Sa mahabang panahon, mga mirage, kumikislap na mga pigura sa hangin, naalarma at natakot sa mga tao. Sa ngayon, ang mga siyentipiko ay nagsiwalat ng maraming mga lihim ng kalikasan, kabilang ang mga optical phenomena. Hindi sila nagulat sa mga likas na misteryo, ang kakanyahan nito ay matagal nang pinag-aralan. Sa high school ngayon, ang optical phenomena ay itinuturo sa physics sa ika-8 baitang, kaya kahit sinong mag-aaral ay mauunawaan ang kanilang kalikasan.
Mga pangunahing konsepto
Naniniwala ang mga siyentipiko noong unang panahon na ang mata ng tao ay nakakakita sa pamamagitan ng pakiramdam ng mga bagay na may pinakamanipis na galamay. Ang optika noong panahong iyon ay ang pag-aaral ng pangitain.
Noong Middle Ages, pinag-aralan ng optika ang liwanag at ang esensya nito.
Ngayon, ang optika ay isang bahagi ng pisika na nag-aaral ng pagpapalaganap ng liwanag sa pamamagitan ng iba't ibang media at ang pakikipag-ugnayan nito sa iba pang mga sangkap. Ang lahat ng isyung nauugnay sa paningin ay pinag-aaralan ng physiological optics.
Ang Optical phenomena ay mga pagpapakita ng magkakaibang pagkilos na ginagawa ng mga sinag ng liwanag. Pinag-aaralan sila ng atmospheric optics.
Mga hindi pangkaraniwang proseso sa kapaligiran
Planet Earth ay napapalibutan ng gaseous shell na tinatawag na atmosphere. Ang kapal nito ay daan-daang kilometro. Mas malapit sa Earth, ang kapaligiran ay mas siksik, sa direksyonpataas ay kalat-kalat. Ang mga pisikal na katangian ng atmospheric shell ay patuloy na nagbabago, ang mga layer ay halo-halong. Baguhin ang temperatura. Density, transparency shift.
Ang mga liwanag na sinag ay napupunta mula sa Araw at iba pang mga celestial na bagay patungo sa Earth. Dumadaan sila sa kapaligiran ng Earth, na nagsisilbing isang tiyak na optical system para sa kanila, na nagbabago sa mga katangian nito. Ang mga ilaw na sinag ay sumasalamin, nakakalat, dumaan sa kapaligiran, nagpapailaw sa lupa. Sa ilalim ng ilang mga kundisyon, ang landas ng mga sinag ay baluktot, kaya ang iba't ibang mga phenomena ay nangyayari. Isinasaalang-alang ng mga physicist ang pinaka orihinal na optical phenomena:
- paglubog ng araw;
- hitsura ng bahaghari;
- northern lights;
- mirage;
- halo.
Suriin natin sila.
Kumusta sa paligid ng Araw
Ang mismong salitang "halo" sa Greek ay nangangahulugang "bilog". Anong optical phenomenon ang pinagbabatayan nito?
Ang Halo ay ang proseso ng repraksyon at pagmuni-muni ng mga sinag na nangyayari sa mga kristal na ulap na mataas sa atmospera. Ang kababalaghan ay mukhang maliwanag na sinag malapit sa Araw, na limitado ng isang madilim na pagitan. Karaniwang nabubuo ang halos bago ang mga bagyo at maaaring ito ang mga pasimula nito.
Ang mga patak ng tubig ay nag-freeze sa hangin at kunin ang tamang prismatic na hugis na may anim na gilid. Ang lahat ay pamilyar sa mga icicle na lumilitaw sa mas mababang mga layer ng atmospera. Sa tuktok, ang gayong mga karayom ng yelo ay malayang nahuhulog sa isang patayong direksyon. Ang mga mala-kristal na yelo ay umiikot, bumababa sa lupa, habang ang mga ito ay may magkatulad na pagkakaayoskaugnayan sa lupa. Ang isang tao ay nagdidirekta ng paningin sa pamamagitan ng mga kristal, na nagsisilbing mga lente at nagre-refract ng liwanag.
