať cez dúhu na koni?
Je fatamorgána skutočnosť alebo optická ilúzia?
Záver
fyzickej povahy svetlo zaujíma ľudí od nepamäti. Mnoho významných vedcov sa počas vývoja vedeckého myslenia snažilo vyriešiť tento problém. Postupom času zložitosť bežného biely lúč a jeho schopnosť meniť svoje správanie v závislosti od životné prostredie a jeho schopnosť prejavovať znaky vlastné materiálnym prvkom aj prírode elektromagnetická radiácia. Svetelný lúč, vystavený rôznym technickým vplyvom, sa začal vo vede a technike využívať v rozsahu od rezného nástroja schopného opracovať požadovanú súčiastku s presnosťou mikrónu až po beztiažový kanál prenosu informácií s prakticky nevyčerpateľnými možnosťami.
Ale pred založením moderný vzhľad o povahe svetla a svetelný lúč našiel svoje uplatnenie v ľudskom živote, bolo identifikovaných, popísaných, vedecky podložených mnoho optických javov, ktoré sa vyskytujú všade v zemskej atmosfére, od známej dúhy až po zložité, periodické fatamorgány. experimentálne potvrdené. Ale napriek tomu bizarná hra svetla vždy priťahovala a stále priťahuje človeka. Ani rozjímanie o zimnej svätožiare, ani jasný západ slnka, ani široký, polooblohový pás nenechajú nikoho ľahostajným. Severné svetlá, nie skromná lunárna cesta na vodnej hladine. Svetelný lúč, ktorý prechádza atmosférou našej planéty, ju nielen osvetľuje, ale dodáva jej aj jedinečný vzhľad, vďaka ktorému je krásna.
Samozrejme, v atmosfére našej planéty sa vyskytuje oveľa viac optických javov, ako sa uvažuje v tejto semestrálnej práci. Sú medzi nimi aj nám známe a riešené vedcami, aj tie, ktoré na svojich objaviteľov ešte len čakajú. A môžeme len dúfať, že postupom času budeme svedkami stále nových a nových objavov v oblasti optických atmosférických javov, naznačujúcich všestrannosť obyčajného svetelného lúča.
Bibliografia
Gershenzon E.M., Malov N.N., Mansurov A.N. "No všeobecná fyzika»
Korolev F.A. "Fyzikálny kurz" M., "Osvietenie" 1988
internetové zdroje.
Dodatok
farba oblohy
Štruktúra dúhy
Ghosts of the Brocken
bude-o'-the-wisps
Fata Morgana
Chronomirages
polárne žiary
Ako vznikajú polárne žiary?
falošné slnká
Svietiace stĺpy
Od dávnych čias fatamorgány, blikajúce postavy vo vzduchu, znepokojovali a desili ľudí. V súčasnosti vedci odhalili mnohé tajomstvá prírody, vrátane optických javov. Neprekvapujú ich prírodné záhady, ktorých podstata je už dávno študovaná. Na strednej škole sa dnes optické javy vyučujú vo fyzike v 8. ročníku, takže ich podstatu pochopí každý študent.
Základné pojmy
Starovekí vedci verili, že ľudské oko vidí cez palpáciu predmetov s najtenšími chápadlami. Optika bola v tom čase štúdiom videnia.
V stredoveku optika skúmala svetlo a jeho podstatu.
Dnes je optika súčasťou fyziky, ktorá študuje šírenie svetla rôznymi médiami a jeho interakciu s inými látkami. Všetky otázky týkajúce sa videnia sú študované fyziologickou optikou.
Optické javy sú prejavy rôznych akcií vykonávaných lúčmi svetla. Sú študované atmosférickou optikou.
Nezvyčajné procesy v atmosfére
Planéta Zem obklopuje plynový obal nazývala atmosféra. Jeho hrúbka je stovky kilometrov. Bližšie k Zemi je atmosféra hustejšia a smerom nahor sa stenčuje. Fyzikálne vlastnosti atmosférické škrupiny sa neustále menia, vrstvy sa miešajú. Zmeňte teploty. Hustota, stupeň transparentnosti sú posunuté.
