1/9

Ettekanne teemal: Optilised nähtused

Slaid nr 1

Slaidi kirjeldus:

Slaid nr 2

Slaidi kirjeldus:

Optilised nähtused on- Optilised nähtused atmosfääris on nähtused, mis on põhjustatud valguse hajumisest, neeldumisest, murdumisest ja difraktsioonist. Valgusallikad võivad olla Päike, Kuu või ioniseeritud õhk atmosfääri ülemistest kihtidest. Optiliste nähtuste hulka kuuluvad: vikerkaar, halo, miraaž, videvik, koit, aurora. Optilised nähtused on tihedalt seotud ilmaga ja mõnel juhul saab neid kasutada selle ennustamiseks.

Slaid nr 3

Slaidi kirjeldus:

Mirage Seda optilist nähtust täheldatakse sageli kõrbes - koos kaugete objektidega on nähtavad ka nende kujutluslikud, "nähtavad" kujutised. Mõnikord on näha silmapiiri taha peidetud objektide peegeldusi. Taeva peegeldumine õhu pinnakihtidelt tekitab sageli mulje veepinnast. Miraažid on seletatavad valguskiirte paindumisega ebaühtlaselt kuumutatud erineva tihedusega õhukihtides. Need tekivad nii siis, kui maaõhk on tugevalt kuumutatud (kõrbetes, mõnikord maanteeasfaldi kohal) kui ka ülejahutamisel.

Slaid nr 4

Slaidi kirjeldus:

Halo Light rõngad, sambad või laigud Päikese ja Kuu ümber, "valepäikesed". Mõnikord on need rõngad vikerkaarevärvilised. Halo tekib siis, kui valgus peegeldub või murdub jääkristallidest, moodustades kergeid rünkpilvi või udu. Enamasti juhtub see mägedes. Nagu vikerkaaredki tekivad atmosfääri kiirte murdumise tulemusena halod, jääkristallide tõttu tekivad ainult halod. Mõnikord muutuvad päikese peegeldused sama eredaks kui päike ise, seda nähtust nimetatakse "päikesekoerteks".

Slaid nr 5

Slaidi kirjeldus:

Tähesaju Tegelikult ei lange taevast alla mitte tähed, vaid meteoriidid, mis maa atmosfääri sattudes kuumenevad ja põlevad. Sel juhul ilmub valgussähvatus, mis on nähtav Maa pinnast üsna suurel kaugusel. Kõige sagedamini nimetatakse suure intensiivsusega meteoorisadu (kuni tuhat meteoori tunnis) tähe- või meteoorisadu. Meteoorisadu koosneb meteooridest, mis põlevad atmosfääris ära ega jõua maapinnale, meteoorisadu aga maapinnale langevatest meteoriitidest.

Slaid nr 6

Slaidi kirjeldus:

Gloria Kui süütate öösel mägedes madalate pilvede all tule, ilmub teie vari pilvedele ja teie pea ümber on helendav halo. Seda nähtust nimetatakse Gloriaks. Gloria on optiline nähtus, mida täheldatakse pilvedel, mis asuvad otse vaatleja ees või all, valgusallika vastas asuvas punktis. Hiinas nimetatakse Gloriat "Buddha valguseks". Vaatleja varju ümbritseb alati värviline halo.

Slaid nr 7

Slaidi kirjeldus:

Veenuse vöö Õhtuhämaruses, veidi enne päikesetõusu või vahetult pärast päikeseloojangut on taevas horisondi kohal osaliselt värvitu ja osaliselt roosakas. Seda nähtust nimetatakse Veenuse vööks. Värvitu triip juba tumenenud taeva ja sinise taeva vahel on näha kõikjal, isegi Päikese vastasküljele. Veenuse vöö nähtus on seletatav loojuva (või tõusva) Päikese valguse peegeldusega atmosfääris, mis paistab punetavana.

Slaidi kirjeldus:

Roheline kiir Roheline kiir on smaragdrohelise päikesevalguse välk hetkel, mil viimane Päikesekiir horisondi taha kaob. Päikesevalguse punane komponent kaob esimesena, kõik teised järgnevad järjekorras ja viimasena jääb alles smaragdroheline. See nähtus ilmneb ainult siis, kui ainult päikeseketta serv jääb horisondi kohale, vastasel juhul tekib värvide segu. Roheline kiir ilmub mõneks hetkeks, enne kui päike horisondi alla kaob või vahetult enne koitu. See näib väikese rohelise välguna ja on põhjustatud valguse murdumisest atmosfääris.

Optilised nähtused looduses: peegeldus, sumbumine, täielik sisepeegeldus, vikerkaar, miraaž.

Venemaa Riikliku Põllumajandusülikooli Moskva Põllumajandusakadeemia K.A. Timirjazeva

Teema: Optilised nähtused looduses

Esitatud

Bahtina Tatjana Igorevna

Õpetaja:

Momdži Sergei Georgijevitš

Moskva, 2014

1. Optiliste nähtuste tüübid

3. Täielik sisepeegeldus

Järeldus

1. Optiliste nähtuste tüübid

Iga nähtava sündmuse optiline nähtus on valguse ning füüsikalise ja bioloogilise ainelise meediumi koosmõju tulemus. Roheline valgusvihk on optilise nähtuse näide.

Tavalised optilised nähtused tekivad sageli päikese või kuu valguse koostoime tõttu atmosfääri, pilvede, vee, tolmu ja muude osakestega. Mõned neist, nagu roheline valgusvihk, on nii haruldane nähtus, et neid peetakse mõnikord müütiliseks.

Optilised nähtused hõlmavad neid, mis tulenevad atmosfääri optilistest omadustest, ülejäänud loodusest (muud nähtused); objektidelt, olgu need siis looduslikud või inimlikud (optilised efektid), kus meie silmadel on nähtuste entoptiline olemus.

On palju nähtusi, mis tekivad kas valguse kvant- või laineloomuse tagajärjel. Mõned neist on üsna peened ja jälgitavad ainult täpsete mõõtmiste abil, kasutades teaduslikke instrumente.

Oma töös tahan käsitleda ja rääkida peeglitega seotud optilistest nähtustest (peegeldus, sumbumine) ja atmosfäärinähtustest (miraaž, vikerkaar, aurorad), mida me igapäevaelus sageli kohtame.

2. Peegeloptilised nähtused

Mu valgus, peegel, ütle mulle...

Kui võtta lihtne ja täpne määratlus, siis peegel on sile pind, mis on loodud valgust (või muud kiirgust) peegeldama. Kõige kuulsam näide on tasapinnaline peegel.

Peeglite kaasaegne ajalugu ulatub 13. sajandisse, täpsemalt 1240. aastasse, mil Euroopa õppis klaasnõusid puhuma. Tõelise klaaspeegli leiutamine pärineb aastast 1279, mil frantsiskaan John Peckham kirjeldas meetodit klaasi katmiseks õhukese tinakihiga.

Lisaks inimese leiutatud ja loodud peeglitele on peegeldavate pindade loetelu suur ja ulatuslik: reservuaari pind, mõnikord jää, mõnikord poleeritud metall, lihtsalt klaas, kui vaadata seda teatud nurga alt, kuid siiski, see on inimese loodud peegel, mida võib nimetada praktiliselt ideaalseks peegeldavaks pinnaks.

Peeglist peegelduvate kiirte tee põhimõte on lihtne, kui rakendada geomeetrilise optika seadusi, arvestamata valguse lainelist olemust. Valguskiir langeb peegelpinnale (vaatame täiesti läbipaistmatut peeglit) nurga alfa-nurga all (risti), mis on tõmmatud kiirte langemispunktini peeglile. Peegeldunud kiire nurk võrdub sama väärtusega - alfa. Peegli tasapinnaga täisnurga all olevale peeglile langev kiir peegeldub tagasi iseendale.

Lihtsaima – lameda peegli puhul paikneb pilt peegli taga objekti suhtes sümmeetriliselt peegli tasapinna suhtes, see on virtuaalne, sirge ja sama suurusega kui objekt ise.

See, et vaikses vees peegelduv maastik ei erine tegelikust, vaid on ainult tagurpidi pööratud, pole kaugeltki tõsi. Kui inimene vaatab hilisõhtul, kuidas peegelduvad vees lambid või kuidas peegeldub vette laskuv kallas, siis peegeldus näib talle lühenevat ja "kaob" täielikult, kui vaatleja on kõrgel veepinnast kõrgemal. vesi. Samuti ei saa kunagi näha peegeldust kivi tipust, millest osa on vette sukeldatud. Maastik näib vaatlejale nii, nagu oleks seda vaadatud punktist, mis asub sama palju veepinnast allpool, kui vaatleja silm on pinnast kõrgemal. Maastiku ja selle kujutise erinevus väheneb nii silma veepinnale lähenedes kui ka objekti eemaldudes. Tihti arvatakse, et põõsaste ja puude peegeldus tiigis on heledamate värvide ja rikkalikumate toonidega. Seda omadust võib märgata ka objektide peegeldumist peeglist jälgides. Siin mängib psühholoogiline taju suuremat rolli kui nähtuse füüsiline pool. Peegli raam ja tiigi kaldad piiravad väikest ala maastikust, kaitstes inimese külgvaadet kogu taevast tuleva liigse hajutatud valguse eest ja pimestades vaatlejat, see tähendab, et ta vaatab väikest ala. maastik justkui läbi tumeda kitsa toru. Peegeldunud valguse heleduse vähendamine võrreldes otsevalgusega muudab inimestel lihtsamaks taeva, pilvede ja muude eredalt valgustatud objektide vaatlemise, mis otse vaadates on silmale liiga eredad.

3. Valguse täielik sisepeegeldus

Kaunis vaatepilt on purskkaev, mille väljapaiskuvad joad on seestpoolt valgustatud. Seda saab normaalsetes tingimustes kujutada järgmise katsega. Kõrgesse plekkpurki, põhjast 5 cm kõrgusele, tuleb puurida ümmargune 5-6 mm läbimõõduga auk. Pistikupesaga lambipirn tuleb hoolikalt pakkida tsellofaani paberisse ja asetada augu vastas. Peate purki valama vett. Ava avades saame juga, mis hakkab olema seestpoolt valgustatud. Pimedas ruumis helendab see eredalt ja näeb välja väga muljetavaldav. Voolu saab anda mis tahes värvi, asetades valguskiirte teele värvilise klaasi. Kui paned sõrme oja teele, siis vesi pritsib ja need tilgad helendavad eredalt. Selle nähtuse seletus on üsna lihtne. Valguskiir liigub mööda veejoa ja tabab kõverat pinda piiravast nurgast suurema nurga all, kogeb täielikku sisemist peegeldust ja tabab siis uuesti voolu vastaskülge nurga all, mis on jälle suurem kui piirav nurk. Nii et kiir liigub mööda joa, paindudes koos sellega. Aga kui valgus peegelduks täielikult joa sees, siis ei oleks see väljast näha. Osa valgusest hajub vee, õhumullide ja selles sisalduvate erinevate lisandite tõttu, samuti joa ebaühtlase pinna tõttu, nii et see on väljastpoolt nähtav.

Annan siinkohal selle nähtuse füüsilise seletuse. Olgu esimese keskkonna absoluutne murdumisnäitaja suurem kui teise keskkonna absoluutne murdumisnäitaja n1 > n2, see tähendab, et esimene keskkond on optiliselt tihedam. Siin on meedia absoluutnäitajad vastavalt võrdsed:

Seejärel, kui suunate valguskiire optiliselt tihedamast keskkonnast optiliselt vähem tihedale keskkonnale, siis langemisnurga suurenedes läheneb murdunud kiir kahe kandja vahelisele liidesele, seejärel liigub piki liidest ja langemisnurga edasisel suurenemisel kaob murdunud kiir, s.o. langev kiir peegeldub täielikult kahe kandja vahelisel liidesel.

Piirnurk (alfa null) on langemisnurk, mis vastab 90-kraadisele murdumisnurgale. Vee puhul on piirnurk 49 kraadi. Klaasi jaoks - 42 kraadi. Ilmingud looduses: - õhumullid veealustel taimedel tunduvad peeglitaolised - kastepiisad vilguvad mitmevärviliste tuledega - teemantide “mäng” valguskiirtes – veepind klaasis särab alt vaadates läbi klaasi seina.

4. Atmosfääri optilised nähtused

Miraaž on optiline nähtus atmosfääris: valguse peegeldumine piirilt õhukihtide vahel, mille tihedus on järsult erinev. Vaatleja jaoks tähendab selline peegeldus, et koos kauge objektiga (või taevaosaga) on nähtav selle virtuaalne pilt, mis on selle suhtes nihkunud.

See tähendab, et miraaž pole midagi muud kui valguskiirte mäng. Fakt on see, et kõrbes soojeneb maa väga palju. Kuid samal ajal on õhutemperatuur maapinnast erinevatel kaugustel sellest väga erinev. Näiteks kümne sentimeetri kõrgusel maapinnast on õhukihi temperatuur 30-50 kraadi madalam kui pinnatemperatuur.

Kõik füüsikaseadused ütlevad: valgus levib homogeenses keskkonnas sirgjooneliselt. Selliste äärmuslike tingimuste korral seadus aga ei kehti. Mis toimub? Selliste temperatuuride erinevuste korral hakkavad kiired murduma ja maapinnal endal hakkavad nad üldiselt peegelduma, luues seeläbi illusioone, mida oleme harjunud nimetama miraažideks. See tähendab, et pinna lähedal olev õhk muutub peegliks.

