Аптычныя з'явы: прыклады. Святло, міраж, паўночнае ззянне, вясёлка

Чалавек – вялікі майстар будаваць паветраныя замкі на пяску. Аднак практыка паказвае: да матухны прыроды яму далёка. Майстрыха ад Бога здольная на такі падман нашых пачуццяў, што дух захоплівае! Але як бы ні выглядалі чароўна аптычныя з'явы, прыклады якіх мы разгледзім, яны не фантасмагорыя, а вынік плыні фізічных працэсаў. У неаднароднай атмасферы Зямлі прамяні святла перакрыўляюцца, выклікаючы гурт ілюзій. Але хіба можна ўявіць сабе свет без мар і мрояў? Ён быў бы такім шэрым…

Святло і колер

Гаворачы пра аптычныя з'явы, святло і формы якіх назірае не адно пакаленне людзей, падкрэслім, што колеру з'яўляюцца ў атмасферы з прычыны таго, што белы святло ў ходзе ўзаемадзеяння з матэрыяламі ў атмасферы разбіваецца на складовыя часткі (спектр). Гэта ўзаемадзеянне ажыццяўляецца пры дапамозе адной з трох асноўных формаў: адлюстравання, праламлення (рэфракцыі) і дыфракцыі.

Калі ўжо гаворка зайшла аб спектры, падумайце аб тым, як навучыць свайго дзіцяці запомніць сукупнасці каляровых палос, якія атрымліваюцца пры праходжанні светлавога промня праз преломляющую сераду. Дапаможа простая фраза: «Кожны (чырвоны) паляўнічы (аранжавы) жадае (жоўты) ведаць (зялёны), дзе (блакітны) сядзіць(сіні) фазан (фіялетавы)».

Адлюстраванне святла ёсць ўзнікненне другасных хваль, якія распаўсюджваюцца ад мяжы двух асяроддзяў назад у першую сераду. Рэфракцыі – праламленне прамянёў на мяжы двух асяроддзяў. Дыфракцыя – отгибание светлавымі патокамі цвёрдых часціц, кропель вадкасці, а таксама іншых матэрыялаў, якія прысутнічаюць у атмасферы. Усё гэта і ёсць прычына квітнеючай ва Сусвету «аптычнага падману гледжання». Прыкладаў мноства: пачынаючы ад сіняга колеру неба, аблокаў, міражоў і вясёлкі да ілжывых сонцаў і сонечных слупоў.

Больш:

Нервовы імпульс, яго пераўтварэнне і механізм перадачы

Нервовая сістэма чалавека выступае своеасаблівым каардынатарам у нашым арганізме. Яна перадае каманды ад мозгу мускулатуры, органаў, тканін і апрацоўвае сігналы, якія ідуць ад іх. У якасці своеасаблівага носьбіта дадзеных выкарыстоўваецца нервовы імп...

Куды паступаць пасля 11 класа? Якую выбраць прафесію?

Пры выбары сваёй будучай прафесіі не варта абапірацца на чые-то рэкамендацыі і парады, тым больш не трэба падпарадкоўвацца сваім бацькам, якія даволі часта вырашаюць без вас самастойна, куды паступіць пасля 11 класа. Варта задумацца, наколькі паспяхо...

Крывяносная сістэма жывёл, як вынік эвалюцыйнага развіцця свету

Крывяносная сістэма жывёл прайшла доўгі шлях фарміравання ў ходзе эвалюцыйнага развіцця свету. Яна ўтварылася на месцы рудыментарных частак першаснай паражніны цела, якая ў вышэйшых жывёл была выцесненая целломом, або другаснай паражніной цела. У пра...

Унутранае адлюстраванне

Аптычныя з'явы ў фізіцы – важны раздзел, годны глыбокага вывучэння. Так што працягнем. Адлюстраванне мае месца, калі светлавыя прамяні падаюць на гладкую паверхню і вяртаюцца пад вуглом, роўным ўваходнага. Гэты феномен тлумачыць паходжанне колеру: некаторыя часткі белага лягчэй абсарбуецца і адбіваюцца, чым іншыя. Напрыклад, аб'ект, які, як уяўляецца, мае зялёны колер, здаецца такім таму, што паглынае ўсе даўжыні хваль белага святла, за выключэннем зялёнага, які і знаходзіць сваё адлюстраванне.