Zo Slnka a iných nebeských telies idú svetelné lúče smerom k Zemi. Prechádzajú zemskou atmosférou, ktorá im slúži ako špecifický optický systém meniaci jeho vlastnosti. odrážať, rozptyľovať, prechádzať atmosférou, osvetľovať zem. Za určitých podmienok je dráha lúčov ohnutá, takže dochádza k rôznym javom. Fyzici považujú za najoriginálnejšie optické javy:
- západ slnka;
- vzhľad dúhy;
- Severné svetlá;
- fatamorgána;
- haló.
Zvážme ich podrobnejšie.
halo okolo slnka
Slovo „halo“ v gréčtine znamená „kruh“. Aký optický jav je za tým?
Halo je proces lomu a odrazu lúčov, ktorý sa vyskytuje v oblačných kryštáloch vysoko v atmosfére. Tento jav vyzerá ako svetelné lúče v blízkosti Slnka, obmedzené tmavým intervalom. Zvyčajne sa halo tvoria pred cyklónmi a môžu byť ich prekurzormi.
Kvapky vody zamrznú vo vzduchu a získajú správny hranolový tvar so šiestimi stranami. Každý pozná námrazu, ktorá sa objavuje v spodnej časti atmosférické vrstvy. V hornej časti takéto ľadové ihly voľne padajú vo vertikálnom smere. Kryštalické ľadové kryhy sa víria, klesajú k zemi, pričom sú vzhľadom k zemi usporiadané paralelne. Osoba riadi videnie cez kryštály, ktoré fungujú ako šošovky a lámu svetlo.
Iné hranoly vychádzajú ploché alebo vyzerajú ako hviezdy so šiestimi lúčmi. Lúče svetla dopadajúce na kryštály nemusia podliehať lomu alebo iným procesom. Málokedy sa stáva, že všetky procesy sú jasne viditeľné, zvyčajne sa jedna alebo druhá časť javu javí jasnejšie, zatiaľ čo iné sú slabo zastúpené.
Malé halo je kruh okolo slnka s polomerom asi 22 stupňov. Farba kruhu je zvnútra červenkastá, potom prechádza do žltej, bielej a mieša sa s modrá obloha. Vnútorná oblasť kruhu je tmavá. Vzniká v dôsledku lomu svetla v ľadových ihličkách lietajúcich vo vzduchu. Lúče v hranoloch sú vychýlené pod uhlom 22 stupňov, takže tie, ktoré prešli cez kryštály, sa pozorovateľovi javia ako vychýlené o 22 stupňov. Preto sa javí ako tmavý.
Červená sa menej láme a vykazuje najmenšiu odchýlku od slnka. Ďalej je žltá. Ostatné lúče sú zmiešané a na pohľad vyzerajú biele.
Je tu halo s uhlom 46 stupňov, nachádza sa okolo halo 22 stupňov. Jeho vnútorná oblasť tiež červenkasté, pretože svetlo podlieha lomu v ľadových ihličkách otočených o 90 stupňov k slnku.
Známa je aj 90-stupňová svätožiara, ktorá slabo svieti, nemá takmer žiadnu farbu alebo je zvonka sfarbená do červena. Vedci tento druh ešte úplne neštudovali.
Halo okolo Mesiaca a iné pohľady
Tento optický jav je často viditeľný, ak sú na oblohe ľahké oblaky a veľa miniatúrnych kryštalických ľadových krýh. Každý takýto kryštál je akýmsi hranolom. Ich tvarom sú v podstate predĺžené šesťuholníky. Svetlo vstupuje do prednej kryštalickej oblasti a vystupuje do nej opačná časť lomené o 22 stupňov.
AT zimný čas v blízkosti pouličných lámp je v studenom vzduchu vidieť svätožiaru. Objavuje sa vďaka svetlu lampáša.
Okolo Slnka môže vzniknúť halo aj v mrazivom zasneženom vzduchu. Vo vzduchu sú snehové vločky, cez mraky prechádza svetlo. Pri večernom západe slnka sa toto svetlo zmení na červenú. V minulých storočiach boli poverčiví ľudia z takýchto javov zdesení.
