Atmosferdəki optik hadisələrin müxtəlifliyi bununla bağlıdır müxtəlif səbəblərdən. Ən çox görülən hadisələrə ildırım daxildir və çox mənzərəli şimal və cənub auroraları. Bundan əlavə, göy qurşağı, halo, parhelium (yalan günəş) və qövslər, tac, halos və Brocken xəyalları, ilğımlar, Müqəddəs Elmo atəşi, parlaq buludlar, yaşıl və krepuskulyar şüalar xüsusilə maraqlıdır. Göy qurşağı ən gözəl atmosfer hadisəsidir. Adətən bu, çox rəngli zolaqlardan ibarət nəhəng bir tağdır, Günəş səmanın yalnız bir hissəsini işıqlandırdıqda və hava su damcıları ilə doymuş olduqda, məsələn yağış zamanı müşahidə olunur. Çoxrəngli qövslər spektral ardıcıllıqla düzülür (qırmızı, narıncı, sarı, yaşıl, mavi, indiqo, bənövşəyi), lakin zolaqlar bir-biri ilə üst-üstə düşdüyü üçün rənglər demək olar ki, heç vaxt təmiz olmur. Bir qayda olaraq, göy qurşağının fiziki xüsusiyyətləri əhəmiyyətli dərəcədə dəyişir və buna görə də görünüş onlar çox müxtəlifdir. Onların ümumi xüsusiyyət odur ki, qövsün mərkəzi həmişə Günəşdən müşahidəçiyə çəkilmiş düz xətt üzərində yerləşir. bir lava göy qurşağı ən çox ibarət bir qövsdür parlaq rənglər- xaricdən qırmızı, içəridən bənövşəyi. Bəzən yalnız bir qövs görünür, lakin tez-tez ilə kənardaƏsas göy qurşağı ikinci dərəcəli olaraq görünür. Birincisi kimi parlaq rənglərə sahib deyil və içindəki qırmızı və bənövşəyi zolaqlar yerlərini dəyişir: qırmızı rəng ilə yerləşir. içəridə.