Kuigi miraaže seostatakse tavaliselt kõrbetega, võib neid sageli täheldada veepinna kohal, mägedes ja mõnikord isegi suuremad linnad. Teisisõnu, kõikjal, kus tekivad äkilised temperatuurimuutused, võib neid vapustavaid pilte jälgida.

See nähtus on üsna tavaline. Näiteks meie planeedi suurimas kõrbes täheldatakse aastas umbes 160 tuhat miraaži.

On väga huvitav, et kuigi miraaže peetakse kõrbete lasteks, on Alaska juba pikka aega tunnistatud nende esinemise vaieldamatuks liidriks. Mida külmem on, seda selgem ja ilusam on vaadeldav miraaž.

Ükskõik kui levinud see nähtus on, on seda väga raske uurida. Miks? Jah, kõik on väga lihtne. Keegi ei tea, kus ja millal ta ilmub, milline ta on ja kui kaua ta elab.

Pärast seda, kui miraažide kohta ilmus palju erinevaid dokumente, tuli need loomulikult salastada. Selgus, et vaatamata nende mitmekesisusele oli võimalik tuvastada vaid kuut tüüpi miraaže: alumine (järv), ülemine (taevasse ilmuv), külgmine, “Fata Morgana”, kummitusmiraažid ja libahundimiraažid.

Keerulisemat tüüpi miraaži nimetatakse Fata Morganaks. Sellele pole veel seletust leitud.

Madalam (järve) miraaž.

Need on kõige levinumad miraažid. Oma nime said nad päritolukohtade järgi. Neid täheldatakse maa ja vee pinnal.

Suurepärased miraažid (kaugusnägemise miraažid).

Seda tüüpi miraažid on päritolult sama lihtsad kui eelmine tüüp. Sellised miraažid on aga palju mitmekesisemad ja ilusamad. Nad ilmuvad õhus. Kõige põnevamad neist on kuulsad kummituslinnad. On väga huvitav, et need kujutavad tavaliselt pilte objektidest – linnadest, mägedest, saartest –, mis asuvad paljude tuhandete kilomeetrite kaugusel.

Külgmiraažid

Need ilmuvad vertikaalsete pindade lähedal, mida päike tugevalt soojendab. Need võivad olla kivised mere- või järvekaldad, mil kallast juba päike valgustab, kuid veepind ja õhk selle kohal on veel külm. Seda tüüpi miraažid on Genfi järves väga levinud.

Fata Morgana

Fata Morgana on kõige keerulisem miraažitüüp. See on kombinatsioon mitmest miraaživormist. Samas on objektid, mida miraaž kujutab, mitmekordselt suurendatud ja üsna moonutatud. Huvitaval kombel sai seda tüüpi miraažid oma nime kuulsa Arthuri õe Morgana järgi. Väidetavalt solvus ta Lanceloti peale, et ta teda tagasi lükkas. Temast hoolimata asus ta elama veealusesse maailma ja hakkas kõigile meestele kätte maksma, pettes neid kummituslike nägemustega.

Fata Morganas on palju " lendavad hollandlased", mida meremehed ikka näevad. Tavaliselt näitavad nad laevu, mis asuvad vaatlejatest sadade või isegi tuhandete kilomeetrite kaugusel.

Võib-olla pole miraažitüüpide kohta enam midagi öelda.

Lisan, et kuigi see on äärmiselt ilus ja salapärane vaatepilt, on see ka väga ohtlik. Ma tapan miraaže ja hullutan oma ohvreid. See kehtib eriti kõrbemiraažide kohta. Ja selle nähtuse selgitamine ei tee reisijate saatust lihtsamaks.

Inimesed aga püüavad selle vastu võidelda. Nad loovad spetsiaalsed juhised, mis näitavad kohti, kus miraažid kõige sagedamini ilmuvad, ja mõnikord ka nende vorme.

Muide, miraažid saadakse laboritingimustes.

Näiteks V.V. raamatus avaldatud lihtne eksperiment. Mayra "Valguse täielik peegeldus lihtsates katsetes" (Moskva, 1986), antud siin Täpsem kirjeldus miraažimudelite saamine erinevates keskkondades. Lihtsaim viis miraaži vaatlemiseks on vees (joonis 2). Kinnitage valge põhjaga anuma põhja tume, eelistatavalt must kohvivorm. Vaadates alla, peaaegu vertikaalselt, piki selle seina, valage kiiresti purki kuum vesi. Purgi pind muutub koheselt läikivaks. Miks? Fakt on see, et vee murdumisnäitaja tõuseb temperatuuri tõustes. Vee temperatuur purgi kuuma pinna lähedal on palju kõrgem kui eemal. Nii et valgusvihk paindub samamoodi nagu miraažide puhul kõrbes või kuumal asfaldil. Purk tundub meile läikiv tänu täielikule valguse peegeldumisele.

Iga disainer soovib teada, kust Photoshopi alla laadida.

Atmosfääri optiline ja meteoroloogiline nähtus, mida täheldatakse siis, kui Päike (mõnikord Kuu) valgustab paljusid veepiisku (vihm või udu). Vikerkaar näeb välja nagu mitmevärviline kaar või ring, mis koosneb spektri värvidest (välisservast: punane, oranž, kollane, roheline, sinine, indigo, violetne). Need on seitse värvi, mida vene kultuuris tavaliselt vikerkaare järgi tuvastatakse, kuid tuleb meeles pidada, et tegelikult on spekter pidev ja selle värvid lähevad sujuvalt üksteiseks läbi paljude vahepealsete varjundite.

Vikerkaarega kirjeldatud ringi keskpunkt asub vaatlejat ja Päikest läbival sirgel, pealegi on vikerkaare vaatlemisel (erinevalt halost) Päike alati vaatlejast tagapool ja samaaegselt on võimatu näha Päike ja vikerkaar ilma optilisi seadmeid kasutamata. Maapinnal vaatleja jaoks näeb vikerkaar tavaliselt välja nagu kaar, osa ringist ja mida kõrgem on vaatluspunkt, seda terviklikum see on (mäelt või lennukilt on näha täisring). Kui Päike tõuseb horisondi kohal üle 42 kraadi, pole Maa pinnalt vikerkaart näha.

Vikerkaar tekib siis, kui päikesevalgus murdub ja peegeldub atmosfääris hõljuvatest veepiiskadest (vihm või udu). Need tilgad painutavad erinevat värvi valgust erinevalt (pikema lainepikkusega (punase) valguse vee murdumisnäitaja on väiksem kui lühikese lainepikkuse (violetse) valguse puhul, seega on punane valgus kõige nõrgemalt 137°30" ja violetne valgus kõige tugevamalt 139 võrra. °20"). Tulemusena valge valgus laguneb spektriks (tekib valguse dispersioon). Vaatleja, kes seisab seljaga valgusallika poole, näeb mitmevärvilist kuma, mis väljub ruumist mööda kontsentrilisi ringe (kaare).

Kõige sagedamini täheldatakse primaarset vikerkaart, milles valgus läbib ühe sisemise peegelduse. Kiirte teekond on näidatud üleval paremal joonisel. Primaarses vikerkaarel on punane värv kaarest väljaspool, selle nurgaraadius on 40-42°.

Mõnikord võib esimese ümber näha teist, vähem eredat vikerkaart. See on sekundaarne vikerkaar, mille moodustab tilkades kaks korda peegeldunud valgus. Sekundaarses vikerkaares on värvide järjekord "ümberpööratud" - lilla on väljast ja punane seest. Sekundaarse vikerkaare nurgaraadius on 50-53°. Taevas kahe vikerkaare vahel on tavaliselt märgatavalt tumedam, ala, mida nimetatakse Aleksandri ribaks.

Kolmandat järku vikerkaare ilmumine looduslikes tingimustes on äärmiselt haruldane. Arvatakse, et viimase 250 aasta jooksul on selle nähtuse jälgimise kohta olnud vaid viis teaduslikku aruannet. Seda üllatavam on 2011. aastal ilmunud teade, et neljandat järku vikerkaart oli võimalik mitte ainult vaadelda, vaid ka pildile registreerida. Laboritingimustes on võimalik saada palju kõrgema järgu vikerkaare. Nii väideti ühes 1998. aastal avaldatud artiklis, et autoritel õnnestus laserkiirgust kasutades saada kahesajanda järgu vikerkaar.

Primaarse vikerkaare valgus on 96% ulatuses polariseeritud piki kaare suunda. Sekundaarse vikerkaare valgus on 90% polariseeritud.

Heledal kuuvalgel ööl on näha ka Vikerkaart Kuult. Kuna inimsilma vähese valguse retseptorid - "vardad" - ei taju värvi, näib kuu vikerkaar valkjas; Mida heledam on valgus, seda “värvilisem” on vikerkaar (värviretseptorid - “koonused”) selle tajumisse kaasatud.

Teatud asjaoludel võite näha kahekordset, ümberpööratud või isegi rõngakujulist vikerkaart. Tegelikult on need nähtused teisest protsessist - valguse murdumisest atmosfääris hajutatud jääkristallides ja kuuluvad halo juurde. Pööratud vikerkaare (pea-seniidikaar, seniidikaar – üks halo tüüpidest) taevasse ilmumiseks on vaja spetsiifilisi põhja- ja lõunapoolusele iseloomulikke ilmastikutingimusi. Pööratud vikerkaar tekib õhukese pilvekardina jää läbiva valguse murdumise tõttu 7–8 tuhande meetri kõrgusel. Sellise vikerkaare värvid paiknevad ka vastupidiselt: lilla on ülaosas ja punane on all.

Polaartuled

Aurora (virmalised) on magnetosfääriga planeetide atmosfääri ülemiste kihtide kuma (luminestsents) nende vastasmõju tõttu päikesetuule laetud osakestega.

Väga piiratud alal atmosfääri ülakihtides võivad aurorad põhjustada madala energiaga laetud päikesetuuleosakesed, mis sisenevad põhja- ja lõunapooluse põhja- ja lõunapooluse kaudu polaarsesse ionosfääri. Põhjapoolkeral võib pärastlõunasel ajal Teravmägede kohal täheldada kaspeni aurorasid.

Kui plasmakihi energeetilised osakesed põrkuvad atmosfääri ülemise kihiga, ergastuvad selle koostises sisalduvad gaaside aatomid ja molekulid. Ergastatud aatomite kiirgus on nähtavas vahemikus ja seda vaadeldakse kui aurora. Aurorade spektrid sõltuvad planeetide atmosfääri koostisest: näiteks kui Maa jaoks on kõige heledamad ergastatud hapniku ja lämmastiku emissioonijooned nähtavas piirkonnas, siis Jupiteri puhul - vesiniku emissioonijooned ultraviolettkiirguses.

Kuna ionisatsioon laetud osakeste poolt toimub kõige tõhusamalt osakeste tee lõpus ja atmosfääri tihedus väheneb vastavalt baromeetrilisele valemile kõrguse kasvades, siis sõltub aurorade ilmumise kõrgus üsna tugevalt planeedi atmosfääri parameetritest, mis on tingitud asjaolust, et ionisatsioon laetud osakeste toimel toimub kõige tõhusamalt, kuna see on vastavalt baromeetrilisele valemile. näiteks üsna keerulise atmosfäärikoostisega Maa puhul täheldatakse hapniku punast kuma 200-400 km kõrgusel ning lämmastiku ja hapniku kombineeritud helendus on ~110 km kõrgusel. Lisaks määravad need tegurid aurorade kuju – udused ülemised ja üsna teravad alumised piirid.

Aurorasid vaadeldakse peamiselt mõlema poolkera kõrgetel laiuskraadidel Maa magnetpoolusi ümbritsevates ovaalsetes tsoonides-vöödes - auraalsetes ovaalides. Auraalsete ovaalide läbimõõt on vaikse Päikese ajal ~ 3000 km, päeval on tsooni piir magnetpoolusest 10--16°, öisel poolel - 20--23°. Kuna Maa magnetpoolusi eraldab geograafilistest poolustest ~12°, siis aurorasid vaadeldakse laiuskraadidel 67--70°, kuid päikese aktiivsuse ajal aurora ovaal laieneb ja aurorasid võib vaadelda madalamatel laiuskraadidel - 20 -25° lõuna- või põhja pool nende tavapärase avaldumise piiridest. Näiteks Stewarti saarel, mis asub ainult 47° paralleelil, esineb aurorasid regulaarselt. Maoorid nimetasid seda isegi "põletavateks".

Maa aurorade spektris on kõige intensiivsem kiirgus atmosfääri põhikomponentidelt - lämmastik ja hapnik, kusjuures nende emissioonijooni vaadeldakse nii aatomi- kui ka molekulaarses (neutraalsed molekulid ja molekulioonid) olekus. Kõige intensiivsemad on aatomi hapniku ja ioniseeritud lämmastiku molekulide emissioonijooned.

Hapniku hõõgumine on tingitud ergastatud aatomite emissioonist metastabiilsetes olekutes lainepikkustega 557,7 nm (roheline joon, eluiga 0,74 s) ja dubletiga 630 ja 636,4 nm (punane piirkond, eluiga 110 sek). Selle tulemusena eraldub punane dulett 150–400 km kõrgusel, kus atmosfääri suure harulduse tõttu on ergastatud olekute kustutamise kiirus kokkupõrgete ajal madal. Ioniseeritud lämmastiku molekulid kiirgavad lainepikkusel 391,4 nm (ligi ultraviolettkiirgus), 427,8 nm (violetne) ja 522,8 nm (roheline). Igal nähtusel on aga oma ainulaadne ulatus, mis on tingitud atmosfääri keemilise koostise ja ilmastikutegurite muutlikkusest.

