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 чароўна ні выглядалі 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 бачанняў? Ён быў бы такім шэрым ...

Святло і колер

Кажучы пра аптычныя з'явы, святло і формы якіх назірае не адно пакаленне людзей, падкрэслім, што колеры з'яўляюцца ў атмасферы з прычыны таго, што белы свет у 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 сваё дзіця запомніць сукупнасці каляровых палос, якія атрымліваюцца пры праходжанні светлавога прамяня праз пераламляюцца асяроддзе. Дапаможа простая фраза: «Кожны (чырвоны) паляўнічы (аранжавы) жадае (жоўты) ведаць (зялёны), дзе (блакітны) сядзіць (сіні) фазан (фіялетавы)».

Адлюстраванне святла ёсць ўзнікненне другасных хваляў, 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 ў Сусвеце «аптычнага падману гледжання». Прыкладаў мноства: пачынаючы ад сіняга колеру неба, міражоў і вясёлкі да ілжывых сонцаў і сонечных слупоў.

ўнутранае 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 ўваходзіць. Гэты феномен тлумачыць паходжанне колеру: некаторыя часткі белага лягчэй абсарбуюцца і адлюстроўваюцца, 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 адсвечвае ўжо ад ўнутранай. Затым, у другі раз - ад матэрыялу. Колер вясёлкі часткова можна растлумачыць з пункту гледжання ўнутранага адлюстравання.

Вясёлка-дуга

Вясёлка - 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 за намі: бачыць адразу яснае сонейка і красуню-вясёлку нельга (хіба што, калі выкарыстоўваць для гэтай мэты люстэрка). З'ява не чужое Месяцы. Калі месячная ноч яскравая, можна ўбачыць вясёлкавы «веер» і паблізу ад Селены.

Калі вакол амаль нічога не відаць, працуюць самыя ўспрымальныя да святла фотарэцэптары 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 нервовых канчаткаў 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 штодзённым не назавеш. У Расіі яно адносна рэдка сустракаецца. Кожны раз, прамаўляючы магічнае слова, мы ўспамінаем легенду пра карабель-прывідзе "Лятучы галандзец". Згодна з паданняў, за злачынствы капітана ён будзе баразніць акіянскія прасторы аж да другога прышэсця.

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

вэлюм 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 адразу некалькіх формаў. У небе утворыцца 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 умовамі, могуць збіць з панталыку каго заўгодна. Асабліва такія, як з'яўленне "пласта вады" у пустыні або на гарачай дарозе, выкліканыя праламлення прамянёў. Не толькі дзеці, але і дарослыя не могуць адагнаць зноў адчування, што жывёлы, калодзежы, дрэвы, будынкі рэальныя. Але, на жаль!

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

Паўночнае ззянне

Разважаючы пра тое, якія бываюць аптычныя з'явы, немагчыма не сказаць пра паўночным (палярным) ззянні. Яно мае дзве асноўныя формы: прыгожыя бліскучыя стужкі і плямы, якія нагадваюць воблака. Інтэнсіўнае ззянне, як правіла, «стужачнае». Здараецца, што каляровыя свецяцца 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 соцень - у вышыню. Гэта не шчыльны, а тонкі «заслону», скрозь які зіхацяць зорачкі. Вельмі прыгожае відовішча.

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

аднастайная структура

Спакойнай, просты формы ззянне, яркае знізу і раствараецца уверсе, называюць аднастайнай дугой; актыўны, рухомы, з дробнымі зморшчынамі і струменьчыкамі - прамяністай дугой. Зіхатлівыя зморшчыны, накладваюцца 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 здабывае аднастайную структуру. Ёсць меркаванне, што аднастайнасць - асноўная ўласцівасць «яго светласці». 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 т. 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 ў вянках зялёных прамянёў і гало

Ёсць і іншыя аптычныя з'явы. Напрыклад, гало, з'яўленне якога звязана з ледзянымі крышталікамі, 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»: то параць, то кружацца, то накіроўваюцца да Зямлі.

Марачы ў чарговы раз «падманутымі», можна палюбавацца на несапраўднае сонца (паргелій) 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 ці ў пясчаную буру (калі часцінкі электрызуюцца).

Фатографы любяць лавіць «зялёны прамень» (ўспышка над сонцам і праламленне прамянёў за гарызонт). Яго лепш за ўсё захоўваць на адкрытых прасторах, у бясхмарнае надвор'е. Затое вянкі (дыфракцыя святла) добра бачныя, калі мясцовасць завалаквае 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 пра гэтыя аб'яўленні, мы зможам навукова растлумачыць любую атмасферную ілюзію.