Ang iba pang prism ay patag o parang mga bituin na may anim na sinag. Ang mga sinag ng liwanag na bumabagsak sa mga kristal ay maaaring hindi sumailalim sa repraksyon o makaranas ng ilang iba pang proseso. Bihirang mangyari na ang lahat ng proseso ay malinaw na nakikita, kadalasan ang isa o isa pang bahagi ng phenomenon ay lumilitaw nang mas malinaw, habang ang iba ay hindi maganda ang representasyon.
Ang maliit na halo ay isang bilog sa paligid ng araw na may radius na humigit-kumulang 22 degrees. Ang kulay ng bilog ay mamula-mula mula sa loob, pagkatapos ay dumadaloy sa dilaw, puti at humahalo sa asul na kalangitan. Ang panloob na bahagi ng bilog ay madilim. Ito ay nabuo bilang isang resulta ng light refraction sa mga karayom ng yelo na lumilipad sa hangin. Ang mga sinag sa mga prisma ay pinalihis sa isang anggulo na 22 degrees, kaya ang mga dumaan sa mga kristal ay lumilitaw sa tagamasid na pinalihis ng 22 degrees. Samakatuwid, mukhang madilim ang loob.
Ang pulang kulay ay mas mababa ang pag-refracte, na nagpapakita ng pinakamaliit na nalihis mula sa araw. Ang susunod ay dilaw. Ang ibang mga sinag ay naghahalo at lumilitaw na puti.
May 46 degree na halo sa paligid ng 22 degree na halo. Ang panloob na bahagi nito ay mapula-pula din dahil ang liwanag ay na-refracte sa mga karayom ng yelo na 90 degrees na nakaharap sa araw.
Kilala rin ang 90-degree na halo, kumikinang ito nang mahina, halos walang kulay o may kulay na pula sa labas. Hindi pa lubusang pinag-aralan ng mga siyentipiko ang iba't ibang ito.
Halo sa paligid ng Buwanat iba pang species
Ang optical phenomenon na ito ay madalas na nakikita kapag may mga maliliit na ulap at maraming maliliit na mala-kristal na yelo na lumulutang sa kalangitan. Ang bawat gayong kristal ay isang uri ng prisma. Talaga, ang kanilang hugis ay pinahabang hexagons. Ang liwanag ay pumapasok sa harapang mala-kristal na rehiyon at, paglabas sa kabilang bahagi, ay na-refracte ng 22 degrees.
Sa taglamig, isang halo ang makikita sa malamig na hangin malapit sa mga street lamp. Lumilitaw ito mula sa liwanag ng isang parol.
Maaari ding mabuo ang halo sa paligid ng Araw sa malamig na niyebe na hangin. Ang mga snowflake ay nasa himpapawid, ang liwanag ay dumadaan sa mga ulap. Sa paglubog ng araw sa gabi, nagiging pula ang liwanag na ito. Sa nakalipas na mga siglo, ang mga mapamahiin ay natakot sa gayong mga kababalaghan.
Ang halo ay maaaring magmukhang isang bilog na kulay bahaghari sa paligid ng Araw. Lumilitaw kung mayroong maraming mga kristal na may anim na mukha sa atmospera, ngunit hindi sila sumasalamin, ngunit pinipigilan ang mga sinag ng araw. Karamihan sa mga sinag ay nakakalat, hindi umaabot sa ating mga mata. Ang natitirang mga sinag ay umaabot sa mata ng tao, at napansin natin ang isang iridescent na bilog sa paligid ng Araw. Ang radius nito ay humigit-kumulang 22 degrees o 46 degrees.
False Sun
Napansin ng mga siyentipiko na ang bilog na halo ay palaging mas maliwanag sa mga gilid. Ito ay ipinaliwanag sa pamamagitan ng katotohanan na ang mga patayo at pahalang na halos ay nagtatagpo dito. Maaaring lumitaw ang mga maling araw sa kanilang mga intersection. Madalas itong nangyayari kapag malapit na ang Araw sa abot-tanaw, kung saan hindi na natin nakikita ang bahagi ng patayong bilog.