Halo sa môže javiť ako dúhový kruh okolo Slnka. Zdá sa, že v atmosfére je veľa kryštálov so šiestimi stenami, ktoré však slnečné lúče neodrážajú, ale lámu. Väčšina z Zároveň sú lúče rozptýlené a nedosahujú náš pohľad. Zvyšok lúčov sa dostane ľudské oči, a všimneme si dúhový kruh okolo Slnka. Jeho polomer je približne 22 stupňov alebo 46 stupňov.
falošné slnko
Vedci poznamenali, že kruh so svätožiarou je po stranách vždy jasnejší. Vysvetľuje to skutočnosť, že sa tu stretávajú vertikálne a horizontálne halo. Na ich priesečníkoch sa môžu objaviť falošné slnká. Stáva sa to obzvlášť často, keď je Slnko blízko horizontu, vtedy už nevidíme časť vertikálneho kruhu.
Falošné slnko je tiež optický jav, akési halo. Vyzerá to vďaka ľadovým kryštálom so šiestimi tvárami v tvare nechtov. Takéto kryštály sa vznášajú v atmosfére vo vertikálnom smere, svetlo sa láme na ich bočných plochách.
Tretie „slnko“ sa môže vytvoriť aj vtedy, ak je nad skutočným slnkom viditeľná iba povrchová časť halo kruhu. Môže to byť segment oblúka alebo svetelný bod nepochopiteľného tvaru. Niekedy sú falošné slnká také jasné, že ich nemožno odlíšiť od skutočného Slnka.
Rainbow
Toto je forma neúplného kruhu s rôznymi farbami.
Staroveké náboženstvá verili od neba až po zem. Aristoteles veril, že dúha sa objavuje v dôsledku odrazu kvapiek slnečného svetla. Aký optický úkaz ešte dokáže potešiť človeka tak ako dúha?
V 17. storočí Descartes študoval povahu dúhy. Neskôr Newton experimentoval so svetlom a doplnil Descartovu teóriu, no nedokázal pochopiť vznik niekoľkých dúh, absenciu jednotlivých farebných odtieňov v nich.
Kompletnú teóriu dúhy predstavil v 19. storočí astronóm z Anglicka D. Erie. Bol to on, kto dokázal odhaliť všetky procesy dúhy. Teória, ktorú vypracoval, je dnes akceptovaná.
Dúha sa objaví, keď slnečné svetlo dopadne na záves dažďovej vody v oblasti oblohy oproti slnku. Stred dúhy sa nachádza v bode s opačná strana Slnko, to znamená, že ho ľudské oko nevidí. Oblúk dúhy je časťou kruhu okolo tohto centrálneho bodu.
Farby v dúhe sú umiestnené v určitom poradí. Je stály. Červená - na hornom okraji, fialová - na spodku. Medzi nimi idú farby v prísnom usporiadaní. Dúha neobsahuje všetky existujúce farby. Prevaha zelenej naznačuje prechod do priaznivého počasia.
Polárne svetlá
Ide o žiaru v horných magnetických vrstvách atmosféry v dôsledku vzájomného vplyvu atómov a prvkov slnečného vetra. Aurora sú zvyčajne zelené alebo modré s nádychom ružovej a červenej. Môžu byť vo forme stuhy alebo škvrny. Ich výbuchy sú často sprevádzané hlučnými zvukmi.
Mirage
Jednoduché fatamorgány sú známe každému človeku. Napríklad pri jazde na rozpálenom asfalte sa objaví fatamorgána ako To nikoho neprekvapuje. Aký optický jav vysvetľuje výskyt fatamorgánu? Venujme sa tejto problematike podrobnejšie.
fatamorgána je optický fyzikálny jav v atmosfére, v dôsledku ktorého oko vidí predmety skryté pred zrakom normálnych podmienkach. Je to spôsobené lomom svetelného lúča pri jeho prúdení cez vzduchové vrstvy. Objekty, ktoré sú v značnej vzdialenosti, môžu stúpať alebo klesať vzhľadom na ich skutočnú polohu, alebo môžu byť zdeformované a nadobúdať bizarné tvary.
Broken Ghost
Ide o jav, pri ktorom pri západe alebo východe slnka nadobudne tieň človeka, ktorý je vo vyvýšenine, nepochopiteľné rozmery, pretože padá na oblaky v okolí. Je to spôsobené odrazom a lomom svetelných lúčov kvapkami vody v podmienkach hmly. Úkaz bol pomenovaný podľa jednej z výšin nemeckého pohoria Harz.