Əsas göy qurşağının yaranması günəş şüalarının ikiqat sınması və tək daxili əksi ilə izah olunur. Bir damla su (A) içərisinə nüfuz edən işıq şüası prizmadan keçən kimi sınır və parçalanır. Sonra damlanın əks səthinə çatır, ondan əks olunur və damcı kənarda qoyur. Bu zaman işıq şüası müşahidəçiyə çatmazdan əvvəl ikinci dəfə sındırılır. Orijinal ağ şüa şüalara parçalanır müxtəlif rənglər 2 divergensiya bucağı ilə? İkinci dərəcəli göy qurşağı əmələ gəldikdə, günəş şüalarının ikiqat sınması və ikiqat əks olunması baş verir. Bu vəziyyətdə işıq sınır, aşağı hissəsindən damlaya nüfuz edir və əks olunur daxili səthəvvəlcə B nöqtəsinə, sonra C nöqtəsinə düşür. D nöqtəsində işıq sınır və damcı müşahidəçiyə doğru qalır. Yağış və ya sprey göy qurşağı əmələ gətirdikdə, tam optik effekt göy qurşağı konusunun səthindən keçən bütün su damcılarının zirvədəki müşahidəçi ilə birgə təsiri ilə əldə edilir. Hər damlanın rolu keçicidir. Göy qurşağı konusunun səthi bir neçə təbəqədən ibarətdir. Onları sürətlə keçərək və bir sıra kritik nöqtələrdən keçərək, hər bir damcı dərhal günəş şüasını ciddi şəkildə müəyyən edilmiş ardıcıllıqla - qırmızıdan bütün spektrə parçalayır. bənövşəyi . Çoxlu damcılar konusun səthi ilə eyni şəkildə kəsişir, beləliklə, göy qurşağı müşahidəçiyə həm qövsü boyunca, həm də qövsü boyunca davamlı görünür. Halolar Günəş və ya Ayın diski ətrafında ağ və ya iridescent işıq qövsləri və dairələridir. Onlar atmosferdəki buz və ya qar kristallarının işığın sınması və ya əks olunması nəticəsində yaranır. Halo meydana gətirən kristallar, müşahidəçidən (konusun yuxarı hissəsindən) Günəşə yönəldilmiş oxu olan xəyali konusun səthində yerləşir. Müəyyən şəraitdə atmosfer kiçik kristallarla doymuş ola bilər, onların bir çox üzləri Günəşdən, müşahidəçidən və bu kristallardan keçən təyyarə ilə düz bucaq təşkil edir. Belə üzlər daxil olan işıq şüalarını 22? sapma ilə əks etdirir, içərisi qırmızımtıl olan bir halo əmələ gətirir, lakin o, spektrin bütün rənglərindən də ibarət ola bilər. Daha az yayılmış halo, 46° bucaq radiusu olan, 22° halo ətrafında konsentrik şəkildə yerləşən halodur. Onun daxili tərəfi də qırmızımtıl rəngə malikdir. Bunun səbəbi həm də işığın sınmasıdır ki, bu zaman kristalların kənarlarında düz açılar əmələ gətirir. Belə bir halonun halqasının eni 2,5-dən çoxdur? Həm 46, həm də 22 dərəcə halolar halqanın yuxarı və aşağı hissəsində ən parlaq olur. Nadir 90 dərəcə halo, digər iki halo ilə ortaq bir mərkəzi paylaşan zəif işıqlı, demək olar ki, rəngsiz bir halqadır. Rənglidirsə, üzük kənarında qırmızı rəngə sahib olacaq. Bu tip halonun meydana çıxma mexanizmi tam başa düşülməmişdir. Parheliya və qövslər. Parhelik dairə (və ya yalançı günəşlər dairəsi) üfüqə paralel olaraq Günəşdən keçən, zenit nöqtəsində mərkəzləşmiş ağ halqadır. Onun əmələ gəlməsinin səbəbi günəş işığının buz kristallarının səthlərinin kənarlarından əks olunmasıdır. Kristallar havada kifayət qədər bərabər paylanırsa, tam bir dairə görünən olur. Parhelia və ya yalançı günəşlər Günəşi xatırladan parlaq işıqlı ləkələrdir, bucaq radiusu 22?, 46? olan parhellik dairənin kəsişmə nöqtələrində əmələ gəlir. və 90? Ən tez-tez rast gəlinən və ən parlaq parhelium 22 dərəcə halo ilə kəsişmədə əmələ gəlir, adətən göy qurşağının demək olar ki, hər rəngində rənglənir. 46 və 90 dərəcə halolarla kəsişmələrdə yalançı günəşlər daha az müşahidə olunur. 90 dərəcə halolarla kəsişmələrdə meydana gələn parheliyalara paranteliya və ya yalançı əks-günəşlər deyilir. Bəzən bir antelium (anti-günəş) də görünür - Günəşin tam əksinə parhelium halqasında yerləşən parlaq bir nöqtə. Bu fenomenin səbəbinin günəş işığının ikiqat daxili əks olunması olduğu güman edilir. Yansıtılan şüa, düşən şüa ilə eyni yolla gedir, lakin əks istiqamətdə. Bəzən yanlış olaraq 46 dərəcə halonun yuxarı tangens qövsü adlandırılan zenit qövsü 90-a yaxın qövsdür? və ya daha az, mərkəzi zenit nöqtəsində, Günəşdən təxminən 46° yuxarıda yerləşir. Nadir hallarda görünür və yalnız bir neçə dəqiqə ərzində parlaq rənglərə malikdir, qırmızı rəng qövsün xarici tərəfində məhdudlaşır. Zenitə yaxın qövs öz rəngi, parlaqlığı və aydın konturları ilə diqqət çəkir. Halo tipli digər maraqlı və çox nadir optik effekt Lowitz qövsüdür. Onlar parheliyanın davamı olaraq 22 dərəcə halo ilə kəsişməsində yaranır, halonun xarici tərəfindən uzanır və Günəşə doğru bir qədər konkavdır. Ağımtıl işıqlı sütunlar, müxtəlif xaçlar kimi, bəzən səhər və ya axşam, xüsusən də qütb bölgələrində görünür və həm Günəşi, həm də Ayı müşayiət edə bilər. Bəzən ay haloları və yuxarıda təsvir edilənlərə bənzər digər təsirlər müşahidə olunur, ən çox yayılmış Ay haloları (Ayın ətrafındakı halqa) 22?-lik bucaq radiusuna malikdir. Yalan günəşlər kimi, yalançı aylar da yarana bilər. Taclar və ya taclar Günəş, Ay və ya digər parlaq cisimlər ətrafında kiçik konsentrik rəngli halqalardır və işıq mənbəyi şəffaf buludların arxasında olduqda zaman zaman müşahidə olunur. Tacın radiusu halonun radiusundan kiçikdir və təqribəndir. 