Ang maling araw ay isa ring optical phenomenon, isang uri ng halo. Lumilitaw ito dahil samga kristal ng yelo na may anim na mukha, na hugis pako. Ang mga naturang kristal ay lumilipat sa atmospera sa isang patayong direksyon, ang liwanag ay na-refracte sa kanilang mga gilid na mukha.
Maaari ding mabuo ang ikatlong "sun" kung ang pang-ibabaw na bahagi lamang ng halo na bilog ang makikita sa itaas ng tunay na araw. Maaari itong maging isang segment ng isang arko o isang maliwanag na lugar ng isang hindi maintindihan na hugis. Kung minsan ang mga huwad na araw ay napakaliwanag na hindi sila makilala sa tunay na Araw.
Rainbow
Ito ay isang atmospheric optical phenomenon sa anyo ng isang hindi kumpletong bilog na may iba't ibang kulay.
Itinuring ng mga relihiyon noong unang panahon ang bahaghari bilang tulay mula sa langit patungo sa lupa. Naniniwala si Aristotle na lumilitaw ang bahaghari dahil sa pagmuni-muni ng mga patak ng sikat ng araw. Anong optical phenomenon ang makakapagpasaya pa rin ng isang tao gaya ng ginagawa ng bahaghari?
Noong ika-17 siglo, pinag-aralan ni Descartes ang kalikasan ng bahaghari. Nang maglaon, nag-eksperimento si Newton sa liwanag at dinagdagan ang teorya ni Descartes, ngunit hindi maintindihan ang pagbuo ng ilang bahaghari, ang kawalan ng mga indibidwal na kulay sa mga ito.
Ang kumpletong teorya ng bahaghari ay ipinakita noong ika-19 na siglo ng isang astronomer mula sa England, si D. Erie. Siya ang nagawang ihayag ang lahat ng mga proseso ng bahaghari. Ang teorya na kanyang binuo ay tinatanggap pa rin hanggang ngayon.
Ang isang bahaghari ay lumilitaw kapag ang liwanag ng araw ay tumama sa isang kurtina ng tubig-ulan sa rehiyon ng kalangitan sa tapat ng Araw. Ang gitna ng bahaghari ay matatagpuan sa isang punto sa malayong bahagi ng Araw, iyon ay, hindi ito nakikita ng mata ng tao. Ang arko ng bahaghari ay bahagi ng bilog sa paligid ng gitnang puntong ito.
Ang mga kulay sa bahaghari ay inilalagay sa isang tiyak na pagkakasunud-sunod. Siya ay pare-pareho. Ang pula ay nasa itaas na gilid, ang lila ay nasa ibaba. Sa pagitan ng mga ito, ang mga kulay ay napupunta sa isang mahigpit na pag-aayos. Ang bahaghari ay hindi naglalaman ng lahat ng umiiral na mga kulay. Ang pamamayani ng berde ay nagpapahiwatig ng paglipat sa paborableng panahon.
Aurora Borealis
Ito ay isang glow sa itaas na magnetic layer ng atmospera dahil sa magkaparehong impluwensya ng mga atom at elemento ng solar wind. Karaniwang berde o asul ang Aurora na may mga pahiwatig ng rosas at pula. Maaaring sila ay nasa anyo ng isang laso o isang lugar. Ang kanilang mga pagsabog ay kadalasang may kasamang maingay na tunog.
Mirage
Simple mirage deception ay pamilyar sa sinumang tao. Halimbawa, kapag nagmamaneho sa pinainit na asp alto, lumilitaw ang isang mirage bilang isang ibabaw ng tubig. Ito ay hindi nakakagulat sa sinuman. Anong optical phenomenon ang nagpapaliwanag sa paglitaw ng mga mirage? Pag-usapan natin ang isyung ito nang mas detalyado.