Oheň svätého Elma
Sú to svietiace kefy modrej alebo fialovej farby na stožiaroch námorných plavidiel. Svetlá sa môžu objaviť na horských výškach, na budovách pôsobivej výšky. K tomuto javu dochádza v dôsledku elektrických výbojov na koncoch vodičov v dôsledku toho, že sa zvyšuje elektrické napätie.
Toto sú optické javy, o ktorých sa uvažuje na hodinách 8. ročníka. Povedzme si niečo o optických zariadeniach.
Dizajn v optike
Optické zariadenia sú zariadenia, ktoré konvertujú vyžarovanie svetla. Tieto nástroje zvyčajne fungujú vo viditeľnom svetle.
Všetky optické zariadenia možno rozdeliť do dvoch typov:
- Zariadenia, v ktorých sa obraz získava na obrazovke. Ide o fotoaparáty, filmové kamery, premietacie zariadenia.
- Zariadenia, ktoré interagujú s ľudským okom, ale nevytvárajú obraz na obrazovke. Toto je lupa, mikroskop, teleskopy. Tieto zariadenia sa považujú za vizuálne.
Kamera je optomechanické zariadenie používané na získavanie obrázkov objektu na filme. Konštrukcia fotoaparátu zahŕňa fotoaparát a šošovky, ktoré tvoria objektív. Objektív vytvára prevrátený miniatúrny obraz objektu, ktorý je zachytený na film. Je to spôsobené pôsobením svetla.
Obraz je spočiatku neviditeľný, no vďaka vyvolávaciemu riešeniu sa stáva viditeľným. Tento obrázok sa nazýva negatív, na ktorom svetlé oblasti vyzerajú tmavo a naopak. Vytvorte pozitív z negatívu na fotocitlivý papier. Pomocou zväčšovača fotografií sa obrázok zväčší.
Lupa je šošovka alebo systém šošoviek určený na zväčšovanie predmetov pri pohľade na ne. Lupa je umiestnená vedľa oka, je zvolená vzdialenosť, z ktorej je objekt jasne viditeľný. Použitie lupy je založené na zväčšení uhla pohľadu, z ktorého sa na predmet pozerá.
Na získanie väčšieho uhlového zväčšenia sa používa mikroskop. V tomto zariadení dochádza k zväčšovaniu objektov vďaka optickému systému, ktorý pozostáva zo šošovky a okuláru. Najprv sa uhol záberu zväčší šošovkou, potom okulárom.
Takže sme zvážili hlavné optické javy a zariadenia, ich odrody a vlastnosti.
Elektrické a optické javy v atmosfére. atmosférické javy. Elektrické a optické javy v atmosfére sú úžasné a niekedy nebezpečné atmosférické javy.
Elektrické javy v atmosfére.
3. elektrické javy ide o prejav atmosférickej elektriny (búrka, blesk, polárna žiara).
Búrka - silné elektrické výboje vyskytujúce sa v atmosfére. Sprevádzané nárazovým vetrom, lejakom, zábleskami jasné svetlo(blesky) a drsné zvukové efekty (hromy). Dunenie hromu počuť na vzdialenosť až dvadsať kilometrov. Dôvodom je kumulonimbusová oblačnosť. Elektrické výboje sa môžu vyskytnúť medzi oblakmi, v rámci samotných oblakov, medzi oblakmi a zemským povrchom. Búrka je frontálna, keď sa pohybuje studený alebo teplý front. vzdušných hmôt alebo intramass. Pri lokálnom zahriatí vzduchu vzniká vnútrohmotná búrka. Búrka je veľmi nebezpečná prírodný jav pre osobu. Podľa prijatého čísla ľudské životy Búrky sú na druhom mieste po povodniach. Zvedaví vedci zistili, že na Zemi sa súčasne vyskytuje jeden a pol tisíca búrok. Každú sekundu udrie štyridsaťšesť bleskov! Iba na póloch a v polárnych oblastiach nie je búrka.