Aurorade spekter muutub kõrgusega ja olenevalt auroraspektris domineerivatest emissioonijoontest jagunevad aurorad kahte tüüpi: kõrgmäestiku A-tüüpi aurorad, kus ülekaalus on aatomijooned, ja B-tüüpi aurorad suhteliselt madalatel kõrgustel ( 80–90 km), mille spektris on ülekaalus molekulaarsed jooned, mis on tingitud aatomi ergastatud olekute kokkupõrkest nendel kõrgustel suhteliselt tihedas atmosfääris.

Aurorad esineb märgatavalt sagedamini kevadel ja sügisel kui talvel ja suvel. Tippsagedus esineb kevade lähimatel perioodidel ja sügisene pööripäev. Aurora ajal vabaneb lühikese ajaga tohutult palju energiat. Seega vabanes ühe 2007. aastal registreeritud häire ajal 5·1014 džauli, mis on ligikaudu sama palju kui 5,5-magnituudise maavärina ajal.

Maa pinnalt vaadeldes näib aurora taeva üldise kiiresti muutuva helgina või liikuvate kiirte, triipude, kroonide või "kardinatena". Aurora kestus ulatub kümnetest minutitest mitme päevani.

Usuti, et aurorad põhja- ja lõunapoolkera on sümmeetrilised. Aurora samaaegne vaatlemine 2001. aasta mais kosmosest põhja- ja lõunapooluselt näitas aga, et virmalised ja lõunatuled erinevad üksteisest oluliselt.

optilise valguse kvantvikerkaar

Järeldus

Looduslikud optilised nähtused on väga ilusad ja mitmekesised. Iidsetel aegadel, kui inimesed ei mõistnud oma olemust, andsid nad neile müstilisi, maagilisi ja religioosseid tähendusi, kartsid ja kartsid neid. Kuid nüüd, kui suudame laboratoorsetes (ja mõnikord isegi ajutistes) tingimustes iga nähtuse isegi oma kätega toota, on ürgne õudus kadunud ja võime rõõmsalt märgata igapäevaelus taevas vilksatavat vikerkaart, minge põhja poole, et imetleda aurorat ja uudishimulikult tähele panna kõrbes aimatavat salapärast miraaži. Ja peegleid on veelgi rohkem oluline osa meie igapäevaelus - nii igapäevaelus (näiteks kodus, autodes, videokaamerates) kui ka erinevates teadusinstrumentides: spektrofotomeetrid, spektromeetrid, teleskoobid, laserid, meditsiiniseadmed.

Sarnased dokumendid

Mis on optika? Selle liigid ja roll kaasaegse füüsika arengus. Valguse peegeldumisega seotud nähtused. Peegeldusteguri sõltuvus valguse langemisnurgast. Ohutusprillid. Valguse murdumisega seotud nähtused. Vikerkaar, miraaž, aurorad.

abstraktne, lisatud 01.06.2010


Optika tüübid. Maa atmosfäär on nagu optiline süsteem. Päikeseloojang. Värvimuutus taevas. Vikerkaare moodustumine, vikerkaarte mitmekesisus. Polaartuled. Päikesetuul kui aurora põhjustaja. Mirage. Optiliste nähtuste saladused.

kursusetöö, lisatud 17.01.2007


Antiikmõtlejate seisukohad valguse olemusest, mis põhinevad kõige lihtsamatel loodusnähtuste vaatlustel. Prismaelemendid ja optilised materjalid. Prisma materjali ja keskkonna valguse murdumisnäitajate mõju demonstreerimine valguse murdumise nähtusele prismas.

kursusetöö, lisatud 26.04.2011


Valguse korpuskulaarsete ja laineteooriate uurimine. Häiremustri maksimumide ja miinimumide tingimuste uurimine. Kahe monokromaatilise laine liitmine. Silmaga tajutava valguse lainepikkus ja värvus. Häireäärte lokaliseerimine.

abstraktne, lisatud 20.05.2015


Valguse murdumise, hajumise ja interferentsiga seotud nähtused. Kaugnägemise miraažid. Vikerkaare difraktsiooniteooria. Halo moodustumine. Teemanttolmu efekt. "Katkise nägemise" fenomen. Parheelia, kroonide ja aurora vaatlemine taevas.

esitlus, lisatud 14.01.2014


Mehaaniliste lainete difraktsioon. Valguse interferentsi nähtuste seos Jungi katse näitel. Huygensi-Fresneli printsiip, mis on laineteooria põhipostulaat, mis võimaldab seletada difraktsiooninähtusi. Geomeetrilise optika kasutuspiirangud.

esitlus, lisatud 18.11.2014


Nähtuse teooria. Difraktsioon on nähtuste kogum valguse levimisel teravate ebahomogeensustega keskkonnas. Valguse intensiivsuse jaotusfunktsiooni leidmine ja uurimine ümmargusest avast difraktsiooni ajal. Difraktsiooni matemaatiline mudel.

kursusetöö, lisatud 28.09.2007


Optiliste nähtuste põhiseadused. Valguse sirgjoonelise levimise, peegelduse ja murdumise seadused, valguskiirte sõltumatus. Laseri kasutamise füüsikalised põhimõtted. Füüsikalised nähtused ja koherentse valguse kvantgeneraatori põhimõtted.

esitlus, lisatud 18.04.2014


Valgus- ja lainenähtuste füüsika tunnused. Mõne valguse omaduste inimvaatluse analüüs. Geomeetrilise optika seaduste olemus (valguse sirgjooneline levimine, valguse peegelduse ja murdumise seadused), valgustustehnilised põhisuurused.

kursusetöö, lisatud 13.10.2012


Difraktsiooni uurimine, valguse sirgjoonelisest levimissuunast kõrvalekaldumise nähtused takistuste lähedusest möödumisel. Valguslainete paindumise tunnused ümber läbipaistmatute kehade piiride ja valguse tungimise geomeetrilise varju piirkonda.

Sissejuhatus.

Traditsiooniliste lähenemisviiside raames ei ole veel selgitatud mitmeid anomaalseid optilisi nähtusi tsislunaarses ruumis. Märgime neist paar kõige vastikumat - lingid tõenditele, mille kohta on toodud allpool. Esiteks on see värvikao nähtus: objekte ei vaadelda mitte loomulikes värvides, vaid praktiliselt hallides toonides. Teiseks on see valguse tagasihajumise nähtus: ükskõik, millise nurga alt valgus hajuvat pinda ei tabaks, läheb suurem osa peegeldunud valgusest vastupidises suunas – tagasi sinna, kust valgus tuli.

Usume, et nende hämmastavate nähtuste põhjuseks on Kuu gravitatsiooni eriline korraldus – planeetide gravitatsioonist erineval põhimõttel. Planeedi gravitatsiooni põhjustab meie terminoloogias planeetide sageduslehter. Vaba katsekeha mahus määrab sageduse tõusu lokaalne lõik otseselt aineosakeste omaenergiate gradiendi, mis tekitab kehale toetamata jõuefekti. Kuu sageduslehtri olemasolust pole märke. Oleme visandanud mudeli Kuu gravitatsiooni korraldamiseks – Maa sageduskalde kohalikule piirkonnale „inertsiaalse ruumi” spetsiifiliste vibratsioonide kehtestamise kaudu tsislunaarses piirkonnas. Olles tekkinud ebastabiilses ruumis, on katsekehal oma ruumalalt lokaalsete-absoluutsete kiiruste gradient – ​​ja seetõttu on sellel kvantenergia tasemete ruut-Doppleri nihete kaudu ka energiagradient, s.t. , kogeb see toetamata jõulööki.

"Inertsiaalse ruumi" vibratsioonil on optilistele nähtustele kahekordne mõju. Esiteks mõjutavad need vibratsioonid molekule, st. valguse emitteritel ja neeldujatel – mistõttu nende emissiooni- ja neeldumisspektrid muutuvad. Teiseks, meie arvates on valguse faasikiirus lokaalses-absoluutses mõttes seotud "inertsiaalse ruumi" lokaalse lõiguga, mistõttu selle vibratsioonid mõjutavad valguse levimise protsessi.

Selles artiklis anname tsislunaarse "ebastabiilse ruumi" täiustatud mudeli ja selgitame nende anomaalsete optiliste nähtuste päritolu.

Tsislunaarse "ebakindla ruumi" täiustatud mudel.

Siin on välja toodud tsislunaarse "ebastabiilse ruumi" varajane mudel. On asjakohane märkida: Nõukogude ja Ameerika kosmoselaevade esimesed lennud Kuule näitasid, et selle gravitatsioon toimib ainult väikeses ringikujulises piirkonnas, kuni umbes 10 000 km kaugusel Kuu pinnast - ja seega ei ulatu see kuu pinnale. Maa. Seetõttu ei reageeri Maal Kuule dünaamiline reaktsioon: vastupidiselt levinud arvamusele, Maal ei kehti, Kuuga vastandfaasis, nende ühise "massikeskuse" lähedal – ja vastupidiselt teisele levinud eksiarvamusele pole Kuu gravitatsioonil mingit pistmist ookeanide loodetega.

Mudeli kohaselt määratakse Kuu gravitatsiooni piirkonnas "inertsiaalse ruumi" harmoonilised vibratsioonid puhtalt tarkvara abil suundades mööda kohalikke Kuu vertikaale. Nende radiaalsete vibratsioonide korral vähenevad kiiruste amplituudi väärtused ja samaväärsed lineaarsed nihked, kui kaugus keskpunktist suureneb, ja Kuu gravitatsioonipiirkonna piiril muutuvad need praktiliselt nulliks. Kui simuleerida sfääriliselt sümmeetrilist gravitatsiooni, järgides pöördruutseadust, siis kiiruse amplituudi sõltuvus V vibratsioonid raadiusvektori pikkusest r Seal on

Kus K=4,9 × 10 12 m 3 /s 2 - Kuu gravitatsiooniparameeter, r max – Kuu gravitatsioonipiirkonna piiri raadius. Kui asendame punktis (1) Kuu keskmise raadiuse väärtused r L = 1738 km ja ka r max =11738 km, siis Kuu pinnal oleva “ebastabiilse ruumi” vibratsioonikiiruse amplituudi jaoks saame V(r L)" 3,10 km/s. Kui eeldame, et Kuu pinnal ekvivalentsete lineaarsete nihete amplituud on d(r A) = 5 µm, siis saame vibratsioonisageduse jaoks, mis eeldame olevat kogu Kuu gravitatsioonipiirkonnas sama V(r L)/2p d(r L) » 100 MHz. Need arvud on loomulikult ligikaudsed.

Tsislunaarse "ebastabiilse ruumi" mudeli põhiselgitus on seotud "inertsiaalse tausta" radiaalsete vibratsioonide faaside küsimusega. Varem arvasime, et Kuu gravitatsiooni piirkond on jagatud radiaalseteks osadeks, milles radiaalsete vibratsioonide faasid on korraldatud "malelaua mustri järgi". Nüüd tundub selline radiaalsete vibratsioonide faaside korraldamine meile põhjendamatult keeruline ja täiesti tarbetu. "Inertsiaalse ruumi" radiaalsed liikumised võivad toimuda sünkroonselt kogu Kuu gravitatsioonipiirkonnas: "kõik koos keskelt - kõik koos keskpunkti suunas". Selliste globaalselt sünkroonsete vibratsioonidega suhtleb "ebakindel ruum". tsentripetaalne kiirendus vaba keha pole halvem kui mudeli järgi ja globaalselt sünkroonsete vibratsioonide programmiline korraldamine on võrreldamatult lihtsam.

Valguse levimisel vibreerivas "ebakindlas ruumis" on põhijooned, kuna tingimused, milles Quantum Energy Transfer Navigator töötab, on siin ebatavalised. See on programm, mis otsib iga ergastatud aatomi jaoks eraldi vastuvõtva aatomi, kuhu ergastusenergia üle kantakse. Valguse levimise mõjud, sealhulgas lainenähtused, määratakse Navigatori poolt läbiviidavate arvutusalgoritmidega – tuvastades vastuvõtva aatomi, millele kvantenergia ülekandumise tõenäosus on maksimaalne. Neid Navigaatori algoritme kirjeldatakse artiklis. Nüüd on meie jaoks oluline, et otsingulainete kiirus, millega Navigator informatsioon ruumi skaneerib, oleks võrdne valguse kiirusega ja oleks lokaalses-absoluutses mõttes seotud “inertsiaalruumi” lokaalse lõiguga. Seetõttu mõjutavad "inertsiaalse ruumi" vibratsioonid Navigaatori otsingulainete liikumist. Kui need vibratsioonid on orienteeritud piki kohalikke Kuu vertikaale, liigub kohalik horisontaalne valguskiir mitte sirgjooneliselt, vaid piki sinusoidi - perioodiga, mille määrab vibratsiooni sagedus. Nende sagedusel 100 MHz (vt eespool) on sinusoidi periood umbes 3 m. Sel juhul saab kiire liikumise suundade vertikaalset nurkjaotust hinnata vibratsiooni kiiruse amplituudi ja vibratsiooni kiiruse amplituudi suhte kaudu. valguse kiirus – Kuu pinna lähedal on see levik ligikaudu üks kaaresekund.

Selle vertikaalse hajumise arvessevõtmine Kuu pinna lähedalt mööduva valguskiire liikumissuundades selgitab meie arvates kergesti järgmisi optilisi efekte. Esiteks on see võimatu" ennustada tähtede Kuu okultatsiooni toimumist ja kestust sellise täpsusega, nagu on arvutatud paljud teised taevanähtused". Teiseks on see Kuu pinna pildi kvaliteedi langus ketta servade lähedal (vt näiteks fotosid). Kujutise "hägustumine" Kuu ketta servades poleks üllatav, kui Kuul oleks atmosfäär - kuid see pole nii. Mõlemad mõjud ei ole traditsiooniliste lähenemisviiside raames leidnud mõistlikku seletust.