1-5?, mavi və ya bənövşəyi üzük Günəşə ən yaxındır. Tac, işığın kiçik su damcıları tərəfindən səpələnərək bulud əmələ gətirdiyi zaman meydana gəlir. Bəzən tac Günəşi (və ya Ayı) əhatə edən, qırmızımtıl bir halqa ilə bitən parlaq bir ləkə (və ya halo) kimi görünür. Digər hallarda, halodan kənarda daha böyük diametrli, çox zəif rəngli ən azı iki konsentrik halqa görünür. Bu fenomen göy qurşağı buludları ilə müşayiət olunur. Bəzən çox yüksək buludların kənarları parlaq rənglərə malikdir. Qloriya (halos). Xüsusi şərtlər altında, qeyri-adi atmosfer hadisələri. Günəş müşahidəçinin arxasındadırsa və kölgəsi yaxınlıqdakı buludlara və ya duman pərdəsinə proqnozlaşdırılırsa, bir insanın başının kölgəsi ətrafındakı atmosferin müəyyən bir vəziyyəti altında, rəngli bir işıqlı dairəni - bir halo görə bilərsiniz. Tipik olaraq, belə bir halo, otlu bir çəmənlikdə şeh damcılarından işığın əks olunması səbəbindən yaranır. Glorias da olduqca tez-tez təyyarənin buludların üzərinə atdığı kölgə ətrafında tapılır. Brocken xəyalları. Yer kürəsinin bəzi ərazilərində günəş çıxanda və ya qürubda təpədə yerləşən müşahidəçinin kölgəsi onun arxasına qısa məsafədə yerləşən buludların üzərinə düşəndə ​​heyrətamiz effekt aşkar edilir: kölgə nəhəng ölçülər alır. Bu, dumandakı kiçik su damcıları tərəfindən işığın əks olunması və sınması nəticəsində baş verir. Təsvir edilən fenomen Almaniyadakı Harz dağlarındakı zirvədən sonra "Brokenin xəyalı" adlanır. Mirajlar müxtəlif sıxlıqlı hava təbəqələrindən keçərkən işığın sınması nəticəsində yaranan və virtual təsvirin görünüşündə ifadə olunan optik effektdir. Bu halda, uzaq obyektlər həqiqi vəziyyətinə nisbətən qaldırılmış və ya aşağı salınmış kimi görünə bilər, həmçinin təhrif olunaraq nizamsız, fantastik formalar ala bilər. Mirajlar tez-tez isti iqlimlərdə, məsələn, qumlu düzənliklərdə müşahidə olunur. Aşağı ilğımlar, uzaqda, demək olar ki, ümumi olur düz səth Səhra açıq su görünüşünü alır, xüsusən kiçik bir yüksəklikdən baxdıqda və ya sadəcə qızdırılan hava təbəqəsinin üstündə yerləşirsə. Bu illüziya adətən çox irəlidə su səthinə bənzəyən qızdırılan asfalt yolda baş verir. Əslində bu səth səmanın əksidir. Göz səviyyəsindən aşağıda obyektlər bu “suda” adətən baş aşağı görünə bilər. Qızdırılan yer səthində “hava” əmələ gəlir. qat tort", və yerə ən yaxın təbəqə ən istidir və o qədər nadirdir ki, ondan keçən işıq dalğaları təhrif olunur, çünki onların yayılma sürəti mühitin sıxlığından asılı olaraq dəyişir. Üst mirajlar aşağı olanlara nisbətən daha az yayılmış və daha mənzərəlidir. Uzaq cisimlər (çox vaxt dəniz üfüqündən kənarda yerləşir) səmada tərs görünür və bəzən yuxarıda eyni obyektin dik şəkli də görünür. Bu fenomen soyuq bölgələrdə, xüsusilə temperaturun əhəmiyyətli dərəcədə dəyişməsi olduqda, daha soyuq bir təbəqənin üstündə daha isti hava təbəqəsi olduqda tipikdir. Bu optik effekt qeyri-bərabər sıxlığa malik hava təbəqələrində işıq dalğalarının ön hissəsinin yayılmasının mürəkkəb nümunələri nəticəsində özünü göstərir. Xüsusilə qütb bölgələrində vaxtaşırı çox qeyri-adi ilğımlar baş verir. Quruda ilğımlar baş verdikdə, ağaclar və digər landşaft komponentləri alt-üst olur. Bütün hallarda cisimlər yuxarı mirajlarda aşağı olanlara nisbətən daha aydın görünür. İki hava kütləsinin sərhədi şaquli müstəvi olduqda, bəzən yanal mirajlar müşahidə olunur. Müqəddəs Elmo atəşi. Atmosferdəki bəzi optik hadisələr (məsələn, parıltı və ən çox yayılmış meteoroloji hadisə - ildırım) elektrik xarakterlidir. Daha az rast gəlinən Müqəddəs Elmo işıqlarıdır - uzunluğu 30 sm-dən 1 m-ə qədər və ya daha çox olan parlaq solğun mavi və ya bənövşəyi fırçalar, adətən dirəklərin zirvələrində və ya dənizdəki gəmilərin həyətlərinin uclarında. Bəzən elə gəlir ki, gəminin bütün armaturları fosforla örtülüb və parlayır. Müqəddəs Elmo atəşi bəzən dağ zirvələrində, eləcə də hündür binaların qüllələrində və iti künclərində görünür. Bu fenomen, ətrafdakı atmosferdəki gərginlik çox artdıqda, elektrik keçiricilərinin uclarında fırça elektrik boşalmalarını təmsil edir. elektrik sahəsi. Will-o'-the-wisps bəzən bataqlıqlarda, qəbiristanlıqlarda və kriptlərdə müşahidə olunan zəif mavi və ya yaşılımtıl parıltıdır. Onlar tez-tez yerdən təxminən 30 sm hündürlükdə qaldırılmış şam alovuna bənzəyirlər, səssizcə yanar, heç bir istilik vermir və bir anlıq obyektin üzərində dayanırlar. İşıq tamamilə əlçatmaz görünür və müşahidəçi yaxınlaşanda sanki başqa yerə köçür. Bu fenomenin səbəbi üzvi qalıqların parçalanması və bataqlıq qazı metan (CH 4) və ya fosfinin (PH 3) kortəbii yanmasıdır. Will-o'-the-wisps müxtəlif formalara malikdir, bəzən hətta sferikdir. Yaşıl şüa - Günəşin son şüasının üfüqün arxasında itdiyi anda zümrüd yaşıl günəş işığının parlaması. Günəş işığının qırmızı komponenti əvvəlcə yox olur, qalanları ardıcıllıqla gedir, sonuncusu isə zümrüd yaşılı olaraq qalır. Bu fenomen yalnız günəş diskinin çox kənarı üfüqdən yuxarı qaldıqda baş verir, əks halda rənglərin qarışığı baş verir. Krepuskulyar şüalar, atmosferin yüksək təbəqələrində tozun işıqlandırılması səbəbindən görünən günəş işığı şüalarıdır. Buludların kölgələri tünd zolaqlar əmələ gətirir və onların arasında şüalar yayılır. Bu təsir günəşin sübhdən əvvəl və ya gün batmasından sonra üfüqdə aşağı düşməsi zamanı baş verir.

