Ang ika-6 na baitang ay pinag-aaralan ang paksang “Optical phenomena in the atmosphere” sa paaralan. Gayunpaman, ito ay interesado hindi lamang sa matanong na isip ng isang bata. Ang mga optical phenomena sa atmospera, sa isang banda, ay pinagsama ang bahaghari, ang pagbabago sa kulay ng kalangitan sa pagsikat at paglubog ng araw, na nakikita ng lahat nang higit sa isang beses. Sa kabilang banda, kabilang dito ang mga mahiwagang mirage, mga huwad na Buwan at Araw, mga kahanga-hangang halos na sa nakaraan ay kinatatakutan ng mga tao. Ang mekanismo ng pagbuo ng ilan sa kanila ay nananatiling hindi malinaw hanggang sa wakas ngayon, gayunpaman, ang pangkalahatang prinsipyo kung saan ang mga optical phenomena ay "nabubuhay" sa kalikasan ay pinag-aralan nang mabuti ng modernong pisika.
Air shell
Ang kapaligiran ng Earth ay isang shell na binubuo ng pinaghalong mga gas at umaabot ng humigit-kumulang 100 km sa itaas ng antas ng dagat. Ang density ng layer ng hangin ay nagbabago sa distansya mula sa lupa: ang pinakamataas na halaga nito ay nasa ibabaw ng planeta, bumababa ito sa taas. Ang kapaligiran ay hindi matatawag na static formation. Mga layer ng gaseous na sobrepatuloy na gumagalaw at naghahalo. Ang kanilang mga katangian ay nagbabago: temperatura, density, bilis ng paggalaw, transparency. Ang lahat ng mga nuances na ito ay nakakaapekto sa sinag ng araw na dumadaloy sa ibabaw ng planeta.
Optical system
Ang mga prosesong nagaganap sa atmospera, gayundin ang komposisyon nito, ay nakakatulong sa pagsipsip, repraksyon at pagmuni-muni ng mga light ray. Ang ilan sa kanila ay umabot sa target - ang ibabaw ng lupa, ang isa ay nakakalat o na-redirect pabalik sa kalawakan. Bilang resulta ng kurbada at pagmuni-muni ng liwanag, ang pagkabulok ng bahagi ng mga sinag sa isang spectrum, at iba pa, iba't ibang optical phenomena ang nabubuo sa atmospera.
Atmospheric optics
Sa panahong ang agham ay nasa simula pa lamang, ipinaliwanag ng mga tao ang mga optical phenomena batay sa mga umiiral na ideya tungkol sa istruktura ng Uniberso. Ikinonekta ng bahaghari ang mundo ng tao sa banal, ang paglitaw ng dalawang huwad na Araw sa kalangitan ay nagpatotoo sa paparating na mga sakuna. Ngayon, karamihan sa mga phenomena na nakakatakot sa ating malayong mga ninuno ay nakatanggap ng siyentipikong paliwanag. Ang atmospheric optika ay nakikibahagi sa pag-aaral ng naturang mga phenomena. Inilalarawan ng agham na ito ang optical phenomena sa atmospera batay sa mga batas ng pisika. Naipaliwanag niya kung bakit asul ang langit sa araw, ngunit nagbabago ang kulay sa paglubog ng araw at bukang-liwayway, kung paano nabuo ang bahaghari at kung saan nagmumula ang mga mirage. Maraming pag-aaral at eksperimento ngayon ang ginagawang posible na maunawaan ang mga optical phenomena sa kalikasan tulad ng paglitaw ng mga makinang na krus, Fata Morgana, rainbow halos.
Asul na langit
Kulay ng langitnapakapamilyar na bihira nating isipin kung bakit ganoon. Gayunpaman, alam ng mga physicist ang sagot. Pinatunayan ni Newton na sa ilalim ng ilang mga kundisyon ang isang sinag ng liwanag ay maaaring mabulok sa isang spectrum. Kapag dumadaan sa atmospera, ang bahagi na naaayon sa asul na kulay ay mas nakakalat. Ang pulang seksyon ng nakikitang radiation ay nailalarawan sa pamamagitan ng mas mahabang wavelength at 16 na beses na mas mababa sa violet sa mga tuntunin ng antas ng pagkakalat.