Адна з формаў – ўнутранае адлюстраванне – часта прысутнічае ў тлумачэнні аптычных з'яў. Святло ўваходзіць у празрыстае фізічнае цела (матэрыял), напрыклад кроплю вады, праз знешнюю паверхню і отсвечивает ўжо ад ўнутранай. Затым, у другі раз - ад матэрыялу. Колер вясёлкі часткова можна растлумачыць з пункту гледжання ўнутранага адлюстравання.

Вясёлка-дуга

Вяселка – аптычная з'ява, якое здараецца, калі сонечнае святло і дождж спецыфічным чынам аб'ядноўваюцца. Прамяні сонечнага святла падзяляюцца на колеру, якія мы бачым у вясёлцы, калі яны ўваходзяць у дажджавыя кроплі. Гэта адбываецца тады, калі прамень падае на скіраваныя да Зямлі «дажджынкі» пад пэўным вуглом, колеру падзяляюцца (белы свет раскладаецца ў спектр), і мы бачым яркую, святочную вясёлку, якая нагадвае гіганцкі паўкруглы мост.

Здаецца, стракатасць з выгнутых палос павісае прама над галавой. Выпраменьвальны крыніца заўсёды будзе ззаду нас: бачыць адразу яснае сонейка і красуню-вясёлку нельга (хіба што, калі выкарыстоўваць для гэтай мэты люстэрка). З'ява не чужа Месяцы. Калі месяцовая ноч яркая, можна ўбачыць вяселкавы «веер» і паблізу ад Селены.

Калі вакол амаль нічога не відаць, працуюць самыя ўспрымальныя да святла фоторецепторы вочы чалавека – «палачкі». Яны адчувальныя да смарагдава-зялёнай частцы спектру, іншых кветак «не бачаць». У выніку вясёлка выглядае бялявай. Калі асвятленне ўзмацняецца, падключаюцца «колбачкамі», дзякуючы гэтым нервовым канчаткам дуга глядзіцца больш квятчастай.

Міраж

З Зямлі мы назіраем толькі частка акружнасці першаснай вясёлкі. Святло пры гэтым перажывае адно адлюстраванне. У гарах можна ўбачыць круглую вясёлку. А ці ведаеце вы, што «прыгажунь» бывае дзве і нават тры? Вясёлка, взметнувшаяся над вясёлкай, менш яркая і «перавернутая» (бо гэта адлюстраванне першай). Трэцяя здараецца там, дзе паветра крышталёва чысты і празрысты (напрыклад, у гарах). Гэта што тычыцца звыклага відовішча.

Міраж – аптычная з'ява, якое звычайным не назавеш. У Расіі яно адносна рэдка сустракаецца. Кожны раз, прамаўляючы магічнае слова, мы ўспамінаем легенду пра караблі-прывідзе "Лятучы галандзец". Паводле паданняў, за злачынствы капітана ён будзе баразніць акіянскія абшары аж да другога прышэсьця.

А вось яшчэ адзін «галандзец». Лятучым стаў крэйсер «Рипалс», патанулы ў снежні 1941 года ля берагоў Цэйлона. Яго ўбачыў "зусім побач" экіпаж брытанскага судна "Вендар", які знаходзіўся ў раёне Мальдыўскіх выспаў. На справе караблі падзялялі 900 кіламетраў!

Фата Моргана

"Лятучы галандзец" і іншыя – аптычныя з'явы, прыклады з кагорты ўзрушаючых міражоў «фата-моргана» (названы ў гонар гераіні брытанскага эпасу). Незвычайнае аптычная з'ява ёсць спалучэнне адразунекалькіх формаў. У небе ўтворыцца складанае, хутка якое змяняецца малюнак. Гледзячы на віды таго, што знаходзіцца далёка за гарызонтам, здаецца, можна сысці з розуму, настолькі яны «адчуваюцца».

Цуды, выкліканыя атмасфернымі ўмовамі, могуць збіць з панталыку каго заўгодна. Асабліва такія, як з'яўленне "пласта вады" у пустыні або на гарачай дарозе, выкліканыя праламленне прамянёў. Не толькі дзеці, але і дарослыя не могуць адкараскацца ад адчування, што жывёлы, калодзежы, дрэвы, будынкі рэальныя. Але, нажаль!

Святло праходзіць праз пласты нераўнамерна нагрэтага паветра, ствараючы своеасаблівае малюнак 3D. Бываюць міражы ніжнія (аддаленая роўная паверхня набывае выгляд адкрытай вады), бакавыя (ўзнікаюць побач з моцна прогретой вертыкальнай паверхняй), хроно- (прайграваюць падзеі мінулага).