Qədim dövrlərdə ilğımlar, auroralar, sirli parlayan işıqlar və top şimşəkləri mövhumatçıları qorxudurdu. Bu gün alimlər bunların sirlərini açmağa müvəffəq olublar sirli hadisələr, onların baş verməsinin mahiyyətini başa düşmək.

Günəş işığının əks olunması ilə əlaqəli hadisələr

Hər kəs yağışdan sonra və ya fırtınalı su axınının yaxınlığında səmada rəngli bir körpünün - göy qurşağının necə göründüyünü dəfələrlə görmüşdür. Göy qurşağı öz rənglərini günəş şüalarına və havada asılı qalan nəm damcılarına borcludur. İşıq bir damla suya dəyəndə sanki parçalanır müxtəlif rənglər. Əksər hallarda damcı yalnız bir dəfə işığı əks etdirir, lakin bəzən işıq damladan iki dəfə əks olunur. Sonra səmada iki göy qurşağı yanır.

Bir çox səhra səyyahları başqa bir atmosfer hadisəsinin - ilğımın şahidi oldular. Səhranın ortasında xurma ağacları olan bir vahə göründü, səmada bir karvan və ya gəmi hərəkət etdi. Bu, isti havanın səthdən yuxarı qalxdığı zaman baş verir. Onun sıxlığı hündürlüklə artmağa başlayır. Sonra uzaq bir obyektin təsviri onun həqiqi mövqeyinin üstündə görünə bilər.

Şaxtalı havalarda Günəş və Lupus ətrafında aydın halo halqaları görünür. Onlar işığın atmosferdə kifayət qədər yüksək olan buz kristalları, məsələn sirrus buludları tərəfindən əks olunduğu zaman əmələ gəlir. İçəridə, halo parlaq rəngə və qırmızı rəngə sahib ola bilər. Buz kristalları bəzən çox qəribə əks olunur günəş işığı səmada başqa illüziyaların görünməsi: iki günəş, işığın şaquli sütunları və ya günəş qövsləri. Günəş və Ayın ətrafında bəzən halolar əmələ gəlir - taclar. Taclar bir-birinin içərisində yuvalanmış bir neçə üzük kimi görünür. Onlar altokumulus və altostrat buludlarında olur. Rəng tacı kölgənin ətrafında görünə bilər, məsələn, buludların altındakı bir təyyarə ilə.

Elektriklə əlaqəli hadisələr

Kosmosdan gələn kiçik hissəciklər tez-tez yuxarı təbəqələrə düşür. Onların qaz və toz hissəcikləri ilə toqquşması səbəbindən aurora görünür - Şimal və Cənub yarımkürələrinin qütb enliklərində parıldayan səmanın parıltısı. Avroranın formaları və rəngləri müxtəlifdir. Onun müddəti on dəqiqədən bir neçə günə qədər ola bilər.

Cumulonimbus buludlarında hərəkət edən damcılar və buz kristalları elektrik yüklərini toplayır. Bu, buludlar arasında və ya buludla yer arasında nəhəng bir qığılcımın - ildırım çaxmasına səbəb olur və bu, ildırım çaxması ilə müşayiət olunur. Atmosferdə elektrik cərəyanının yığılması bəzən diametri onlarla santimetr olan parlaq bir top meydana gətirir - bu, top ildırımıdır. Havanın hərəkəti ilə hərəkət edir və ayrı-ayrı obyektlərlə, xüsusən də metal olanlarla təmasda olduqda partlaya bilər. Evə girən top ildırımı tez bir zamanda otaqdan keçir və yanmış sahələri geridə qoyur. Top ildırımı ciddi yanıqlara və ölümə səbəb ola bilər. Bu fenomenin təbiətinin dəqiq izahı hələ mövcud deyil.

Atmosferin elektrik parıltısı ilə əlaqəli başqa bir fenomen Müqəddəs Elmo atəşidir. Bu parıltı hündür qüllə qüllələrində, eləcə də gəmi dirəklərinin ətrafında tufanlarda müşahidə oluna bilər. Bunu pis əlamət hesab edən mövhumatçı dənizçiləri qorxutdu.

11 “B” sinif şagirdi tərəfindən hazırlanmışdır

Lukyanenko Anastasiya

Optik hadisələr atmosferdə

Mirajlar

İlaçların üç sinfi var. Birinci sinif aşağı mirajlardır. Bu cür ilğımla, alt hissəsi səhralar, yəni. kiçik bir qum zolağı optik olaraq bir növ gölməçəyə çevrilir. Bu, bu banddan bir səviyyədən yuxarı olduqda görülə bilər. Bu cür ilğımlar ən çox yayılmışdır. İkinci növ ilğımlar üstün ilğımlardır. Bu daha nadir bir hadisədir, həm də daha az mənzərəlidir. Üstün ilğımlar böyük məsafələrdə və üfüqdən yuxarı yüksəkliklərdə görünür. Üçüncü sinif ilğımlar hər hansı bir izahata ziddir və uzun illərdir ki, elm adamları bu sirrin həlli üzərində baş sındırırlar.

Belə heyrətamiz hadisələrin yaranmasının səbəbi nədir? Bu, işıq və havanın heyrətamiz oyunları sayəsində baş verir. Bunu necə başa düşmək olar. Havanın temperaturu kifayət qədər yüksək olduqda və yerin səthində daha yüksək təbəqələrə nisbətən daha yüksək olduqda, əlverişli şərait ilğımların baş verməsi üçün. Temperatur artdıqca havanın sıxlığı azalır və əksinə. Və bildiyiniz kimi, hava nə qədər sıx olarsa, işığı bir o qədər yaxşı sındırır. Göydən düşən şüalar mavi spektrə malikdir və onların bəziləri qırılır, digərləri isə insanın görmə qabiliyyətinə çatır və görünən səmanın ümumi mənzərəsini təşkil edir. Şüaların sınmış həmin hissəsi insanın qarşısında yerə çatır və onun səthində sınaraq insanın görmə sahəsinə də düşür. Biz bu şüaları mavi spektrdə görürük, buna görə də qarşımızda mavi bir su kütləsi olduğu görünür. Bu təəssürat bizim qarşımızda salınan qızdırılan hava ilə gücləndirilir.

Dənizin səthində bir ilğım görünsə, hər şey tam əksinə baş verir. Aşağıda, suyun səthindən yuxarıda, havanın temperaturu daha aşağı, hündürlüklə isə daha yüksəkdir. Vəziyyətlərin bu birləşməsi ilə səmada bu və ya digər obyektin təsvirini müşahidə etdiyimiz yuxarı ilğımlar yaranır.

Göy qurşağı.