Värvi kadumise nähtus tsislunaarses "ebakindlas ruumis".

Nagu me varem märkisime, on valguse levimise protsess ergastusenergia kvantülekande ahel aatomilt aatomile. Selle ahela järjestikused lülid, st. aatom-saatja ja aatom-vastuvõtja paarid loob Navigator vastavalt teatud algoritmidele. Navigaatori otsingulainete tippude vahelist kaugust nimetatakse optikas "kiirguse" lainepikkuseks (me paneme selle sõna jutumärkidesse, kuna Navigaatori otsingulained ei ole füüsilise, vaid tarkvaralise iseloomuga). Tavalise, mittevibreeriva ruumi tingimustes määrab lainepikkuse täielikult aatomi ergastusenergia, kui see aatom on puhkeolekus - lokaalses-absoluutses mõttes. Kui selle lokaalselt-absoluutkiiruse vektor ei ole võrdne nulliga, siis sellelt tulevate otsingulainete pikkused erinevad suunad, omavad vastavaid lineaarseid Doppleri nihkeid. Rõhutame, et ergastatud aatomi liikumise ajal alluvad lineaarsele Doppleri efektile ainult otsingulained – ülekantud kvanti energia jääb muutumatuks. Seega suudab teatud lineaarse Doppleri nihkega otsingulaine edukalt ületada kitsaribafiltri ja selle filtri taga asuvale aatomile saab üle kanda energiakvanti, kuid selle ülekantud kvanti energia on siiski sama ergastusenergia kui puhkeoleku ergastatud aatomi puhul - kui otsingulaine ei läbiks filtrit.

Nüüd pöördume tagasi ebastabiilse ruumi juhtumi juurde. Selle radiaalsed vibratsioonid võivad anda Navigaatori otsingulainete pikkustes lineaarseid Doppleri nihkeid, mille suurusjärk on kuni V(r L)/ c~ 10 -5. Selle järjekorra mõjud – arvestades, et nähtav vahemik on oktaavi – ei saanud kaasa tuua radikaalseid värvimuutusi. Kuid pange tähele, et valdava enamuse värvipaletist, sealhulgas Kuul, annab aine, mis moodustab molekulaarseid ühendeid. Kas võib selguda, et "ebastabiilne ruum" mõjutab molekulaarset emissiooni-neeldumisspektrit?

Nagu me varem märkisime, on keemiline side seotud aatomites prootoni-elektron valentssidemete koostiste tsüklilise ümberlülitamise protsess, mille käigus kumbki kahest kaasatud elektronist muutub vaheldumisi ühe või teise aatomi osaks. Seda tsüklilist protsessi stabiliseerivad ergastusenergia kvantiülekanded ühelt aatomilt teisele ja tagasi. Termilise tasakaalu korral vastab selle kvanti kõige tõenäolisem energia tasakaaluspektri maksimumile, s.o. võrdub 5 kT, Kus k- Boltzmanni konstant, T- absoluutne temperatuur. Nagu püüdsime näidata nn. vibratsiooni- ja pöörlemismolekulaarsed jooned ei vasta molekulis olevate aatomite erinevatele sidumisenergiatele: need vastavad ühele või teisele resonantsile keemilise sideme tsüklilises protsessis - sobiva kvantenergiaga, mis sidus aatomeid tsükliliselt, kandub üle üksteisele. Molekulaarse neeldumisspektri tüüpiline tunnus on pideva spektri ribad - dissotsiatsiooniribad. Enamiku molekulide puhul on esimese dissotsiatsiooniriba alumine serv 4-5 eV põhiseisundi tasemest, s.o. kogu nähtavale vahemikule vastavate ergastuskvantide energiad langevad põhiseisundi ja esimese dissotsiatsiooniriba vahele jäävasse intervalli. "Tavalistes" tingimustes on see vahe enam-vähem tihedalt täidetud diskreetsete energiatasemetega. Vähetuntud tõsiasi on see, et erinevalt aatomijoontest ei ole vastavad molekulaarsed jooned iseloomulikud - nende asukohad "hõljuvad" sõltuvalt temperatuurist ja rõhust. "Ebastabiilse ruumi" vibratsioon peaks meie arvates viima molekulaarsete joonte tugevale laienemisele; Selgitame seda.

Tuletagem meelde, et "tavalise" gravitatsiooni tingimustes vastab vaba keha lokaalse-absoluutse kiiruse muutus üheselt gravitatsioonipotentsiaali muutumisele. Tsislunaarses “ebastabiilses ruumis” on olukord teistsugune: sealsed vabad kehad kogevad harmoonilisi muutusi lokaalses-absoluutkiiruses (mõõdetuna geotsentrilises koordinaatsüsteemis), olles praktiliselt samas gravitatsioonipotentsiaalis (maapealne gravitatsioonipiirkond). Usume, et see energia muundumise seisukohalt anomaalne olukord laheneb järgmiselt. Molekuli kineetilise energia perioodilise komponendi puhvriks on selle ergastusenergia – s.o. sama kvant, mida seotud aatomid üksteisele edastavad. Seejärel määratakse üksiksidemetega kergete elementide molekulide puhul kineetilise energia amplituudi väärtus Kuu pinnal ( V(r L)" 3 km/s) peaks vastama ergastusenergia amplituudi väärtusele ~ 1 eV sideme kohta. Selle ergastusenergia perioodilise komponendi tõttu peaksid "vibratsioonilised" ja "pöörlevad" molekulijooned kogema selliseid olulisi laienemisi, et intervall põhiseisundist esimese dissotsiatsiooniribani peaks olema hõivatud pideva spektriga . See on tõsi: " Kuu spektris on peaaegu puuduvad vöödid, mis võiksid anda teavet Kuu koostise kohta» .

Selgitagem, miks peaks pidevate molekulaarspektrite korral ilmnema värvikadu nähtus. On teada, et inimsilma võrkkestas on värvitaju eest vastutavad kolme tüüpi valgustundlikud rakud, mis erinevad neeldumisribade maksimumide positsioonide poolest: punakasoranžis, rohelises ja sinakasvioletses piirkonnas. Värvustunnet ei määra monokromaatiliste valguskvantide energia – selle määrab kolme tüüpi rakkude "käivituste" suhe teatud "värvireaktsiooni aja jooksul". Kui "ebastabiilse ruumi" tingimustes levivad molekulaarsed neeldumisjooned üle kogu nähtava vahemiku, siis kõigi kolme tüüpi raku puhul muutub tõenäosus "töötada" kvantil nähtava vahemiku mis tahes piirkonnast võrdseks.

Sellest järeldub kohe, et kõiki Kuul asuvaid objekte tuleks näha värvikaoga – praktiliselt halli skaala varjundites. Värvikadu ei tohiks tekkida mitte ainult reaalajas visuaalsel vaatlusel Kuul, vaid ka seal pildistades värvilisel filmil ja isegi läbi valgusfiltrite. Tõesti," värvifiltrid pardal...["Mõõdistajad"] kasutati kuumaastiku värvifotode tegemiseks... Värvide puudumine nende piltide mis tahes osas on üllatav, eriti kui võrrelda tüüpiliste maapealsete kõrbe- või mägimaastike värvide mitmekesisusega.". Äkki autor ajab midagi segamini? Üldse mitte, NASA ametlik aruanne Surveyor 1 kohta väidab sama. Kolme filtri ülekandekõverad olid lähedased standardsetele - toome vastava diagrammi Joonis 1. Mis on

kas tulemusi oli? Jaotises “Fotomeetria ja kolorimeetria” on kolorimeetriale endale pühendatud vaid kolm fraasi. Nimelt: " Fotofilmi andmetel põhinevate kolorimeetriliste mõõtmiste eeltöötlus näitab, et Kuu pinnamaterjalide vahel võivad esineda vaid väikesed värvierinevused. Rikkalike värvide puudumine Kuu pinnamaterjalides on silmatorkav, arvestades täheldatud erinevusi albeedos. Kõikjal on Kuu pinna värvus tumehall"(meie tõlge). NASA spetsialistide hämmastus ei kestnud aga kaua. Autor juba kirjutab: " Maamõõtjal oli teravam ja selgem pilk. Ja esimest korda nägi ta värviliselt. Kolm eraldi fotot, mis on tehtud läbi oranži, rohelise ja sinise filtri, andsid kombineerituna täiesti loomuliku värvide taasesituse. Nagu teadlased eeldasid, ei osutus see värv midagi muud kui hall – ühtlane neutraalne hall"(meie tõlge). Me reprodutseerime ühte neist hallidest fotomosaiikidest Surveyor-1-st Joonis 2.

Võib kahtlustada, et ainult Kuu materjalidel on loomulik hall värv ja Kuule toimetatud maapealsed objektid paistavad seal samades värvides nagu Maal. Üldse mitte, me reprodutseerime fragmenti teisest fotost, millel on "looduslik värvide reprodutseerimine" - vt. Joonis 3. See on väga tähelepanuväärne dokument. Seadme tugijala “pannkoogi” taustal on pildi paremal küljel näha sektorimärgistusega ketta osa. See on lihtsalt ketas värviedastuse kalibreerimiseks: Maal olid selle neli sektorit valged,

Joonis 3.

punane, roheline ja sinised värvid. Kuid nende asemel näeme ainult halli skaala toone.

Lisagem, et värvikadu toimub ka Kuu vaatlemisel väljastpoolt selle gravitatsioonipiirkonda. Tõsi, antud juhul hallid lilled pruun varjund on segatud: " Teleskoobis on Kuu ühtlase pruunikashalli tooniga ja sellel peaaegu puuduvad värvierinevused.". Kuust prooviti saada värvifotosid, pildistades selle gravitatsioonipiirkonda väljastpoolt läbi valgusfiltrite, millele järgnes piltide kombineerimine. See tehnika annab tegelikult suurepäraseid värvipilte – kuid eeltoodut arvesse võttes on naiivne arvata, et nende värvid demonstreerivad Kuu tegelikku värviskeemi.

Tuleks selgitada, et värvikadu nähtust tsislunaarses ruumis ei lükka digitaalsete seadmetega foto- ja videopildistamine mingil viisil ümber - see võimaldab teil "millestki" soovitud värve "teha". Traditsioonilise fotograafiaga, s.o. Loodusliku värviedastuse puhul on kuuruumis värvikao nähtus vaieldamatu tõsiasi. Pealegi ootasid eksperdid NASA ametnike sõnul juba ette, et Kuul pole rikkalikku värvivalikut. Pidagem seda meeles!

Valguse tagasihajumise nähtus tsislunaarses "ebakindlas ruumis".

Kuu pinna albeedo, s.o. selle võime peegeldada päikesevalgust on madal: keskmiselt 7%. Ja selle väikese peegeldunud valguse hulga puhul ilmneb tagasihajumise nähtus. Nimelt: mis iganes nurga all valgus hajuvale pinnale langeb - kuni peaaegu karjatuseni! – suurem osa peegeldunud valgusest läheb sinna, kust valgus tuli.

Tõendid selle kohta hämmastav nähtus sest maapealne vaatleja on nii hea teadaolev fakt, Mida " Kuuketta kõigi alade heledus saavutab järsu maksimumi täiskuu ajal, kui valgusallikas on täpselt vaatlejast tagapool.". Kuu heleduse integraalkõver faasinurga funktsioonina on näidatud Joonis 4(nullfaas vastab täiskuule).

Joonis 4

Tagasihajumise nähtust ei saa seletada tavalise hajumisega Kuu karedatelt pindadelt. Kare pind hajutaks valgust Lamberti seaduse järgi ja siis tekiks täiskuu ajal Kuuketta servade suunas tumenemine – mis pole nii. Täiskuu heledus suureneb kuuketta igas piirkonnas ebanormaalselt, " olenemata selle asukohast Kuu sfääril, pinna kaldest ja morfoloogilisest tüübist". Servade poole tumenemise puudumise tõttu näib Kuu täiskuu ajal “tasane nagu pannkook”. Valguse tagasihajumise nähtus ei esine mitte ainult Kuu Maalt nähtaval küljel, vaid ka selle vastasküljel, millest annavad tunnistust kosmoseaparaadiga tehtud fotod viimastest. Valguse tagasihajumise näitajad Kuu poolt on toodud näiteks in.

Mõnikord aetakse tagasihajumise fenomen segamini nn. vastandlik efekt, mis on lihtsalt see, et " heleduse suurenemise kiirus on eriti suur väikeste faasinurkade korral"- nagu see hästi illustreerib Joonis 4. Opositsiooniefekt iseloomustab heleduse muutumise kiirust – ja mitte heleduse muutust ennast – faasinurga muutumisel. Opositsiooniline efekt rõhutab vaid tagasihajutava efekti väga sihipärast efekti – tänu millele saab täiskuu ajal ebanormaalselt ereda kuuvalguse käes lugeda raamatut.