Kasabay nito, nakikita natin ang langit na hindi lila, ngunit asul. Ang dahilan para dito ay nakasalalay sa mga kakaibang istraktura ng retina at ang ratio ng mga bahagi ng spectrum sa sikat ng araw. Ang ating mga mata ay mas sensitibo sa asul, at ang violet na bahagi ng spectrum ng araw ay hindi gaanong matindi kaysa sa asul.
Scarlet sunset
Nang malaman ng mga tao kung ano ang atmospera, ang mga optical phenomena ay hindi na naging ebidensya para sa kanila o isang tanda ng mga kakila-kilabot na pangyayari. Gayunpaman, ang siyentipikong diskarte ay hindi nakakasagabal sa aesthetic na kasiyahan mula sa makulay na paglubog ng araw at banayad na pagsikat ng araw. Ang mga maliliwanag na pula at orange, kasama ng mga kulay rosas at asul, ay unti-unting nagbibigay daan sa dilim sa gabi o liwanag ng umaga. Imposibleng obserbahan ang dalawang magkatulad na pagsikat o paglubog ng araw. At ang dahilan nito ay nakasalalay sa parehong mobility ng atmospheric layers at pagbabago ng lagay ng panahon.
Sa paglubog ng araw at pagsikat ng araw, ang sinag ng araw ay naglalakbay sa mas mahabang landas patungo sa ibabaw kaysa sa araw. Bilang resulta, ang diffused violet, asul at berde ay pumupunta sa mga gilid, at ang direktang liwanag ay nagiging pula at orange. Ang mga ulap, alikabok o mga particle ng yelo ay nakakatulong sa larawan ng paglubog ng araw at bukang-liwayway,nasuspinde sa hangin. Ang liwanag ay na-refracte habang dumadaan ito sa kanila, at nagpapakulay sa kalangitan sa iba't ibang kulay. Sa bahagi ng abot-tanaw na kabaligtaran ng Araw, madalas na mapapansin ang tinatawag na Belt of Venus - isang pink na strip na naghihiwalay sa madilim na kalangitan sa gabi at asul na kalangitan sa araw. Ang magandang optical phenomenon, na ipinangalan sa Romanong diyosa ng pag-ibig, ay makikita bago mag madaling araw at pagkatapos ng paglubog ng araw.
Rainbow Bridge
Marahil, walang ibang magaan na phenomena sa atmospera ang pumukaw ng napakaraming mga mitolohiyang balangkas at mga larawang fairytale gaya ng mga nauugnay sa bahaghari. Ang arko o bilog, na binubuo ng pitong kulay, ay kilala sa lahat mula pagkabata. Isang magandang kababalaghan sa atmospera na nangyayari sa panahon ng pag-ulan, kapag ang sinag ng araw ay dumaan sa mga patak, ay nakakabighani maging sa mga taong lubusang nag-aral ng kalikasan nito.
At ang pisika ng bahaghari ngayon ay hindi lihim sa sinuman. Ang liwanag ng araw, na na-refracte ng mga patak ng ulan o fog, ay nahati. Bilang resulta, nakikita ng nagmamasid ang pitong kulay ng spectrum, mula pula hanggang violet. Imposibleng tukuyin ang mga hangganan sa pagitan nila. Ang mga kulay ay maayos na naghahalo sa isa't isa sa pamamagitan ng iba't ibang kulay.