Göy qurşağı həmişə insanların diqqətini cəlb edən gözəl bir səma hadisəsidir. Əvvəlki dövrlərdə, insanlar hələ də ətrafdakı dünya haqqında çox az şey bildiyi zaman, göy qurşağı "səmavi əlamət" hesab olunurdu. Beləliklə, qədim yunanlar yüz göy qurşağının ilahə İrisin təbəssümü olduğunu düşünürdülər. Yağış buludları və ya yağış fonunda Günəşə əks istiqamətdə göy qurşağı müşahidə edilir. Çoxrəngli qövs adətən müşahidəçidən 1-2 km məsafədə yerləşir, bəzən fəvvarələr və ya su püskürtmələri ilə əmələ gələn su damcıları fonunda 2-3 m məsafədə müşahidə oluna bilər. Göy qurşağının yeddi əsas rəngi var, birindən digərinə rəvan keçid edir.

Parhelia.

Yunan dilindən tərcümə olunan "Parhelium" "yalançı günəş" deməkdir. Bu, həqiqi Günəşlə üfüqdən eyni hündürlükdə yerləşən Günəşin bir və ya daha çox əlavə təsvirinin müşahidə olunduğu səmada halo formasıdır. Milyonlarla buz kristalları ilə şaquli səth, Günəşi əks etdirir və bu gözəl fenomeni əmələ gətirir.

Parheliya, Günəşin aşağı mövqeyi ilə sakit havada, əhəmiyyətli sayda prizmaların əsas oxları şaquli olması üçün havada yerləşdikdə və prizmalar kiçik paraşütlər kimi yavaş-yavaş endikdə müşahidə edilə bilər. Bu zaman ən parlaq sınmış işıq şaquli olaraq yerləşən üzlərdən 220 bucaq altında gözə daxil olur və üfüqdə Günəşin hər iki tərəfində şaquli sütunlar yaradır. Bu sütunlar bəzi yerlərdə xüsusilə parlaq ola bilər, yalançı Günəş təəssüratı yaradır.

Avroralar

Təbiətin ən gözəl optik hadisələrindən biri də avroradır. Qütb enliklərində qaranlıq gecə səması fonunda alovlanan, parıldayan, alovlanan auroraların gözəlliyini sözlə ifadə etmək mümkün deyil.

Əksər hallarda, auroralar yaşıl və ya mavi-yaşıl rəngə malikdir, bəzən ləkələr və ya çəhrayı və ya qırmızı bir sərhəd var.

Aurora kosmosdan görünür. Və bu, sadəcə görünən deyil, Yerin səthindən daha yaxşı görünür, çünki kosmosda nə günəş, nə buludlar, nə də atmosferin aşağı sıx təbəqələrinin təhrifedici təsiri auroranın müşahidəsinə mane olmur. Astronavtın sözlərinə görə, ISS orbitindən auroralar nəhəng yaşıl, davamlı hərəkət edən amöbalara bənzəyir.

Aurora günlərlə davam edə bilər. Və ya bəlkə bir neçə on dəqiqə.

Aurora təkcə Yerdə deyil, müşahidə oluna bilər. Digər planetlərin (məsələn, Veneranın) atmosferlərinin də qütb şüaları yaratmaq qabiliyyətinə malik olduğuna inanılır. Yupiter və Saturndakı auroraların təbiəti, son elmi məlumatlara görə, onların yerdəki analoqlarının təbiətinə bənzəyir.

İnsan daim işıq hadisələri ilə qarşılaşır. İşığın yaranması, yayılması və maddə ilə qarşılıqlı əlaqəsi ilə bağlı olan hər şeyə işıq hadisələri deyilir. Canlı nümunələr optik hadisələr ola bilər: yağışdan sonra göy qurşağı, tufan zamanı şimşək çaxması, gecə səmasında ulduzların parıldaması, su axınında işığın oynaması, okean və səmanın dəyişkənliyi və bir çox başqaları.

Məktəblilər fiziki hadisələrin elmi izahını alır və optik nümunələr 7-ci sinifdə fizika oxumağa başlayanda. Çoxları üçün optika məktəb fizikası kurikulumunda ən maraqlı və sirli bölmə olacaq.

İnsan nə görür?

İnsanın gözləri elə qurulmuşdur ki, o, yalnız göy qurşağının rənglərini qavrayır. Bu gün artıq məlumdur ki, göy qurşağının spektri bir tərəfdən qırmızı, digər tərəfdən bənövşəyi ilə məhdudlaşmır. Qırmızıdan sonra infraqırmızı, bənövşədən sonra ultrabənövşəyi gəlir. Bir çox heyvan və həşərat bu rəngləri görə bilir, lakin insanlar təəssüf ki, bunu edə bilmirlər. Amma insan müvafiq uzunluqda işıq dalğalarını qəbul edən və yayan qurğular yarada bilər.

Şüaların qırılması

Görünən işıq rənglərin göy qurşağıdır və işıqdır ağ məsələn, günəşli, bu rənglərin sadə birləşməsidir. Əgər prizmanı parlaq ağ işıq şüasına yerləşdirsəniz, o, ibarət olduğu rənglərə və ya dalğa uzunluqlarına parçalanacaq. Əvvəlcə daha uzun dalğa uzunluğu olan qırmızı, sonra narıncı, sarı, yaşıl, mavi və nəhayət görünən işıqda ən qısa dalğa uzunluğuna malik bənövşəyi görünəcək.

Göy qurşağının işığını tutmaq üçün başqa prizma götürsəniz və onu tərsinə çevirsəniz, bütün rəngləri ağa birləşdirəcək. Fizikada optik hadisələrin bir çox nümunəsi var, onlardan bəzilərini nəzərdən keçirək;

Göy niyə mavidir?