Паўночнае ззянне

Разважаючы аб тым, якія бываюць аптычныя з'явы, немагчыма не сказаць аб паўночным (палярным) ззянні. Яно мае дзве асноўныя формы: прыгожыя бліскучыя стужкі і плямы, якія нагадваюць аблокі. Інтэнсіўнае ззянне, як правіла, «істужачнае». Здараецца, што свецяцца каляровыя паласы перастаюць існаваць, так і не разбіўшыся на складнікі.

У цемры нябеснага прасторы заслону, як правіла, цягнецца па кірунку з усходу на захад. «Шлейф» можа дасягаць некалькіх тысяч кіламетраў у шырыню, і некалькі сотняў – у вышыню. Гэта не шчыльны, а тонкі «заслон», скрозь які зорачкі зіхацяць. Вельмі прыгожае відовішча.

Ніжні край «кулісы» ружанца, мае чырвоны або ружовы адценне, верхні як быццам раствараецца ў цемры, дзякуючы чаму добра адчуваецца невымоўная глыбіня прасторы. Абмяркуем чатыры выгляду палярных зьзяньне.

Аднастайная структура

Спакойнай, просты формы ззянне, яркае знізу і растворяющееся уверсе, называюць аднастайнай дугой; актыўны, рухомы, з дробнымі складкамі і струменьчыкамі – прамяністай дугой. Зіхатлівыя зморшчыны, якія накладаюцца адзін на аднаго (буйныя на дробныя), называюцца «прамяністая паласа».

І чацвёрты выгляд - калі вобласць з зморшчын і завес становіцца вельмі вялікі. Пасля заканчэння актыўнасці стужка набывае аднастайную структуру. Ёсць меркаванне, што аднастайнасць – асноўнае ўласцівасць «яго сиятельства». Зморшчыны ўзнікаюць толькі ў перыяд узмацнення атмасфернай актыўнасці.

Ёсць і іншыя аптычныя з'явы. Прыклады не замарудзім пералічыць ніжэй. Шквал – ззянне, якое надае ўсёй палярнай шапцы бялёса-зялёнае свячэнне. Ён назіраецца на паўднёвым і паўночным канцавоссях Зямлі, у Ісландыі, Нарвегіі і г. д. З'ява ўзнікае ў выніку святлення намагнічанага верхніх слаёў атмасферы пры ўзаемадзеянні з зараджанымі часціцамі сонечнага ветру (так называюць заканчэнне ў прастору космасу плазмы з гелія і вадароду).

Пра светлавыя слупы можна сказаць наступнае: яны частыя ў марозныя дні, вельмі эфектныя.

Святой Эльма у вянках зялёных прамянёў і гало

Ёсць і іншыя аптычныя з'явы. Напрыклад, гало, з'яўленне якога звязана з ледзянымі кристалликами, якія ўтвараюцца ў атмасферы. З вясёлкай яго радніць дысперсія (раскладанне святла на складнікі), толькі ўжо не ў кроплі, а ў цвёрдай структуры лёду.

Вясёлкі падобныя адна на іншую, бо кроплі аднолькавыя, яны толькі і могуць, што падаць. Гало налічвае сотню відаў, так як крышталікі розныя і вельмі «шустрыя»: тое параць, то кружацца, то накіроўваюцца да Зямлі.

Марачы ў чарговы раз «быць падманутымі», можна палюбавацца на ілжывае сонца (паргелий) або агні Святога Эльма. Апошнія «сядзяць» на мачтах караблёў, вострых вяршынях высокіх будынкаў. Містыка тут ні пры чым. Гэта электрычны разрад у атмасферы. Ён часта ўзнікае падчас навальніцы або ў пясчаную буру (калі часцінкі электрызуецца).

Фатографы любяць лавіць «зялёны прамень» (ўспышка над сонцам і праламленне прамянеў у гарызонту). Яго лепш за ўсё захоўваць на адкрытых прасторах, у бясхмарнае надвор'е. Затое вянкі (дыфракцыя святла) добра бачныя, калі мясцовасць заволакивает туман (вясёлкавыя кругі вакол фары вашага аўто – гэта і ёсць вянкі), а неба зацягнута заслонай аблокаў. У тумане з дробных кропелек кругі асабліва прыгожыя. Калі туман згушчаецца – яны расплываюцца. Таму памяншэнне колькасці вясёлкавых кольцаў расцэньваецца як сігнал пагаршэння надвор'я. Які ж гэта велізарны свет - аптычныя з'явы! Прыклады, разабраныя намі – толькі вярхушка айсберга. Ведаючы аб гэтых з'явах, мы зможам навукова растлумачыць любую атмасферную ілюзію.