Kapag nagmamasid sa isang bahaghari, ang araw ay palaging nasa likod ng tao. Ang sentro ng ngiti ni Irida (gaya ng tinatawag ng mga sinaunang Griyego na bahaghari) ay matatagpuan sa isang linyang dumadaan sa nagmamasid at sa liwanag ng araw. Karaniwang lumilitaw ang bahaghari bilang kalahating bilog. Ang laki at hugis nito ay nakasalalay sa posisyon ng Araw at sa punto kung saan matatagpuan ang nagmamasid. Kung mas mataas ang luminary sa itaas ng abot-tanaw, mas mababa ang bilog ng posibleng hitsura.bahaghari. Kapag ang Araw ay dumaan sa 42º sa itaas ng abot-tanaw, hindi makikita ng isang tagamasid sa ibabaw ng Earth ang bahaghari. Kung mas mataas sa antas ng dagat ang isang taong gustong humanga sa ngiti ni Irida, mas malamang na hindi isang arko ang makikita niya, kundi isang bilog.
Doble, makitid at malawak na bahaghari
Kadalasan, kasama ng pangunahing, makikita mo ang tinatawag na pangalawang bahaghari. Kung ang una ay nabuo bilang isang resulta ng isang solong pagmuni-muni ng liwanag, kung gayon ang pangalawa ay ang resulta ng isang dobleng pagmuni-muni. Bilang karagdagan, ang pangunahing bahaghari ay nakikilala sa pamamagitan ng isang tiyak na pagkakasunud-sunod ng mga kulay: ang pula ay matatagpuan sa labas, at ang lila ay nasa loob, na mas malapit sa ibabaw ng Earth. Ang gilid na "tulay" ay ang spectrum na nakabaliktad sa pagkakasunud-sunod: ang violet ay nasa itaas. Nangyayari ito dahil ang mga sinag mula sa patak ng ulan ay sumasalamin mula sa dobleng pagmuni-muni sa magkaibang anggulo.
Ang mga bahaghari ay nag-iiba sa tindi ng kulay at lapad. Lumilitaw ang pinakamaliwanag at medyo makitid pagkatapos ng bagyo sa tag-araw. Ang malalaking patak, na katangian ng gayong pag-ulan, ay nagbibigay ng isang lubos na nakikitang bahaghari na may natatanging mga kulay. Ang maliliit na patak ay nagbibigay ng mas malabo at hindi gaanong kapansin-pansing bahaghari.
Optical phenomena sa kapaligiran: aurora borealis
Isa sa pinakamagandang atmospheric optical phenomena ay ang aurora. Ito ay katangian ng lahat ng mga planeta na may magnetosphere. Sa Earth, ang mga aurora ay nakikita sa matataas na latitude sa parehong hemispheres, sa mga zone na nakapalibotmga magnetic pole ng planeta. Kadalasan, maaari mong makita ang isang maberde o asul-berdeng glow, kung minsan ay pupunan ng mga flash ng pula at rosas sa mga gilid. Ang matinding aurora borealis ay hugis tulad ng mga ribbon o fold ng tela, na nagiging mga spot kapag kumukupas. Ang mga guhit na ilang daang kilometro ang taas ay namumukod-tangi sa kahabaan ng ibabang gilid laban sa madilim na kalangitan. Ang pinakamataas na limitasyon ng aurora ay nawala sa kalangitan.
Ang magagandang optical phenomena na ito sa atmospera ay nagtatago pa rin ng kanilang mga lihim mula sa mga tao: ang mekanismo ng paglitaw ng ilang uri ng luminescence, ang sanhi ng pagkaluskos sa panahon ng matalim na pagkislap, ay hindi pa ganap na pinag-aralan. Gayunpaman, ang pangkalahatang larawan ng pagbuo ng auroras ay kilala ngayon. Ang kalangitan sa itaas ng hilaga at timog na mga pole ay pinalamutian ng isang maberde-rosas na glow habang ang mga sisingilin na particle mula sa solar wind ay bumabangga sa mga atomo sa itaas na kapaligiran ng Earth. Ang huli, bilang resulta ng pakikipag-ugnayan, ay tumatanggap ng karagdagang enerhiya at naglalabas nito sa anyo ng liwanag.