Gənc valideynlər tez-tez ən sadə, ilk baxışdan kiçik niyə sualları ilə çaşqın olurlar. Bəzən onlara cavab vermək ən çətin olur. Təbiətdəki optik hadisələrin demək olar ki, bütün nümunələri müasir elm tərəfindən izah edilə bilər.

Gün ərzində səmanı işıqlandıran günəş işığı ağ rəngdədir, yəni nəzəri olaraq səma da parlaq ağ olmalıdır. Onun mavi görünməsi üçün Yer atmosferindən keçən işıqla bəzi proseslər lazımdır. Nə olur: İşığın bir hissəsi atmosferdəki qaz molekulları arasındakı boş boşluqdan keçərək yerin səthinə çatır və başladığı zaman olduğu kimi ağ rəngdə qalır. Lakin günəş işığı qaz molekulları ilə qarşılaşır, onlar da oksigen kimi udulur və sonra hər tərəfə səpələnir.

Qaz molekullarındakı atomlar udduqları işıqla aktivləşir və qırmızıdan bənövşəyi rəngə qədər dalğa uzunluqlarında işıq fotonlarını yenidən yayırlar. Beləliklə, işığın bir hissəsi yerə, qalan hissəsi isə Günəşə qaytarılır. Buraxılan işığın parlaqlığı rəngdən asılıdır. Qırmızı işığın hər fotonu üçün səkkiz mavi işıq fotonu buraxılır. Buna görə də mavi işıq qırmızıdan səkkiz dəfə daha parlaqdır. Güclü mavi işıq milyardlarla qaz molekulundan hər tərəfdən yayılır və gözlərimizə çatır.

Çox rəngli tağ

Bir zamanlar insanlar göy qurşağının tanrıların onlara göndərdiyi əlamətlər olduğunu düşünürdülər. Həqiqətən, gözəl çoxrəngli lentlər həmişə səmada heç bir yerdən görünmür və sonra da müəmmalı şəkildə yox olur. Bu gün biz göy qurşağının fizikadakı optik hadisələrin nümunələrindən biri olduğunu bilirik, lakin onu hər dəfə səmada görəndə heyran olmaqdan əl çəkmirik. Maraqlısı odur ki, hər bir müşahidəçi arxadan gələn işıq şüalarının və qarşısındakı yağış damcılarının yaratdığı fərqli göy qurşağını görür.

Göy qurşağı nədən hazırlanır?

Təbiətdəki bu optik hadisələrin resepti sadədir: havadakı su damlaları, işıq və müşahidəçi. Ancaq yağış yağanda günəşin görünməsi kifayət etmir. Alçaq olmalıdır, müşahidəçi isə günəşin arxada olması üçün dayanıb yağış yağan və ya yenicə yağan yerə baxmalıdır.

Uzaq kosmosdan gələn günəş şüası yağış damcısını tutur. Prizma kimi fəaliyyət göstərən yağış damcısı ağ işıqda gizlənən hər rəngi sındırır. Belə ki, ağ şüa yağış damcısının içindən keçəndə qəfildən gözəl çoxrəngli şüalara parçalanır. Damlanın içərisində onun güzgü kimi fəaliyyət göstərən daxili divarı ilə qarşılaşırlar və şüalar damcıya daxil olduqları istiqamətdə əks olunur.

Nəticə odur ki, gözlər səmada əyilmiş və milyonlarla kiçik yağış damcılarının əks etdirdiyi rənglərin göy qurşağını görür. Onlar kiçik prizmalar kimi hərəkət edərək ağ işığı rəng spektrinə bölə bilirlər. Ancaq göy qurşağını görmək üçün həmişə yağış lazım deyil. İşıq duman və ya dəniz buxarları ilə də sındırıla bilər.

Su hansı rəngdədir?

Cavab aydındır - su mavidir. töksən təmiz su bir stəkanda hər kəs onun şəffaflığını görəcək. Bunun səbəbi stəkanda çox az su olması və rəngin çox solğun olmasıdır.

Böyük bir şüşə qabı doldurarkən suyun təbii mavi rəngini görə bilərsiniz. Onun rəngi su molekullarının işığı necə qəbul etməsindən və ya əks etdirməsindən asılıdır. Ağ işıq rənglərin göy qurşağından ibarətdir və su molekulları onlardan keçən qırmızıdan yaşıla qədər spektrin rənglərinin çoxunu udur. Mavi hissə isə geri əks olunur. Beləliklə, görürük mavi.

Günəşin doğuşu və batması

Bunlar həm də insanların hər gün müşahidə etdiyi optik hadisələrin nümunələridir. Günəş çıxıb batdıqda şüalarını bucaq altında müşahidəçinin yerləşdiyi yerə yönəldir. Onların yolu günəşin zenitdə olduğu vaxtdan daha uzundur.

Yer səthinin üstündəki hava təbəqələrində çox vaxt çoxlu toz və ya mikroskopik nəm hissəcikləri olur. Günəş şüaları səthə bucaq altında keçir və süzülür. Qırmızı şüalar ən uzun radiasiya dalğasına malikdir və buna görə də toz və su hissəcikləri ilə əks olunan qısa dalğaları olan mavi şüalara nisbətən yerə daha asan nüfuz edir. Buna görə də, səhər və axşam sübh vaxtı insan günəş şüalarının yerə çatan yalnız bir hissəsini, yəni qırmızı olanları müşahidə edir.

Planet işıq şousu

Tipik bir aurora, Şimal qütbündə hər gecə görülə bilən gecə səmasında rəngarəng işıq nümayişidir. Qəribə formalarda dəyişən narıncı və qırmızı ləkələri olan nəhəng mavi-yaşıl işıq zolaqları bəzən eni 160 km-dən çox olur və uzunluğu 1600 km-ə çata bilir.