Usuti, et tagasihajumise nähtus on tingitud Kuu pinnase mõningatest ebatavalistest omadustest – ja seda hoolimata asjaolust, et nähtus avaldub kuuketta kõigis piirkondades võrdselt, kuigi Kuu merede ja mandrite morfoloogiad on erinevad. Palju on püütud leida mineraali või materjali, mis annab Kuu hajumise seaduse. Uuriti mitmesuguseid maapealse ja kosmilise päritoluga proove " erineval kujul: tahked, pihustatud, sulanud ja uuesti tahkestatud, kiiritatud ultraviolettvalgusega, röntgenikiirgus ja prootonid...» Ükski ei hajutanud valgust tagasi nii tugevalt kui Kuu. Lõpuks avastati, et Kuu omaga sarnase hajumisseaduse tekitavad väga arenenud poorsusega peenelt hajutatud struktuurid. Kuid vaevalt võiks eeldada, et sellise "kohevuse" olemasolu Kuu pinnal reaalsetes tingimustes toetatakse. Rääkimata sagedastest nõrkadest “kuuvärinatest”, mängivad seal olulist rolli elektrostaatiline erosioon ja pinnamaterjali “libisemine”. Kuu pinnase uuringud - nii maapinnal, maamõõtjate abiga kui ka maapealsetes laborites - on näidanud, et selles pole "kohevaid struktuure". Kuu muld" peeneteraline, nõrgalt siduv kruusa ja väikeste kivide seguga". Kuu" Regolith kleepub kergesti kokku eraldi lahtisteks tükkideks ja on kergesti vormitav. Vaatamata märgatavale nakkuvusele on sellel ebastabiilne, kergesti purunev struktuur". Lisaks nendele segadust tekitavatele avastustele ei näidanud Maa laborites võetud Kuu proovid üldse Kuu hajumise seadust. Nähtuse uurimine on jõudnud ummikusse.

Vahepeal leiab see nähtus lihtsa loomuliku seletuse - "ebastabiilse ruumi" vibratsiooni tulemusena. Pidagem meeles, et "tavalistes" tingimustes peegli peegeldus selgitatakse järgmiselt. Lameda lainefrondi lõik langeb tasasele pinnale - mille punktid, kuhu see front on jõudnud, muutuvad Huygensi-Fresneli põhimõtte kohaselt kohe sekundaarsete sfääriliste lainete allikateks. Sekundaarsete sfääriliste lainefrontide ümbris on osa tasasest frondist, mis peegeldub spekulaarselt. Pange tähele, et see klassikaline seletus eeldab sekundaarsete lainefrontide interferentsi - ja selleks on vajalik, et koherentsusala oleks suurem kui peegelduspinna lõik, millele frondi esialgne lõik langeb. Kuid "ebakindlas ruumis" kaotab ülaltoodut arvesse võttes mõiste "sidusus" igasuguse tähenduse. Iga Navigaatori kanali puhul, mis arvutab ühe kvanti ülekande aadressi, ei teki sekundaarseid sfäärilisi laineid, mis pärinevad isegi siis, kui "koherentsiala" iseloomulik suurus on lainepikkusest väiksem. mitmesugused hajutava pinna punktid – sealt lähtuvad sekundaarsed sfäärilised lained üks selle pinna punktid. Navigaatori algoritmide loogika kohaselt jätkuvad arvutused ainult sihtaatomi kõige tõenäolisemate otsingusuundade osas – ja need on need, millel on (sama Navigatori kanali) otsingulainete erinevate tippude kattuvad. Vaadeldaval juhul saavad ühest punktist lähtuvad sekundaarsed sfäärilised lained kattuda ainult langeva laine tippudele, andes tõenäosuse puhanguid joonel, mida mööda see langev laine liigub. Seega, kui pind ei neela valguskvanti ja Navigator on sunnitud jätkama vastuvõtja otsimist selle ülekandmiseks, on pinnalt peegeldumine suure tõenäosusega vastupidine - sõltumata langemisnurgast. .

Millised on tagasihajumise nähtuse füüsilised tagajärjed? Kui Kuu peegeldab ainult umbes 7% langevast päikesevalgusest ja kui peaaegu kogu see peegeldunud valgus läheb sinna, kust see tuli, ei näe Kuu vaatleja mingil juhul üleujutust. päikesevalgus maastikud. Vaatleja jaoks valitseb isegi Päikese poolt valgustatud Kuu poolel hämarus – seda näitavad näiteks kõige esimesed Nõukogude kosmoseaparaadiga Kuu pinnale tehtud fotopanoraamid alates Luna-9-st (vt. , näiteks), samuti suur arhiiv Lunokhod 1 edastatud telepildid. Kuul olev vaatleja näeb eredalt valgustatuna kas objekte, mis asuvad tema pea kaudu Päikesest tõmmatud kujuteldava sirgjoone lähedal, või neid, mida ta valgustab ise, hoides valgusallikat silmade lähedal. Lisaks hämarusele, mis valitseb isegi Kuu päikesepaistelisel küljel, täheldatakse seal tagasihajumise nähtuse tõttu täiesti musti varje - ja mitte halle, nagu Maal, kuna Kuul ei valgusta varjualasid hajutatud. valgus kas valgustatud aladelt või atmosfäärist, mis ei ole Kuul. Joonis 5 reprodutseerib ühte Lunokhod-1 tehtud panoraami – tormab kohe sisse

Joonis 5

silmad on iseloomulikult mustad päikesevastasel küljel - platvormil, millelt Lunokhod-1 alla libises, samuti Kuu pinna ebatasasustel. Joonis 5 annab hästi edasi tõelise kuuvalgustuse tüüpilisi märke.

Väike arutelu.

Eespool püüdsime selgitada tsislunaarses ruumis toimuvaid värvikao ja valguse tagasihajumise nähtusi. Võib-olla suudab keegi neid nähtusi paremini selgitada kui meie, kuid nende nähtuste olemasolu on vaieldamatu teaduslik fakt - mida kinnitavad isegi NASA esimesed aruanded Kuu programmi kohta.

Nende nähtuste esinemise fakti arvessevõtmine annab uusi, hukkamõistvaid argumente nende toetuseks, kes peavad filmi- ja fotomaterjale, mis väidetavalt viitavad Ameerika astronautide viibimisele Kuu pinnal, võltsinguteks. Lõppude lõpuks pakume võtmeid kõige lihtsama ja halastamatu sõltumatu ekspertiisi läbiviimiseks. Kui meile näidatakse päikesevalgusega (!) üle ujutatud kuumaastike taustal astronaute, kelle skafandritel pole päikesevastasel poolel musti varje, või hästi valgustatud astronaudi kuju. varjus “kuumoodul” ehk värvilised (!) kaadrid Ameerika lipu värvide värvilise esitusega – siis on see kõik ümberlükkamatu tõend, mis karjub võltsimise üle. Tegelikult ei ole me teadlikud ühestki filmist või fotodokumendist, mis kujutaks astronaute Kuul tõelise kuuvalgustuse all ja tõelise kuuvärvipaletiga.

Füüsilised tingimused Kuul on liiga ebanormaalsed – ja ei saa välistada, et tsislunaarne ruum on maapealsete organismide jaoks hävitav. Tänapäeval teame ainsat mudelit, mis selgitab Kuu gravitatsiooni lühiajalist mõju ja samal ajal sellega kaasnevate anomaalsete optiliste nähtuste päritolu - see on meie ebastabiilse ruumi mudel. Ja kui see mudel on õige, on "ebastabiilse ruumi" vibratsioonid, mis asuvad Kuu pinnast allpool teatud kõrgust, üsna võimelised lõhkuma nõrku sidemeid valgu molekulides - koos nende tertsiaarsete ja võib-olla ka sekundaarsete struktuuride hävitamisega. . Meile teadaolevalt naasid kilpkonnad elusalt tsislunaarsest kosmosest Nõukogude kosmoselaeva Zond-5 pardal, mis lendas ümber Kuu minimaalse vahemaaga selle pinnast umbes 2000 km. Võimalik, et seadme Kuule lähemale minnes oleksid loomad surnud nende kehas valkude denatureerumise tagajärjel. Kui alates kosmiline kiirgus Ennast kaitsta on väga raske, kuid see on siiski võimalik - "ebakindla ruumi" vibratsiooni eest pole füüsilist kaitset.

Autor tänab saidi autorit Ivanithttp://ivanik3.narod.ru, lahke abi eest esmasetele allikatele juurdepääsul, samuti O.Yu. Pivovar kasuliku arutelu eest.

1. A.A.Grišajev. Planeetidevahelised lennud ja lokaalsete absoluutkiiruste mõiste. – Saadaval sellel veebisaidil.

2. A.A.Grišajev. "Ebakindel ruum", mis tekitab Kuu enda gravitatsiooni. – Saadaval sellel veebisaidil.

3. A.A.Grišajev. Michelson-Morley eksperiment: lokaalse absoluutkiiruse tuvastamine? – Saadaval sellel veebisaidil.P. G. Kulikovski. Amatöörastronoomi käsiraamat. "Härra. Tehnilise ja teoreetilise kirjanduse kirjastus", M., 1953.

9. Z. Kopal. Kuu. Meie lähim taevane naaber. "Väliskirjanduse kirjastus", M., 1963.

10. A.A.Grišajev. Uus välimus keemilise sideme ja molekulaarspektrite paradokside kohta. – Saadaval sellel veebisaidil.

11. T. Cottrell. Keemiliste sidemete tugevus. "Väliskirjanduse kirjastus", M., 1956.

12. O. W. Richardson. Molekulaarne vesinik ja selle spekter. 1934. aasta.

13. R. Pearce, A. Gaydon. Molekulaarspektrite tuvastamine. "Väliskirjanduse kirjastus", M., 1949.

14. B. Hapke. Kuu pinna optilised omadused. In: “Physics and Astronomy of the Moon”, Z. Kopal, toim. "Mir", M., 1973.

15. L. D. Jaffe, E. M. Shoemaker, S. E. Dwornik jt. NASA tehniline aruanne nr. 32-1023. Surveyor I lähetuse aruanne, II osa. Teaduslikud andmed ja tulemused. Jet Propulsion Laboratory, California Tehnoloogiainstituut, Pasadena, California, 10. september 1966.

16. H. E. Newell. Maamõõtja: Avameelne kaamera Kuul. Natl. Geograaf. Mag., 130 (1966) 578.

17. V.N. Žarkov, V.A. Pankov jt. Sissejuhatus Kuu füüsikasse. "Teadus", M., 1969.

18. M.U.Sagitov. Kuu gravimeetria. "Teadus", M., 1979.

19. T. Kuld. Erosioon, pinnamaterjali transport ja merede olemus. In: “Moon”, S. Runcorn ja G. Urey, toim. "Mir", M., 1975.

20. I.I.Tšerkasov, V.V.Švarev. Kuu muld. "Teadus", M., 1975.

21. Veebiressurss

Farajova Leila

Me näeme taevas sageli seletamatuid nähtusi. See töö paljastab Maa atmosfääris toimuvate nähtuste olemuse.

Lae alla:

Eelvaade:

Munitsipaalharidusasutus "Peschanovskaya keskkool"

VI piirkondlik teaduslik-praktiline konverents

Optilised nähtused atmosfääris

6. klass Munitsipaalharidusasutus "Peschanovskaya keskkool"

Juhendaja:

Makovtšuk Tatjana Gennadievna

Füüsika õpetaja

S. Peschanoje

2010. aasta

Sissejuhatus 3

Maa atmosfäär kui optiline süsteem 4

Optiliste nähtuste tüübid 5

Järeldus 12

Kirjandus 13

14. lisa

Sissejuhatus

Selle töö eesmärk on käsitleda optilisi atmosfäärinähtusi ja nende füüsikalist olemust. Kõige kättesaadavamad ja samal ajal värvikamad optilised nähtused on atmosfäärilised. Tohutu mastaabiga need on valguse ja maa atmosfääri koosmõju tulemus.

31. detsembril, aastavahetusel võis ebatavalist nähtust täheldada taeva lõunaosas, mitte kõrgel horisondi kohal. Keskel on päikeseketas ja külgedel veel kaks ning nende kohal on vikerkaare kuma. See oli väga ilus ja lummav vaatepilt. Mind hakkas kohe huvitama, mis see on, kuidas see tekib, miks ja millised nähtused veel võiksid atmosfääris tekkida? See ebatavaline atmosfäärinähtus oli minu töö aluseks.

Maa atmosfäär kui optiline süsteem

Meie planeeti ümbritseb gaasiline kest, mida me nimetame atmosfääriks. Suurima tihedusega maapinna lähedal ja tõustes järk-järgult hõrenedes ulatub see enam kui saja kilomeetri paksuseks. Ja see ei ole homogeensete füüsikaliste andmetega külmutatud gaasiline keskkond. Vastupidi, Maa atmosfäär on pidevas liikumises. Erinevate tegurite mõjul selle kihid segunevad, muudavad tihedust, temperatuuri, läbipaistvust ning liiguvad erinevatel kiirustel pikki vahemaid.

Päikeselt või muudelt taevakehadelt tulevate valguskiirte jaoks on Maa atmosfäär omamoodi optiline süsteem pidevalt muutuvate parameetritega. Nende teele sattudes peegeldab see osa valgusest, hajutab selle, läbib selle kogu atmosfääri paksusest, valgustades maapinda teatud tingimustel, lagundab selle komponentideks ja painutab kiirte liikumist, põhjustades seeläbi mitmesugused atmosfäärinähtused. Kõige ebatavalisemad värvilised on päikeseloojangud, vikerkaared, virmalised, miraažid, päikese- ja kuuhalod ning palju muud.

Optiliste nähtuste tüübid

Optilisi nähtusi on mitut tüüpi. Vaatame mõnda neist.

Halo

(alates kreeka keelχαλοσ - "ring", "ketas"; Samuti aura, halo, halo) on valguse murdumise ja peegeldumise nähtus ülemiste pilvede jääkristallides. Need on heledad või vikerkaareringid ümber Päikese või Kuu, mis on valgustist eraldatud tumeda vahega. Halosid on sageli täheldatud tsüklonite ees ja seetõttu võib see olla märk nende lähenemisest. Mõnikord võite näha kuu halosid.