Zarnitsa Ide o svetelný úkaz, pri ktorom sú mraky alebo horizont krátkodobo osvetlené bleskom. Samotný blesk nie je pozorovaný. Dôvodom je ďalekosiahla búrka (vo vzdialenosti viac ako dvadsať kilometrov). Hromy počas bleskov nie sú počuteľné.
Polárne svetlá- viacfarebná žiara nočnej oblohy v vysokých zemepisných šírkach. Dôvodom je výrazné kolísanie magnetického poľa Zeme. Zároveň zvýrazňuje veľký počet energie. Trvanie tohto javu môže byť od niekoľkých minút do niekoľkých dní.
Optické javy v atmosfére.
4. Optické javy sú výsledkom difrakcie (lomu) svetla Slnka alebo Mesiaca (mirage, dúha, halo).
Mirage je vzhľad imaginárneho obrazu skutočne existujúceho objektu. Imaginárne predmety sa zvyčajne javia prevrátené alebo značne zdeformované. Dôvodom je zakrivenie svetelných lúčov v dôsledku optickej nehomogenity vzduchu. Atmosférická heterogenita sa objavuje, keď sa vzduch zahrieva nerovnomerne v rôznych výškach.
Rainbow- veľký viacfarebný oblúk na pozadí dažďových mrakov. Vonkajšia časť dúhy je červená a vnútorná fialová. Často sa na vonkajšej strane dúhy objavuje sekundárna dúha, v ktorej dochádza k opačnému striedaniu farieb. Dôvodom výskytu je lom a odraz svetelných lúčov v kvapkách vodnej pary. Dúhu je možné vidieť len vtedy, keď je slnko nízko nad obzorom.
Haló- svetlé červenkasté oblúky, kruhy, škvrny, ktoré sa objavujú okolo Slnka alebo Mesiaca. Dôvodom výskytu je lom a odraz svetelných lúčov od ľadových kryštálikov v oblakoch cirrostratus.
5. Neklasifikované atmosférické javy sú všetky javy, ktoré je ťažké priradiť k akémukoľvek inému typu (vichrica, tornádo, víchor, opar).
Squall ide o neočakávané a prudké zvýšenie vetra v priebehu jednej až dvoch minút. Vietor dosahuje rýchlosť viac ako 10 metrov za sekundu. Dôvodom je pohyb vzostupných a zostupných vzdušných hmôt. Víchricu sprevádzajú búrky, silný dážď a kupovitá oblačnosť.
Vortex je rotačný a translačný pohyb veľké masy vzduchu. Priemer víru môže dosiahnuť niekoľko tisíc kilometrov. Atmosférické víry: cyklón, tajfún.
Tornádo alebo tornádo - veľmi silný vír, čo je obrovský lievik alebo stĺpec oblakov. Priemer takého stĺpca nad vodou môže byť až 100 metrov a nad zemou až kilometer. Výška tornáda dosahuje 10 kilometrov.
Vo vnútri lievika alebo stĺpca sa pri rotácii vzduchu vytvorí zóna riedeného vzduchu. Rýchlosť pohybu vzduchu v lieviku zatiaľ nebola stanovená. Taký odvážlivec, ktorý sa odvážil spadnúť do lievika s prístrojmi, jednoducho neexistuje. Tornádo nasáva vodu, piesok, prach a iné predmety a prenáša ich na značné vzdialenosti. Životnosť tornáda sa pohybuje od niekoľkých minút do hodiny a pol. Vzniká v teple a pochádza z oblaku cumulonimbus. Ľudia ešte úplne neurčili mechanizmus výskytu tornád.
Spracoval žiak 11. triedy „B“.
Lukjanenko Anastasia
Optické javy v atmosfére
Mirages
Existujú tri triedy zázrakov. Prvou triedou sú podradné fatamorgány. S týmto druhom fatamorgány, Spodná časť púšte, t.j. malý pás piesku sa opticky zmení na akúsi nádrž. To možno vidieť, ak je o jednu úroveň nad týmto pásmom. Takéto fatamorgány sú najčastejšie. Druhým typom fatamorgána je nadradená fata morgána. Ide o zriedkavejší jav a tiež menej malebný. Vynikajúce fatamorgány sa objavujú na veľké vzdialenosti a pri vysoká nadmorská výška nad horizontom. Tretia trieda fata morgánov sa vzpiera akémukoľvek vysvetleniu a vedci si už mnoho rokov lámu hlavu nad riešením tejto záhady.