Bu qədər nəfəs kəsən bir tamaşa olan bu optik hadisəni necə izah etmək olar? Auroralar Yerdə görünür, lakin onlar uzaq Günəşdə baş verən proseslərdən qaynaqlanır.

Hər şey necə gedir?

Günəş əsasən hidrogen və helium atomlarından ibarət nəhəng qaz topudur. Onların hamısı müsbət yüklü protonlara və ətraflarında fırlanan mənfi yüklü elektronlara malikdir. İsti qaz halosu daim formada kosmosa yayılır günəş küləyi. Bu saysız-hesabsız sayda proton və elektron saniyədə 1000 km sürətlə qaçır.

Günəş küləyi hissəcikləri Yer kürəsinə çatdıqda onları güclü bir qüvvə cəlb edir maqnit sahəsi planetlər. Yer Şimal və Cənub qütblərində birləşən maqnit xətləri olan nəhəng bir maqnitdir. Cəlb olunan hissəciklər qütblərə yaxın bu görünməz xətlər boyunca axır və Yer atmosferini təşkil edən azot və oksigen atomları ilə toqquşur.

Yerin bəzi atomları elektronlarını itirir, digərləri isə yeni enerji ilə yüklənir. Günəşdən gələn proton və elektronlarla toqquşduqdan sonra işıq fotonlarını buraxırlar. Məsələn, elektron itirmiş azot bənövşəyi və mavi işığı cəlb edir, yüklü azot isə tünd qırmızı rəngdə parlayır. Doldurulmuş oksigen yaşıl və qırmızı işıq saçır. Beləliklə, yüklü hissəciklər havanın bir çox rəngdə parıldamasına səbəb olur. Bu auroradır.

Mirajlar

Dərhal müəyyən etmək lazımdır ki, ilğımlar insan təxəyyülünün məhsulu deyil, hətta fotoşəkil çəkilə bilər, optik fiziki hadisələrin az qala mistik nümunələridir.

İlğımların müşahidəsinə dair çoxlu sübutlar var, lakin elm bu möcüzənin elmi izahını verə bilər. Onlar isti qumlar arasında bir su parçası kimi sadə ola bilər və ya heyrətamiz dərəcədə mürəkkəb ola bilər, sütunlu asma qalaların və ya freqatların görüntülərini qura bilər. Optik hadisələrin bütün bu nümunələri işıq və hava oyunu ilə yaradılmışdır.

İşıq dalğaları əvvəlcə isti, sonra isə soyuq havadan keçdikdə əyilir. İsti hava soyuqdan daha nadirdir, buna görə də onun molekulları daha aktivdir və daha uzun məsafələrə dağılır. Temperatur azaldıqca molekulların hərəkəti də azalır.

Yer atmosferinin linzaları vasitəsilə görünən görüntülər çox dəyişdirilə, sıxılmış, genişlənmiş və ya tərsinə çevrilə bilər. Çünki işıq şüaları isti, sonra isə soyuq havadan keçərkən əyilir və əksinə. Və işıq axınının özü ilə apardığı o təsvirlər, məsələn, səma, isti qumda əks oluna bilər və yaxınlaşanda həmişə uzaqlaşan bir su parçası kimi görünür.

Çox vaxt ilğımları uzun məsafələrdə müşahidə etmək olar: səhralarda, dənizlərdə və okeanlarda, burada isti və soyuq hava təbəqələri müxtəlif sıxlıqlar. Məhz müxtəlif temperatur təbəqələrindən keçmək işıq dalğasını bükə bilər və nəticədə nəyinsə əksi olan və fantaziya tərəfindən real hadisə kimi təqdim edilən görmə ilə nəticələnir.

Salam

Çılpaq gözlə müşahidə edilə bilən əksər optik illüziyalar üçün izahat atmosferdə günəş işığının sınmasıdır. Optik hadisələrin ən qeyri-adi nümunələrindən biri günəş halosudur. Əslində, bir halo günəş ətrafında bir göy qurşağıdır. Lakin o, həm xarici görünüşünə, həm də xassələrinə görə adi göy qurşağından fərqlənir.

Bu fenomenin hər biri özünəməxsus şəkildə gözəl olan bir çox çeşidi var. Ancaq hər hansı bir optik illüziyanın baş verməsi üçün müəyyən şərtlər lazımdır.

Bir neçə amil üst-üstə düşəndə ​​səmada halo görünür. Çox vaxt şaxtalı havada görünə bilər yüksək rütubət. Havada çoxlu sayda buz kristalları var. Onlardan keçərək günəş işığı elə sınır ki, Günəş ətrafında bir qövs əmələ gətirir.

Və optik hadisələrin son 3 nümunəsi asanlıqla izah olunsa da müasir elm, adi müşahidəçi üçün onlar çox vaxt mistik və müəmmalı qalırlar.

Optik hadisələrin əsas nümunələrini araşdıraraq, onların bir çoxunun mistisizm və sirrliliyinə baxmayaraq, müasir elm tərəfindən izah edilə biləcəyinə əminliklə inanırıq. Lakin alimləri hələ qarşıda çoxlu kəşflər, Yer planetində və ondan kənarda baş verən sirli hadisələrə dair ipucları gözləyir.

Planetimizin atmosferi olduqca maraqlı bir optik sistemdir, sındırma indeksi hava sıxlığının azalması səbəbindən hündürlüklə azalır. Beləliklə, yerin atmosferi Yerin formasını təkrarlayan və monoton şəkildə dəyişən sındırma indeksinə malik nəhəng ölçülü “linza” hesab edilə bilər.