AngMirage ay isang optical physical phenomenon sa atmospera, bilang resulta kung saan nakikita ng mata ang mga bagay na nakatago sa paningin sa ilalim ng normal na mga kondisyon. Ito ay dahil sa repraksyon ng light beam habang dumadaloy ito sa mga layer ng hangin. Ang mga bagay na nasa malayong distansya ay maaaring tumaas o bumaba ayon sa kanilang tunay na lokasyon, o maaaring masira at magkaroon ng mga kakaibang hugis.
Brocken Ghost
Ito ay isang kababalaghan kung saan, sa paglubog ng araw o pagsikat ng araw, ang anino ng isang tao na nasa isang elevation ay nakakakuha ng hindi maintindihan na mga sukat, dahil ito ay nahuhulog sa mga ulap na nasa malapit. Ipinaliwanag itopagmuni-muni at repraksyon ng mga sinag ng liwanag ng mga patak ng tubig sa maulap na kondisyon. Ang phenomenon ay pinangalanan sa isa sa mga taas ng German Harz mountains.
St. Elmo's Fire
Ito ang mga makinang na brush na kulay asul o lila sa mga palo ng mga sasakyang-dagat. Maaaring lumitaw ang mga ilaw sa mga bulubunduking taas, sa mga gusaling may kahanga-hangang taas. Nangyayari ang hindi pangkaraniwang bagay na ito dahil sa mga paglabas ng kuryente sa mga dulo ng mga konduktor dahil sa katotohanan na tumataas ang tensyon ng kuryente.
Ito ang mga optical phenomena na isinasaalang-alang sa mga aralin sa ika-8 baitang. Pag-usapan natin ang tungkol sa mga optical device.
Mga disenyo sa optika
Ang mga optical device ay mga device na nagko-convert ng light radiation. Karaniwang gumagana ang mga device na ito sa nakikitang liwanag.
Lahat ng optical device ay maaaring hatiin sa dalawang uri:
- Mga device kung saan nakuha ang larawan sa screen. Ito ang mga camera, movie camera, projection device.
- Mga device na nakikipag-ugnayan sa mata ng tao, ngunit hindi bumubuo ng mga larawan sa screen. Ito ay isang magnifying glass, mikroskopyo, teleskopyo. Ang mga device na ito ay itinuturing na visual.
Ang camera ay isang opto-mechanical device na ginagamit upang makakuha ng mga larawan ng isang bagay sa pelikula. Kasama sa disenyo ng camera ang isang camera at mga lente na bumubuo sa lens. Lumilikha ang lens ng isang baligtad na miniature na imahe ng bagay na nakunan sa pelikula. Ito ay dahil sa pagkilos ng liwanag.
Ang larawan sa una ay hindi nakikita, ngunit salamat sa pagbuo ng solusyon, ito ay nagiging nakikita. Ang imaheng ito ay tinatawag nanegatibo, sa mga maliliwanag na lugar ay mukhang madilim, at kabaliktaran. Gumawa ng positibo mula sa negatibo sa photosensitive na papel. Gamit ang isang photo enlarger, ang larawan ay pinalaki.
Ang magnifying glass ay isang lens o lens system na idinisenyo upang palakihin ang mga bagay habang tinitingnan ang mga ito. Ang magnifying glass ay inilalagay sa tabi ng mata, ang distansya kung saan malinaw na nakikita ang bagay ay napili. Ang paggamit ng magnifying glass ay batay sa pagtaas ng anggulo ng view kung saan tinitingnan ang bagay.
Para makakuha ng mas maraming angular magnification, gumamit ng microscope. Sa device na ito, ang paglaki ng mga bagay ay nangyayari dahil sa optical system, na binubuo ng isang lens at isang eyepiece. Una, ang anggulo ng view ay dinaragdagan ng lens, pagkatapos ay ng eyepiece.
Kaya, isinaalang-alang namin ang pangunahing optical phenomena at device, ang kanilang mga uri at tampok.