Aký je dôvod takéhoto úžasné javy? Môže za to úžasná hra svetla a vzduchu. Tu je návod, ako to pochopiť. Keď je teplota vzduchu dosť vysoká a je vyššia pri povrchu Zeme ako vo vyšších vrstvách, priaznivé podmienky pre vzhľad fatamorgány. Hustota vzduchu so stúpajúcou teplotou klesá a naopak. A ako viete, čo hustejší vzduch tým lepšie láme svetlo. Lúče dopadajúce z oblohy majú modré spektrum a niektoré z nich sa lámu, zatiaľ čo iné dosahujú ľudské videnie a vytvára všeobecný obraz viditeľnej oblohy. Tá časť lúčov, ktorá sa láme, dopadá na zem pred osobu a lámajúc sa na jej povrchu dopadá aj do zorného poľa osoby. Tieto lúče vidíme v modrom spektre, a preto sa zdá, že pred nami je modrá nádrž. Tento dojem umocňuje ohriaty vzduch, ktorý osciluje pred nami.
Ak sa nad morskou hladinou vyskytne fatamorgána, všetko sa stane presne naopak. Pod, nad hladinou vody, je teplota vzduchu nižšia a s výškou vyššia. Pri takejto kombinácii okolností vznikajú nadradené fatamorgány, pri ktorých pozorujeme obraz objektu na oblohe.
Rainbow.
Dúha je krásny nebeský úkaz, ktorý vždy priťahoval pozornosť človeka. AT staré časy, keď ľudia ešte veľmi málo vedeli o svete okolo seba, bola dúha považovaná za „nebeské znamenie“. Takže starí Gréci si mysleli, že sto dúh je úsmev bohyne Iridy. Dúhu pozorujeme v smere opačnom k Slnku, na pozadí dažďových mrakov alebo dažďa. Viacfarebný oblúk sa zvyčajne nachádza vo vzdialenosti 1-2 km od pozorovateľa, niekedy ho možno pozorovať vo vzdialenosti 2-3 m na pozadí vodných kvapiek tvorených fontánami alebo vodnými sprejmi. Dúha má sedem základných farieb, ktoré plynulo prechádzajú z jednej do druhej.
Parhelia.
„Parhelion“ v gréčtine znamená „falošné slnko“. Toto je jedna z foriem halo na oblohe, pozoruje sa jeden alebo viac dodatočných obrázkov Slnka, ktoré sa nachádzajú v rovnakej výške nad horizontom ako skutočné Slnko. Tento najkrajší úkaz tvoria milióny ľadových kryštálikov s vertikálnym povrchom odrážajúcim Slnko.
Parhéliá možno pozorovať za pokojného počasia pri nízkej polohe Slnka, kedy je vo vzduchu umiestnený značný počet hranolov tak, že ich hlavné osi sú vertikálne a hranoly pomaly klesajú ako malé padáky. V tomto prípade najjasnejšie lomené svetlo vstupuje do oka pod uhlom 220 od zvislých plôch a vytvára zvislé stĺpy na oboch stranách Slnka pozdĺž horizontu. Tieto stĺpy môžu byť na niektorých miestach obzvlášť jasné a vyvolávať dojem falošného Slnka.
polárne žiary
Jedným z najkrajších optických úkazov prírody je polárna žiara. Je nemožné vyjadriť slovami krásu polárnych žiar, trblietajúcich sa, trblietajúcich sa, horiacich na temnej nočnej oblohe v polárnych zemepisných šírkach.
Vo väčšine prípadov majú polárne žiary zelenú alebo modrozelenú farbu, s občasnými škvrnami alebo okrajmi ružovej alebo červenej.
Polárna žiara je viditeľná z vesmíru. A nielen viditeľné, ale viditeľné oveľa lepšie ako z povrchu Zeme, pretože ani slnko, ani mraky, ani skresľujúci vplyv nižších hustých vrstiev atmosféry nezasahujú do pozorovania polárnej žiary vo vesmíre. Podľa astronauta z obežnej dráhy ISS vyzerajú polárne žiary ako obrovské zelené améby, ktoré sa neustále pohybujú.