Veepiiskade külmumisel õhku ilmuvad jääkristallid on tavaliselt ühe kolmest kuuepoolsest kujust õiged prismad(joonis 1 A): prismad, mille pikkus on nende ristlõikega võrreldes väga suur; Need on tuntud jäänõelad, mis pakaselistel talvepäevadel massiliselt hõljuvad atmosfääri madalaimates kihtides.

A B C.

(Joon.1)

Õhus vabalt kukkudes asetsevad sellised nõelad oma pika teljega vertikaalselt. Nende kristallide tasapinnad, mis keerlevad ja langevad järk-järgult maapinnale, on suurema osa ajast orienteeritud paralleelselt pinnaga. Päikesetõusul või päikeseloojangul võib vaatleja vaatenurk läbida just seda tasapinda ja iga kristall võib toimida päikesevalgust murdva miniatuurse läätsena.

Teiste prismatüüpide puhul on kõrgus ristlõikega võrreldes väga väike; siis saadakse kuuepoolsed lamedad tabletid (joonis 1B.). Mõnikord saavad jääkristallid lõpuks prisma kuju, mille ristlõige on kuuekiirteline täht (joonis 1 B.). Jääkristallidele kukkudes võib valguskiir, olenevalt kristalli tüübist ja selle asukohast kiire suhtes, otse või läbida ilma murdumiseta või siis peavad kiired neis mitte ainult murduma, vaid ka terve rea sisemised peegeldused. Tegelikkuses on muidugi väga haruldane jälgida nähtust, mille kõik osad oleksid võrdselt eredad ja selgelt nähtavad: tavaliselt on üks või teine ​​osa sellest heledamaks ja iseloomulikumaks arenenud, ülejäänud on kas väga nõrgalt vaadeldavad. või isegi puudub.

Tavaline ring ehk väike halo on tähte ümbritsev hiilgav ring, mille raadius on umbes 22°. See on seest punakaks värvunud, seejärel on nõrgalt nähtav kollane, seejärel muutub värv valgeks ja sulandub järk-järgult taeva üldise sinaka tooniga.Kosmosringi sees tundub suhteliselt tume; ringi sisepiir on teravalt välja joonistatud. See ring tekib valguse murdumisel õhus kõikvõimalikes asendites lendavates jäänõeltes. Kiirte minimaalne kõrvalekalde nurk jääprismas on ligikaudu 22°, nii et kõik kristalle läbivad kiired peaksid vaatlejale tunduma valgusallikast vähemalt 22° võrra kõrvalekalduvana; siit ka sisekosmose pimedus. Punane värvus, mis on kõige vähem murdunud, näib olevat ka valgustist kõige vähem kõrvalekalduv; järgneb kollane; ülejäänud kiired, segunedes üksteisega, jätavad mulje valge. Vähem levinud on 46° nurgaraadiusega halo, mis paikneb kontsentriliselt ümber 22° halo. Selle siseküljel on ka punakas toon. Selle põhjuseks on ka valguse murdumine, mis sel juhul tekib keha poole 90° nurga all olevates jäänõeltes; See ring on tavaliselt kahvatum kui väike, kuid värvid on selles teravamalt eraldatud. Sellise halo rõnga laius ületab 2,5 kraadi. Nii 46-kraadised kui ka 22-kraadised halod kipuvad olema kõige eredamad rõnga üla- ja alaosas. Haruldane 90-kraadine halo on nõrgalt helendav, peaaegu värvitu rõngas, millel on ühine keskus kahe teise haloga. Kui see on värviline, on sõrmuse välisküljel punane värv. Seda tüüpi halo ilmumise mehhanism pole täielikult mõistetav.

Sageli saate jälgida Kuu halot.See on üsna tavaline vaatepilt ja ilmneb siis, kui taevast katavad kõrged õhukesed pilved, milles on miljoneid pisikesi jääkristalle. Iga jääkristall toimib miniatuurse prismana. Enamikul kristallidest on piklikud kuusnurgad. Valgus siseneb läbi sellise kristalli ühe esipinna ja väljub läbi vastaspinna murdumisnurgaga 22º .

Talve vaatamas tänavavalgustid, näete nende valguse tekitatud halot, muidugi teatud tingimustel, nimelt jääkristallidest või lumehelvestest küllastunud pakases õhus. Muide, lumesaju ajal võib tekkida ka Päikesest tulev halo suure heleda samba kujul. Talvel on päevi, mil lumehelbed näivad hõljuvat õhus ja päikesevalgus tungib kangekaelselt läbi õhukeste pilvede. Õhtuse koidu taustal paistab see sammas kohati punakas – nagu kauge tule peegeldus. Varem hirmutas selline täiesti kahjutu nähtus, nagu näeme, ebausklikke inimesi.

Saab vaata sellist halot: hele vikerkaarevärviline rõngas ümber Päikese. See vertikaalne ring tekib siis, kui atmosfääris on palju kuusnurkseid jääkristalle, mis ei peegelda, vaid murravad päikesekiiri nagu klaasprisma. Sel juhul on suurem osa kiirtest looduslikult hajutatud ega jõua meie silmadeni. Kuid osa neist, olles läbinud need õhus prismad ja murdunud, jõuab meieni, nii et me näeme ümber Päikese vikerkaareringi. Selle raadius on umbes kakskümmend kaks kraadi. Seda juhtub veelgi - nelikümmend kuus kraadi.

On märgata, et halo ring on külgedel alati heledam. Seda seetõttu, et siin ristuvad kaks halot – vertikaalne ja horisontaalne. Ja valepäikesed moodustuvad enamasti just ristmikul. Kõige soodsamad tingimused valepäikese ilmumiseks tekivad siis, kui Päike on madalal horisondi kohal ja osa vertikaalsest ringist pole meile enam nähtav.

Millised kristallid on selle "etendusega" seotud?

Vastuse küsimusele andsid spetsiaalsed katsed. Selgus, et valepäikesed ilmuvad kuusnurksete jääkristallide tõttu, mis on kujundatud nagu... küüned. Nad hõljuvad vertikaalselt õhus, murdes valgust oma külgpinnaga.

Kolmas "päike" ilmub siis, kui reaalse päikese kohal on nähtav ainult haloringi ülemine osa. Mõnikord on see kaare segment, mõnikord ebamäärase kujuga hele laik. Mõnikord on valepäikesed sama eredad kui Päike ise. Neid jälgides kirjutasid muistsed kroonikud kolmest päikesest, mahalõigatud tulipeadest jne.

Selle nähtusega seoses on inimkonna ajalukku jäädvustatud huvitav fakt. 1551. aastal piirasid Saksamaa linna Magdeburgi Hispaania kuninga Karl V väed. Linna kaitsjad hoidsid end kindlalt, juba rohkem kui aasta piiramine kestis. Lõpuks andis ärritunud kuningas käsu valmistuda otsustavaks rünnakuks. Siis aga juhtus enneolematu: paar tundi enne rünnakut paistis ümberpiiratud linna kohal kolm päikest. Surmahirmunud kuningas otsustas, et Magdeburgi kaitseb taevas ja käskis piiramine lõpetada.

Vikerkaar on optiline nähtus, mis esineb atmosfääris ja millel on mitmevärvilise kaare välimus taevalaotuses.

Muistsete rahvaste usulistes tõekspidamistes omistati vikerkaarele maa ja taeva vahelise silla rolli. Kreeka-Rooma mütoloogias tuntakse isegi erilist vikerkaarejumalannat - Iris. Kreeka teadlased Anaximenes ja Anaxagoras uskusid, et vikerkaared tekkisid Päikese peegeldumisel tumedas pilves. Aristoteles kirjeldas oma meteoroloogia eriosas ideid vikerkaare kohta. Ta uskus, et vikerkaar tekib valguse peegeldumise tõttu, kuid mitte ainult kogu pilvest, vaid selle tilkadest.

Aastal 1637 kuulus prantsuse filosoof ja teadlane Descartes andis matemaatiline teooria vikerkaar, mis põhineb valguse murdumisel. Seejärel täiendas seda teooriat Newton, tuginedes oma katsetele valguse värvideks lagundamiseks prisma abil. Descartes’i teooria, mida täiendas Newton, ei suutnud seletada mitme vikerkaare samaaegset olemasolu, nende erinevat laiust, teatud värvide kohustuslikku puudumist värviribades ega pilvepiiskade suuruse mõju nähtuse väljanägemisele. Täpse vikerkaare teooria, mis põhineb ideedel valguse difraktsiooni kohta, esitas 1836. aastal inglise astronoom D. Airy. Pidades vihmaloori kui ruumilist struktuuri, mis tagab difraktsiooni tekkimise, selgitas Airy kõiki vikerkaare tunnuseid. Tema teooria on meie aja jaoks täielikult säilitanud oma tähtsuse.

Vikerkaar on optiline nähtus, mis ilmub atmosfääri ja näeb välja nagu mitmevärviline kaar taevalaotuses. Seda täheldatakse juhtudel, kui päikesekiired valgustavad vihmakardinat, mis asub taeva Päikese vastasküljel. Vikerkaare keskpunkt on päikeseketta (isegi pilvede poolt vaatluse eest varjatud) ja vaatleja silma läbiva sirgjoone suunas, s.o. Päikese vastas olevas punktis. Vikerkaare kaar on osa selle punkti ümber kirjeldatud ringist, mille raadius on 42°30 tolli (nurkmõõtmes).

Huvitav on värvide paigutus vikerkaares. See on alati pidev. Peamise vikerkaare punane värv asub selle ülemisel serval, violetne - alumisel serval. Nende äärmuslike värvide vahel järgivad ülejäänud värvid üksteist samas järjestuses nagu päikesespektris. Põhimõtteliselt ei sisalda vikerkaar kunagi kõiki spektri värve. Enamasti sinine, tumesinine ja rikkalik puhas punane värv puudub või on nõrgalt väljendunud. Vihmapiiskade suuruse suurenedes kitsenevad vikerkaare värvitriibud ja värvid ise muutuvad küllastunumaks. Roheliste toonide ülekaal nähtuses viitab tavaliselt hilisemale üleminekule heale ilmale. Vikerkaarevärvide üldpilt on hägune, kuna selle moodustab laiendatud valgusallikas.

Nähtust laboris kunstlikult reprodutseerides õnnestus saada kuni 19 vikerkaart. Veehoidla kohal võib täheldada täiendavaid vikerkaarte, mis paiknevad üksteise suhtes mittekontsentriliselt. Neist ühe jaoks on valgusallikaks Päike, teise jaoks selle peegeldus veepinnalt. Nendes tingimustes võivad tekkida ka "tagurpidi" paiknevad vikerkaared. Öösel kuuvalguse ja uduse ilmaga on mägedes ja merede kallastel näha valget vikerkaart. Seda tüüpi vikerkaar võib tekkida ka siis, kui udu on päikesevalguse käes. See näeb välja nagu läikiv valge kaar, mis on väljast kollakas ja oranžikaspunane ning seest sinakasvioletne. Vikerkaarte ei näe mitte ainult vihmalooris. Väiksemas mastaabis võib seda näha veepiiskadel koskede, purskkaevude lähedal ja surfides. Sel juhul võivad valgusallikana olla mitte ainult Päike ja Kuu, vaid ka prožektor.

Polaartuled - magnetosfääriga planeedi atmosfääri ülemiste kihtide kuma (luminestsents) selle vastasmõju tõttu päikesetuule laetud osakestega. Enamikul juhtudel on auroradel roheline või sinakasroheline toon, millel on aeg-ajalt täpid või roosa või punane piir. Aurorasid täheldatakse kahel peamisel kujul - lintide ja pilvetaoliste laikudena. Tihti kaasnevad intensiivsete särasähvatustega müra ja praksu meenutavad helid. Aurorad põhjustavad ionosfääris tugevaid muutusi, mis omakorda mõjutavad raadioside tingimusi. Enamasti halveneb raadioside oluliselt. Esineb tugevaid häireid ja mõnikord vastuvõtu täielikku kaotust.

Mirage - keegi meist on näinud kõige lihtsamat. Näiteks kui sõidate soojendusega asfaltteel, näeb see kaugel ees välja nagu veepind. Ja selline asi pole ammu kedagi üllatanud, sest miraaž pole midagi muud kui atmosfääri optiline nähtus, mille tõttu visuaalsesse tsooni ilmuvad objektide kujutised, mis tavatingimustes on vaatluse eest varjatud. See juhtub seetõttu, et erineva tihedusega õhukihtide läbimisel valgus murdub. Sel juhul võivad kauged objektid tunduda olevat tõstetud või langetatud nende tegeliku asukoha suhtes, samuti võivad need moonduda ja omandada ebakorrapärased fantastilised kujundid.

Brockeni kummitused - Mõnel pool maakera, kui päikesetõusu või päikeseloojangu ajal künkal asuva vaatleja vari lühikese vahemaa kaugusel asuvatel pilvedel tema selja taha jääb, ilmneb silmatorkav efekt: vari omandab kolossaalsed mõõtmed. Selle põhjuseks on valguse peegeldumine ja murdumine udus olevate pisikeste veepiiskade poolt. Kirjeldatud nähtus on oma nime saanud Saksamaal Harzi mägedes asuva tipu järgi.

Püha Elmo tuli- helendavad kahvatusinised või lillad harjad pikkusega 30 cm kuni 1 m või rohkem, tavaliselt mastide tippudes või merel laevatehaste otstes. Mõnikord tundub, et kogu laeva taglas on kaetud fosforiga ja helendab. Püha Elmo tuli ilmub mõnikord mäetippudele, samuti kõrghoonete tornidele ja teravatele nurkadele. See nähtus kujutab endast harja elektrilahendusi elektrijuhtide otstes, kui elektrivälja tugevus neid ümbritsevas atmosfääris oluliselt suureneb.