Halo
Ang araw at buwan ay madalas na lumilitaw sa harapan natin na napapalibutan ng isang kumikinang na parang halo. Ang halo na ito ay isang nakikitang singsing sa paligid ng pinagmumulan ng liwanag. Sa atmospera, kadalasan ito ay nabuo dahil sa pinakamaliit na mga particle ng yelo na bumubuo sa mga cirrus cloud na mataas sa ibabaw ng Earth. Depende sa hugis at sukat ng mga kristal, nagbabago ang mga katangian ng phenomenon. Kadalasan ang halo ay nasa anyong bahaghari na bilog bilang resulta ng pagkabulok ng light beam sa isang spectrum.
Ang isang kawili-wiling iba't ibang kababalaghan ay tinatawag na parhelion. Bilang resulta ng repraksyon ng liwanag sa mga kristal ng yeloSa antas ng Araw, dalawang maliliwanag na lugar ang nabuo, na kahawig ng liwanag ng araw. Sa mga makasaysayang salaysay ay mahahanap ang mga paglalarawan ng hindi pangkaraniwang bagay na ito. Noong nakaraan, madalas itong itinuturing na tagapagbalita ng mga kakila-kilabot na kaganapan.
Mirage
Ang
Mirage ay mga optical phenomena din sa atmospera. Bumangon ang mga ito bilang resulta ng repraksyon ng liwanag sa hangganan sa pagitan ng mga layer ng hangin na malaki ang pagkakaiba sa density. Ang panitikan ay naglalarawan ng maraming mga kaso kapag ang isang manlalakbay sa disyerto ay nakakita ng mga oasis o kahit na mga lungsod at kastilyo na hindi maaaring malapit. Kadalasan ang mga ito ay "mas mababang" mga mirage. Ang mga ito ay bumangon sa ibabaw ng patag na ibabaw (disyerto, asp alto) at kumakatawan sa isang sinasalamin na imahe ng kalangitan, na tila sa nagmamasid ay isang anyong tubig.
Ang tinatawag na superior mirages ay hindi gaanong karaniwan. Nabubuo ang mga ito sa malamig na ibabaw. Ang mga superior mirage ay tuwid at baligtad, kung minsan pinagsasama nila ang parehong mga posisyon. Ang pinakatanyag na kinatawan ng mga optical phenomena na ito ay si Fata Morgana. Ito ay isang kumplikadong mirage na pinagsasama ang ilang uri ng mga pagmuni-muni nang sabay-sabay. Ang mga bagay sa totoong buhay ay lumalabas sa harap ng nagmamasid, paulit-ulit na sinasalamin at pinaghalo.
Elektrisidad sa atmospera
Ang mga electrical at optical phenomena sa atmospera ay madalas na binabanggit nang magkasama, bagama't ang mga sanhi ng kanilang paglitaw ay magkaiba. Ang polarisasyon ng mga ulap at ang pagbuo ng kidlat ay nauugnay sa mga prosesong nagaganap sa troposphere at ionosphere. Ang mga malalaking spark discharge ay kadalasang nabubuo sa panahon ng bagyo. Ang kidlat ay nangyayari sa loob ng mga ulap at maaaring tumama sa lupa. Nagbabanta sila sa buhaymga tao, at ito ay isa sa mga dahilan para sa siyentipikong interes sa mga naturang phenomena. Ang ilang mga katangian ng kidlat ay isang misteryo pa rin sa mga mananaliksik. Sa ngayon, hindi alam ang sanhi ng ball lightning. Tulad ng ilang aspeto ng aurora at mirage theory, ang mga electrical phenomena ay patuloy na nakakaintriga sa mga siyentipiko.
Optical phenomena sa atmospera, na maikling inilarawan sa artikulo, ay nagiging mas at mas naiintindihan ng mga physicist araw-araw. Kasabay nito, sila, tulad ng kidlat, ay hindi tumitigil sa paghanga sa mga tao sa kanilang kagandahan, misteryo at kung minsan ay kadakilaan.