Polárna žiara môže trvať niekoľko dní. Alebo možno len pár desiatok minút.
Polárnu žiaru možno pozorovať nielen na Zemi. Predpokladá sa, že aj atmosféry iných planét (napríklad Venuše) majú schopnosť vytvárať polárne žiary. Povaha polárnych žiaroviek na Jupiteri a Saturne je podľa najnovších vedeckých údajov podobná povahe ich pozemských náprotivkov.
V dávnych dobách strašili fatamorgány, polárne žiary, tajomné žiariace svetlá a ohnivé gule poverčiví ľudia. Dnes vedci odhalili ich tajomstvá záhadné javy pochopiť povahu ich výskytu.
Javy spojené s odrazom slnečného svetla
Každý už veľakrát videl, ako po daždi alebo neďaleko búrky prietok vody na oblohe sa objaví farebný most - dúha. Dúha vďačí za svoje farby slnečné lúče a kvapôčky vlhkosti suspendované vo vzduchu. Keď svetlo dopadne na kvapku vody, rozdelí sa na rôzne farby. Vo väčšine prípadov kvapka odráža svetlo iba raz, ale niekedy sa svetlo odráža od kvapky dvakrát. Potom sa na oblohe mihnú dve dúhy.
Mnohí cestujúci v púšti boli svedkami ďalšieho fenoménu atmosférickej fatamorgány. Uprostred púšte sa objavila oáza s palmami, po oblohe sa pohybovala karavána či loď. K tomu dochádza, keď horúci vzduch stúpa nad povrch. Jeho hustota rastie s výškou. Potom obrázok vzdialený objekt možno vidieť nad jeho skutočnou polohou.
V mrazivom počasí sa okolo Slnka a Lupy objavujú výrazné kruhy. Vznikajú, keď sa svetlo odráža od ľadových kryštálov, ktoré sú dosť vysoko v atmosfére, ako sú cirrové oblaky. Zvnútra môže mať svätožiara jasnú farbu a červenkastý odtieň. Ľadové kryštály niekedy odrážajú slnečné svetlo tak bizarne, že sa na oblohe objavujú ďalšie ilúzie: dve slnká, vertikálne stĺpy svetla alebo slnečné oblúky. Okolo Slnka a Mesiaca sa niekedy tvoria halo – koruny. Koruny vyzerajú ako niekoľko krúžkov vnorených do seba. Vyskytujú sa v oblakoch altocumulus a altostratus. Okolo tieňa vrhaného napríklad lietadlom na oblaky pod nimi sa môže objaviť farebný veniec.
Javy súvisiace s elektrinou
Najmenšie častice z vesmíru sa často dostávajú do horných vrstiev. V dôsledku ich zrážky s časticami plynov a prachu vzniká polárna žiara - žiara oblohy so zábleskami v polárnych šírkach severnej a južnej pologule. Tvary a farby polárnej žiary sú rozmanité. Jeho trvanie môže byť od desiatok minút až po niekoľko dní.
Zhromažďujú sa kvapky a ľadové kryštály pohybujúce sa v oblakoch typu cumulonimbus elektrické náboje. Z toho medzi mrakmi alebo medzi mrakom a zemou vzniká obrovská iskra - blesk, ktorý je sprevádzaný hromom. Niekedy sa tvorí akumulácia elektriny v atmosfére žiariaca guľa s priemerom desiatok centimetrov je guľový blesk. Pohybuje sa pohybom vzduchu a pri kontakte s ním môže explodovať jednotlivé položky, najmä kovové. Po preniknutí do domu sa guľový blesk rýchlo pohybuje po miestnosti a zanecháva spálené miesta. Ohnivá guľa môže spôsobiť ťažké popáleniny a smrť. Presné vysvetlenie podstaty tohto javu zatiaľ neexistuje.
Ďalším fenoménom spojeným s elektrickou žiarou atmosféry sú ohne svätého Elma. Žiaru možno pozorovať v búrkovom počasí na vysokých vežiach veží, ako aj okolo stožiarov lode. Vystrašilo to poverčivých námorníkov, ktorí to považovali za zlé znamenie.