Järeldus

Valguse füüsiline olemus on inimesi huvitanud juba ammusest ajast. Kuid enne, kui kaasaegne vaade valguse olemusele kehtestati ja valguskiir leidis oma rakenduse inimelus, tuvastati, kirjeldati, teaduslikult põhjendati ja katseliselt kinnitati palju optilisi nähtusi, mis esinevad kõikjal Maa atmosfääris, alates teadaolevast vikerkaarest. kõigile, keerukatele perioodilistele miraažidele. Kuid vaatamata sellele on veider valgusmäng alati inimesi köitnud ja meelitanud. Ei talvise halo mõtisklus, särav päikeseloojang, lai pooltaevast virmaliste riba ega ka tagasihoidlik kuurada veepinnal ei jäta kedagi ükskõikseks. Meie planeedi atmosfääri läbiv valguskiir mitte ainult ei valgusta seda, vaid annab sellele ka ainulaadse välimuse, muutes selle kauniks.

Loomulikult toimub meie planeedi atmosfääris palju rohkem optilisi nähtusi, millest käesolevas töös juttu tuleb. Nende hulgas on nii meile hästi tuntud ja teadlaste poolt lahendatud kui ka neid, mis alles ootavad oma avastajaid. Ja jääb üle vaid loota, et aja jooksul oleme tunnistajaks üha uutele avastustele optiliste atmosfäärinähtuste vallas, mis viitavad tavalise valguskiire mitmekülgsusele.

Kirjandus

Bludov M.I. “Vestlused füüsikast, II osa” - M.: Haridus, 1985

Bulat V.L. “Optilised nähtused looduses” - M.: Haridus, 1974.

Geršenzon E.M., Malov N.N., Mansurov A.N. "Üldfüüsika kursus"- M.: Valgustus, 1988

Korolev F.A. “Füüsika kursus” M., “Valgustus” 1988

Myakishev G.Ya. Bukhovtsev B.B. “Füüsika 10 - M.: Haridus, 1987

Tarasov L.V. “Füüsika looduses” - M.: Haridus, 1988.

Tarasov L.V. "Füüsika looduses"- M.: Valgustus, 1988

Trubnikov P.R. Pokusaev N.V. “Optika ja atmosfäär – Peterburi: Haridus, 2002.”

Shakhmaev N.M. Shodiev D.Sh. “Füüsika 11 – M.: Haridus, 1991.

Interneti-ressursid

Rakendus

Kaare tüüp, värvide heledus ja triipude laius sõltuvad veepiiskade suurusest ja nende arvust. Suured tilgad loovad kitsama vikerkaare, teravalt esiletungivate värvidega, väikesed tilgad loovad uduse, pleekinud ja ühtlase valge kaare.

Looduse üks ilusamaid optilisi nähtusi on aurora.

Kõige levinumad on järve- või madalamad miraažid

miraaž, ammu tuntud loodusnähtus...

foto, Brockeni kummitus, õhtuste pilvede taustal nähtud mäe vari:

Halo on üks ilusamaid ja ebatavalisemaid loodusnähtusi

Paljudele inimestele meeldivad naljakad pildid, mis petvad nende visuaalset taju. Kuid kas teadsite, et loodus võib luua ka optilisi illusioone? Pealegi näevad need välja palju muljetavaldavamad kui inimeste tehtud. Nende hulgas on kümneid loodusnähtusi ja moodustisi, nii haruldasi kui ka üsna levinud. Virmalised, halo, roheline kiir, läätsekujulised pilved on vaid väike osa neist. Siin on 25 vapustavat looduse loodud optilist illusiooni.

Iga aasta veebruaris muutuvad veejoad tulioranžiks.

See kaunis ja samas hirmuäratav juga asub Yosemite rahvuspargi keskosas. Seda nimetatakse Horsetail Fall'iks (tõlkes "hobuse saba"). Igal aastal saavad turistid veebruaris 4-5 päeva jooksul näha haruldast nähtust - loojuva päikese kiirte peegeldumist langevates veejoades. Nendel hetkedel muutub juga tulioranžiks. Tundub, et mäetipust voolab kuum laava, kuid see on vaid optiline illusioon.

Horse's Tail juga koosneb kahest astmelisest ojast, selle kogukõrgus ulatub 650 meetrini.

Päris päike ja kaks valet

Kui Päike on madalal horisondi kohal ja atmosfääris on mikroskoopilisi jääkristalle, võivad vaatlejad märgata mitut heledat vikerkaarelaiku Päikesest paremal ja vasakul. Need veidrad halod järgivad truult meie valgustit üle taeva, olenemata sellest, millises suunas see on suunatud.

Põhimõtteliselt peetakse seda atmosfäärinähtust üsna tavaliseks, kuid selle mõju on raske märgata.

See on huvitav: harvadel juhtudel, kui päikesevalgus läbib rünkpilvesid õige nurga all, muutuvad need kaks kohta sama heledaks kui päike ise.

Mõju on kõige parem jälgida varahommikul või hilisõhtul polaaraladel.

Fata Morgana - haruldane optiline illusioon

Fata Morgana on keeruline optiline atmosfäärinähtus. Seda täheldatakse äärmiselt harva. Tegelikult "koosneb" Fata Morgana mitmest miraaživormist, mille tõttu kauged objektid moonutatakse ja vaatleja jaoks "jagatakse kaheks".

Teatavasti tekib Fata Morgana, kui atmosfääri alumises kihis tekib mitu vahelduvat erineva tihedusega õhukihti (tavaliselt temperatuuride erinevuste tõttu). Teatud tingimustel annavad nad peegeldusi.

Valguskiirte peegeldumise ja murdumise tõttu võivad päriselus olevad objektid luua horisondile või isegi selle kohale mitu moonutatud kujutist, mis osaliselt kattuvad üksteisega ja muutuvad ajas kiiresti, luues seeläbi silmatorkava pildi Fata Morganast.

Horisondi alla laskuv päikeselt kiirgav valgussammas

Me saame üsna sageli valguse (või päikese) sammaste tunnistajateks. See on levinud halotüübi nimi. See optiline efekt ilmneb vertikaalse valgusribana, mis ulatub päikesest välja päikeseloojangul või päikesetõusul. Valgussammast võib täheldada, kui atmosfääri valgus peegeldub pisikeste jääkristallide pinnalt, mis on kujundatud kuusnurkse ristlõikega jääplaatide või miniatuursete varraste kujul. Sellise kujuga kristallid tekivad kõige sagedamini kõrgkiudpilvedes. Kuid kui õhutemperatuur on piisavalt madal, võivad need ilmuda atmosfääri madalamates kihtides. Arvame, et pole vaja selgitada, miks valgussambaid talvel kõige sagedamini vaadeldakse.

Teatud tingimustel võib vari välja näha nagu kummitus

Kui väljas on paks udu, võib jälgida huvitavat optilist nähtust – nn Brockeni kummitust. Selleks peate lihtsalt pöörama selja peamise valgusallika poole. Vaatleja näeb oma varju udu (või pilve, kui asute mägisel alal) peal.

See on huvitav: kui valgusallikas ja ka objekt, millele vari heidetakse, on staatilised, kordab see kõiki inimese liigutusi. Kuid liikuval "pinnal" (näiteks udus) ilmub vari täiesti erinevalt. Sellistes tingimustes võib see kõikuda, luues illusiooni, et tume, udune siluett liigub. Tundub, et see pole vaatlejale kuuluv vari, vaid tõeline kummitus.

Atlandi tee

Tundub, et see sild pole valmis

Maailmas pole ilmselt maalilisemaid kiirteid kui Atlandi tee, mis asub Norras Møre og Romsdali maakonnas. Ainulaadne kiirtee kulgeb üle Atlandi ookeani põhjaranniku ja hõlmab koguni 12 silda, mis ühendavad üksikuid saari teekattega.

Kõige hämmastav koht Atlandi tee – Storseisundeti sild. Teatud nurga alt vaadates võib tunduda, et see pole valmis ja kõik möödasõitvad autod lähenevad üles minnes kaljule ja kukuvad siis alla.

Selle 1989. aastal avatud silla kogupikkus on 8,3 kilomeetrit.

2005. aastal nimetati Atlandi tee Norra "sajandi ehituseks". Ja Briti väljaande The Guardian ajakirjanikud andsid sellele selle põhjariigi parima turismimarsruudi tiitli.

Kuu illusioon

Kuu näib olevat suur, kui see asub horisondi kohal.

Kui täiskuu on madalal horisondil, on see visuaalselt palju suurem kui kõrgel taevas olles. See nähtus paneb tõsiselt segadusse tuhanded uudishimulikud mõistused, kes üritavad sellele mingit mõistlikku seletust leida. Kuid tegelikult on see tavaline illusioon.

Lihtsaim viis selle efekti illusoorse olemuse kinnitamiseks on hoida väljasirutatud käes väikest ümmargust eset (näiteks münti). Kui võrrelda selle objekti suurust "suure" Kuuga silmapiiril ja "pisikese" Kuuga taevas, mõistate üllatusega, et selle suhteline suurus ei muutu. Samuti saate rullida paberitüki torukujuliseks ja vaadata läbi ainuüksi Kuu poole tekkinud augu, ilma ümbritsevate objektideta. Jällegi kaob illusioon.

See on huvitav: enamik teadlasi viitab Kuu illusiooni selgitamisel "suhtelise suuruse" teooriale. Teatavasti määravad inimesele nähtava objekti suuruse visuaalse tajumise teiste tema poolt samal ajal vaadeldavate objektide mõõtmed. Kui Kuu on madalal horisondi kohal, satuvad inimese vaatevälja muud objektid (majad, puud jne). Nende taustal tundub meie öötäht suurem kui tegelikkuses.

pilvevarjud

Pilvevarjud näevad välja nagu väikesed saared

Päikesepaistelisel päeval on suurelt kõrguselt väga huvitav jälgida pilvede heidetud varje meie planeedi pinnale. Need meenutavad väikseid pidevalt liikuvaid saari ookeanis. Kahjuks ei suuda maapealsed vaatlejad selle pildi kogu hiilgust hinnata.

Atlase koi praktiliselt ei lenda

Hiiglaslikku atlasliblikat leidub Lõuna-Aasia troopilistes metsades. Just sellele putukale kuulub oma tiibade pindala rekord (400 ruutsentimeetrit). Indias kasvatatakse seda ööliblikat siidniitide tootmiseks. Hiiglaslik putukas toodab pruuni siidi, mis näeb välja nagu villane.

Oma suure suuruse tõttu lendavad atlasliblikad vastikult, liikudes õhus aeglaselt ja kohmakalt. Kuid nende tiibade ainulaadne värvus aitab neil loomulikus elupaigas maskeerida. Tänu temale sulandub atlas sõna otseses mõttes puudega.

See loob illusiooni, et kastepiisad hõljuvad õhus

Hommikuti või pärast vihma on ämblikuvõrkudel näha pisikesi veepiisku, mis meenutavad kaelakeed. Kui võrk on väga õhuke, võib vaatlejal tekkida illusioon, et piisad hõljuvad sõna otseses mõttes õhus. Ja külmal aastaajal võib võrgu katta härmatise või külmunud kastega, see pilt näeb välja mitte vähem muljetavaldav.

Roheline kiir, mida täheldati pärast päikeseloojangut

Roheliseks kiireks nimetatakse lühikest rohelise valguse sähvatust, mida täheldatakse hetk enne päikeseketta ilmumist silmapiiri taha (enamasti merel) või hetkel, mil päike selle taha kaob.

Selle hämmastava nähtuse tunnistajaks võite olla, kui on täidetud kolm tingimust: horisont peab olema avatud (stepp, tundra, meri, mägised alad), õhk peab olema puhas ja päikeseloojangu või päikesetõusu ala peab olema pilvevaba.

Reeglina on roheline kiir nähtav mitte rohkem kui 2–3 sekundit. Selle vaatlusperioodi oluliseks pikendamiseks päikeseloojangu hetkel peate kohe pärast rohelise kiire ilmumist hakkama kiiresti mööda muldvalli üles jooksma või trepist üles ronima. Kui päike tõuseb, peate sisse kolima vastassuunas, see tähendab alla.

See on huvitav: ühel oma lennul üle lõunapooluse nägi kuulus Ameerika piloot Richard Byrd rohelist kiirt koguni 35 minutit! Ainulaadne juhtum leidis aset polaaröö lõpus, kui päikeseketta ülemine serv ilmus esmakordselt horisondi kohale ja liikus aeglaselt mööda seda. On teada, et poolustel liigub päikeseketas peaaegu horisontaalselt: selle vertikaalse tõusu kiirus on väga väike.

Füüsikud selgitavad rohelise kiire mõju päikesekiirte murdumise (st murdumise) kaudu atmosfääri läbimisel. Huvitav on see, et päikeseloojangu või päikesetõusu ajal peaksime kõigepealt nägema siniseid või violetseid kiiri. Kuid nende lainepikkus on nii lühike, et atmosfääri läbides on nad peaaegu täielikult hajutatud ega jõua maise vaatlejani.

Seniidilähedane kaar näeb välja nagu ümberpööratud vikerkaar

Sisuliselt näeb seniidilähedane kaar välja nagu tagurpidi pööratud vikerkaar. Mõne inimese jaoks meenutab see isegi tohutut mitmevärvilist naerunägu taevas. See nähtus tekib päikesevalguse murdumise tõttu, mis läbib pilvedes hõljuvaid teatud kujuga jääkristalle. Kaar on koondunud horisondiga paralleelsesse seniidi. Selle vikerkaare ülemine värv on sinine, alumine värv on punane.

Halo

Öises taevas Kuu ümber helendav rõngas on halo

Halo on üks kuulsamaid optilisi nähtusi, mida jälgides näeb inimene võimsa valgusallika ümber helendavat rõngast.

Päeval ilmub Päikese ümber halo, öösel - Kuu või muude allikate, näiteks tänavavalgustite ümber. Halosorte on tohutult palju (üks neist on ülalmainitud vale päikeseillusioon). Peaaegu kõik halod on põhjustatud valguse murdumisest, kui see läbib rünkpilvedesse koondunud jääkristalle (asub troposfääri ülaosas). Halo välimuse määrab nende miniatuursete kristallide kuju ja paigutus.

Mäed ja muud kõrged objektid muutuvad roosakaks

Tõenäoliselt on iga meie planeedi elanik näinud roosat helki. Seda huvitavat nähtust täheldatakse hetkel, mil Päike loojub horisondi alla. Seejärel mäed või muud vertikaalsed objektid (nt mitmekorruselised majad) on lühikeseks ajaks värvitud pehme roosa tooniga.

Pilves ilmaga täheldatakse krepuskulaarseid kiiri

Teadlased nimetavad hämarikiiri tavaliseks optiliseks nähtuseks, mis näeb taevas välja nagu paljude heledate ja tumedate triipude vaheldumine. Pealegi erinevad kõik need ribad Päikese praegusest asukohast.

Krepuskulaarsed kiired on üks valguse ja varju mängu ilminguid. Oleme kindlad, et õhk on täiesti läbipaistev ja seda läbivad valguskiired on nähtamatud. Kui aga atmosfääris on pisikesed veepiisad või tolmuosakesed, on päikesevalgus hajutatud. Õhku tekib valkjas udu. Selge ilmaga on see peaaegu nähtamatu. Kuid pilvistes tingimustes on pilvede varjus asuvad tolmu- või veeosakesed vähem valgustatud. Seetõttu tajuvad vaatlejad varjutatud alasid tumedate triipudena. Nendega vahelduvad hästi valgustatud alad tunduvad meile vastupidiselt eredad valgustriibud.

Sarnast efekti täheldatakse ka siis, kui päikesekiired, mis tungivad läbi pragude pimedasse ruumi, moodustavad eredaid valgusteid, mis valgustavad õhus hõljuvaid tolmuosakesi.

See on huvitav: eri riikides nimetatakse krepuskulaarseid kiiri erinevalt. Sakslased kasutavad väljendit "päike joob vett", hollandlased kasutavad väljendit "päike seisab jalgadel" ja britid nimetavad hämarikiiri "Jaakobi redeliks" või "ingliredeliks".

Krepuskulaarsed kiired väljuvad loojuva Päikese vastas asuvast punktist horisondil

Neid kiiri vaadeldakse päikeseloojangu hetkel taeva idaküljel. Nad, nagu videvikukiiredki, lehvivad välja, ainus erinevus nende vahel on nende asukoht taevakeha suhtes.

Võib tunduda, et videvikuvastased kiired lähenevad mingil hetkel horisondi taha, kuid see on vaid illusioon. Tegelikkuses liiguvad päikesekiired rangelt sirgjooneliselt, kuid kui need jooned projitseerida Maa sfäärilisele atmosfäärile, tekivad kaared. See tähendab, et nende lehvikukujulise lahknemise illusiooni määrab perspektiiv.

Virmalised öötaevas

Päike on väga ebastabiilne. Mõnikord on selle pinnal võimsad plahvatused, misjärel päikeseaine (päikesetuule) väikseimad osakesed suunatakse tohutu kiirusega Maa poole. Maale jõudmiseks kulub neil umbes 30 tundi.

Meie planeedi magnetväli suunab need osakesed pooluste poole, mille tulemusena algavad seal ulatuslikud magnettormid. Kosmosest ionosfääri tungivad prootonid ja elektronid interakteeruvad sellega. Õhukesed atmosfäärikihid hakkavad helendama. Kogu taevas on maalitud värviliste dünaamiliselt liikuvate mustritega: kaared, veidrad jooned, kroonid ja laigud.

See on huvitav: virmalisi saate jälgida iga poolkera kõrgetel laiuskraadidel (seetõttu oleks õigem nimetada seda nähtust "auroraks"). Nende kohtade geograafia, kus inimesed seda muljetavaldavat loodusnähtust näevad, laieneb märkimisväärselt ainult kõrge päikeseaktiivsuse perioodidel. Üllataval kombel esinevad aurorad ka teistel meie päikesesüsteemi planeetidel.

Öötaeva värvilise kuma kujundid ja värvid muutuvad kiiresti. Huvitav on see, et aurorad esinevad eranditult kõrguste intervallidega 80–100 ja 400–1000 kilomeetrit maapinnast.

Krushinnitsa - uskumatult realistliku loodusliku kamuflaažiga liblikas

Aprilli alguses, kui saabuvad püsivalt soojad ja päikesepaistelised ilmad, võib märgata ilusat heledat täppi lehvimas ühelt kevadlillelt teisele. See on liblikas nimega astelpaju või sidrunhein.

Astelpaju tiibade siruulatus on umbes 6 sentimeetrit, tiibade pikkus 2,7–3,3 sentimeetrit. Huvitaval kombel on isaste ja emaste värvid erinevad. Isastel on erksad rohekas-sidruniivad, emastel aga heledamad, peaaegu valged tiivad.

Krushinnitsal on hämmastavalt realistlik loomulik kamuflaaž. Taimelehtedest on seda väga raske eristada.

Magnetiline mägi

Tundub, et autod veerevad tundmatu jõu mõjul ülesmäge.

Kanadas on mägi, kus juhtub erakordseid asju. Parkides auto jala lähedale ja lülitades sisse neutraalkäigu, näete, et auto hakkab veerema (ilma igasuguse abita) üles, st tõusu suunas. Paljud inimesed seletavad hämmastavat nähtust uskumatult võimsa magnetjõu mõjuga, mis paneb autod mäkke veerema ja saavutavad kiiruse kuni 40 kilomeetrit tunnis.

Kahjuks pole siin mingit magnetismi ega maagiat. See kõik on seotud tavalise optilise illusiooniga. Maastiku iseärasuste tõttu tajub vaatleja kerget kallet (umbes 2,5 kraadi) tõusuna.

Peamine tegur sellise illusiooni loomisel, mida täheldatakse paljudes teistes maakera kohtades, on horisondi nähtavus null või minimaalne. Kui inimene seda ei näe, muutub pinna kalde hindamine üsna keeruliseks. Isegi objektid, mis asuvad enamasti maapinnaga risti (näiteks puud), võivad kalduda mis tahes suunas, eksitades vaatlejat veelgi.

Soolakõrbed

Näib, nagu hõljuksid kõik need inimesed taevas

Soolakõrbeid leidub kõigis Maa nurkades. Nende keskel viibivatel inimestel on igasuguste orientiiride puudumise tõttu ruumitaju moonutatud.

Fotol on näha kuivanud soolajärve, mis asub Altiplano tasandiku (Boliivia) lõunaosas ja mida nimetatakse Uyuni soolaalaks. See koht asub 3,7 kilomeetri kõrgusel merepinnast ja selle kogupindala ületab 10,5 tuhat ruutkilomeetrit. Uyuni on meie planeedi suurim sooala.

Kõige levinumad siin leiduvad mineraalid on haliit ja kips. Ja soolakihi paksus soolasoo pinnal ulatub kohati 8 meetrini. Kogu soolavaru on hinnanguliselt 10 miljardit tonni. Uyuni territooriumil on mitu soolaplokkidest ehitatud hotelli. Sellest valmistatakse ka mööblit ja muid sisustusesemeid. Ja tubade seintel on kirjad: administratsioon palub külalistel viisakalt mitte midagi lakkuda. Muide, sellistes hotellides saab ööbida vaid 20 dollari eest.

See on huvitav: vihmaperioodil on Uyuni kaetud õhukese veekihiga, tänu millele muutub see Maa suurimaks peegelpinnaks. Keset lõputut peegelruumi jääb vaatlejatel mulje, et nad hõljuvad taevas või isegi teisel planeedil.

Laine

Liivaluited muutusid kiviks

The Wave on looduslikult moodustunud liiva- ja kivigalerii, mis asub Ameerika Utah' ja Arizona osariikide piiril. Läheduses asuvad USA populaarsed rahvuspargid, seega meelitab Wave igal aastal sadu tuhandeid turiste.

Teadlased väidavad, et need ainulaadsed kivimoodustised tekkisid miljonite aastate jooksul: liivaluited kivinesid järk-järgult keskkonnatingimuste mõjul. Ja tuul ja vihm, mis nendele moodustistele pikka aega mõjusid, lihvisid nende kuju ja andsid neile nii ebatavalise välimuse.

Apache India pea

On raske uskuda, et see kivimoodustis tekkis ilma inimese sekkumiseta

See looduslik kivimoodustis Prantsusmaal illustreerib ilmekalt meie võimet tuvastada ümbritsevatel objektidel tuttavaid kujundeid, nagu inimnäod. Teadlased avastasid hiljuti, et meil on isegi eriline ajuosa, mis vastutab nägude äratundmise eest. Huvitav on see, et inimese visuaalne taju on struktureeritud nii, et me märkame kõiki näo kontuurilt sarnaseid objekte kiiremini kui teisi visuaalseid stiimuleid.

Maailmas on sadu looduslikke moodustisi, mis seda inimvõimet ära kasutavad. Kuid peate nõustuma: apatši indiaanlase pea kujuline mäeahelik on neist kõigist ilmselt kõige silmatorkavam. Muide, turistid, kellel oli võimalus seda Prantsuse Alpides asuvat ebatavalist kivimoodustist näha, ei suuda uskuda, et see tekkis ilma inimese sekkumiseta.‎

Indiaanlane traditsioonilises peakattes ja kõrvaklapid kõrvus – kus seda veel näha saab?

The Guardian of the Wasteland (teine ​​nimi on "Indian Head") on ainulaadne geoformatsioon, mis asub Kanada linna Madisen Hati (Alberta kaguosa) lähedal. Kõrgelt vaadates hakkab silma, et maastik moodustab India traditsioonilises peakattes kohaliku aborigeeni pea piirjooned, vaadates pingsalt kuhugi läände. Pealegi kuulab see indiaanlane ka moodsaid kõrvaklappe.

Tegelikult meenutab kõrvaklappide juhet tee, mis viib naftapuurtorni ja vooder on kaev ise. "India pea" kõrgus on 255 meetrit, laius 225 meetrit. Võrdluseks, Rushmore'i mäe kuulsa bareljeefi kõrgus, millele on nikerdatud nelja Ameerika presidendi näod, on vaid 18 meetrit.

Wasteland Guardian tekkis looduslikult pehme savirikka pinnase ilmastikumõjude ja erosiooni tõttu. Teadlaste sõnul ei ületa selle geoformatsiooni vanus 800 aastat.

Läätsekujulised pilved

Läätsekujulised pilved näevad välja nagu tohutud UFO-d

Ainulaadne funktsioon läätsekujulised pilved on see, et hoolimata sellest, kui tugev tuul on, jäävad nad liikumatuks. Üle maapinna ulatuvad õhuvoolud liiguvad ümber takistuste, mille tulemusena tekivad õhulained. Nende servadesse tekivad läätsekujulised pilved. Nende alumises osas toimub pidev maapinnalt tõusva veeauru kondenseerumisprotsess. Seetõttu läätsekujulised pilved oma asukohta ei muuda. Nad lihtsalt ripuvad taevas ühes kohas.

Läätsekujulised pilved tekivad kõige sagedamini mäeahelike tuulealusel küljel või üksikute tippude kohal 2–15 kilomeetri kõrgusel. Enamasti annab nende välimus märku lähenevast atmosfäärifrondist.

See on huvitav: nende ebatavalise kuju ja absoluutse liikumatuse tõttu segavad inimesed läätsekujulisi pilvi sageli UFO-dega.

Pilved koos äikesega

Selline vaatepilt tekitab hirmu, peate nõustuma!

Kohutavaid pilvi koos äikesega on tasastel aladel näha üsna sageli. Nad laskuvad väga madalale maapinnale. Tekib tunne, et kui ronida hoone katusele, siis jõuad nendeni käega. Ja mõnikord võib tunduda, et sellised pilved puutuvad isegi maapinnaga kokku.

Äikesetorm (teine ​​nimi on tuiskvärav) on visuaalselt sarnane tornaadoga. Õnneks pole see selle loodusnähtusega võrreldes nii ohtlik. Äikesetorm on lihtsalt madal, horisontaalselt orienteeritud äikesepilveala. See moodustub selle esiosas kiire liikumise ajal. Ja tuisuvärav omandab aktiivse ülespoole suunatud õhuliikumise tingimustes ühtlase ja sujuva kuju. Sellised pilved tekivad reeglina aasta soojal perioodil (kevade keskpaigast sügise keskpaigani). Huvitaval kombel on äikesetormide eluiga väga lühike – 30 minutist 3 tunnini.

Nõus, paljud ülalloetletud nähtused tunduvad tõeliselt maagilised, kuigi nende mehhanisme on teaduslikust vaatenurgast lihtne seletada. Loodus loob ilma vähimagi inimese osaluseta hämmastavaid optilisi illusioone, mis hämmastab isegi nende teadlaste kujutlusvõimet, kes on oma elu jooksul palju näinud. Kuidas saab mitte imetleda selle suurust ja jõudu?