Bu hal bir bütövün yaranmasına gətirib çıxarır atmosferdə bir sıra optik hadisələr, onun içindəki şüaların sınması (qırılması) və əks olunması (əksilməsi) nəticəsində yaranır.

Atmosferdəki ən əhəmiyyətli optik hadisələrdən bəzilərini nəzərdən keçirək.

Atmosferin sınması

Atmosferin sınması- fenomen əyrilik işıq şüaları atmosferdən keçərkən işıq şüaları.

Hündürlüklə havanın sıxlığı (və buna görə də sınma indeksi) azalır. Təsəvvür edək ki, atmosfer optik cəhətdən bircins üfüqi təbəqələrdən ibarətdir, onların sınma əmsalı təbəqədən qata dəyişir (şək. 299).

düyü. 299. Yer atmosferində sındırma göstəricisinin dəyişməsi

Belə bir sistemdə işıq şüası yayıldıqda, qırılma qanununa uyğun olaraq, təbəqənin sərhədinə perpendikulyar olaraq "basılacaq". Lakin atmosferin sıxlığı birdən-birə yox, davamlı olaraq azalır, bu da şüanın atmosferdən keçərkən hamar əyriliyinə və α bucağı ilə fırlanmasına səbəb olur.

Atmosferin sınması nəticəsində biz Ay, Günəş və digər ulduzları olduqları yerdən bir qədər yüksəkdə görürük.

Eyni səbəbdən, günün uzunluğu artır (bizim enliklərdə 10-12 dəqiqə), üfüqdəki Ay və Günəş diskləri daralır. Maraqlıdır ki, maksimum sınma bucağı 35" (üfüqə yaxın obyektlər üçün) - görünəndən artıqdır. bucaq ölçüsü Günəş (32").

Bu faktdan belə çıxır: ulduzun aşağı kənarının üfüq xəttinə toxunduğunu gördüyümüz anda, əslində günəş diski artıq üfüqün altındadır (şək. 300).

düyü. 300. Günəş batarkən şüaların atmosferdə sınması

Parıldayan ulduzlar

Parıldayan ulduzlar işığın astronomik sınması ilə də bağlıdır. Çoxdan qeyd edilmişdir ki, titrəmə ən çox üfüqdə yerləşən ulduzlarda nəzərə çarpır. Atmosferdəki hava cərəyanları zamanla havanın sıxlığını dəyişdirir, bu da səma cisminin açıq-aşkar titrəməsinə səbəb olur. Orbitdəki astronavtlar heç bir titrəmə müşahidə etmirlər.

Mirajlar

İsti səhra və ya çöl bölgələrində və qütb bölgələrində yer səthinə yaxın havanın güclü istiləşməsi və ya soyuması görünüşünə səbəb olur. ilğımlar: Şüaların əyriliyi sayəsində əslində üfüqdən çox uzaqda yerləşən cisimlər görünür və yaxın görünür.

Bəzən oxşar fenomençağırdı yerin sınması. Mirajların baş verməsi havanın sınma göstəricisinin temperaturdan asılılığı ilə izah olunur. Aşağı və üstün ilğımlar var.

Aşağı Mirajlar isti yay günündə yaxşı qızdırılan asfalt yolda görmək olar: bizə elə gəlir ki, irəlidə gölməçələr var, əslində isə yoxdur. Bu vəziyyətdə, "isti" asfaltın yaxınlığında yerləşən qeyri-bərabər qızdırılan hava təbəqələrindən gələn şüaların spesifik əksini "gölməçələr" kimi qəbul edirik.

Yuxarı ilğımlar Onlar əhəmiyyətli müxtəlifliklə fərqlənirlər: bəzi hallarda onlar birbaşa görüntü verirlər (şək. 301, a), digərlərində - ters çevrilmiş bir şəkil (şəkil 301, b), onlar ikiqat və hətta üçlü ola bilər. Bu xüsusiyyətlər havanın temperaturu və hündürlükdən qırılma indeksinin müxtəlif asılılığı ilə əlaqələndirilir.

düyü. 301. Mirajların formalaşması: a - birbaşa ilğım; b - əks ilğım

Göy qurşağı

Atmosfer yağıntıları atmosferdə möhtəşəm optik hadisələrin yaranmasına səbəb olur. Beləliklə, yağış zamanı heyrətamiz və unudulmaz bir mənzərə yaranır göy qurşağı, bu, günəş şüalarının atmosferdəki ən kiçik damcılarda fərqli refraksiya (dispersiya) və əks olunması fenomeni ilə izah olunur (şək. 302).

düyü. 302. Göy qurşağının əmələ gəlməsi

Xüsusilə uğurlu hallarda, bir anda bir neçə göy qurşağı görə bilərik, rənglərin sırası tərsinə çevrilir.

Göy qurşağının əmələ gəlməsində iştirak edən işıq şüası hər yağış damcısında iki sınma və çoxlu yansıma keçir. Bu halda göy qurşağının əmələ gəlməsi mexanizmini bir qədər sadələşdirərək deyə bilərik ki, sferik yağış damcıları Nyutonun işığın spektrə parçalanması təcrübəsində prizma rolunu oynayır.

Məkan simmetriyasına görə göy qurşağı açılma bucağı təxminən 42° olan yarımdairə şəklində görünür, müşahidəçi isə (şəkil 303) arxası Günəşə tərəf olmaqla Günəşlə yağış damcıları arasında olmalıdır.

Atmosferdəki rənglərin müxtəlifliyi naxışlarla izah olunur işığın səpilməsi müxtəlif ölçülü hissəciklər üzərində. Mavi rəngin qırmızıdan daha güclü səpələndiyinə görə, gün ərzində Günəş üfüqdən yüksəkdə olduqda göyü mavi görürük. Eyni səbəbdən, üfüqün yaxınlığında (gün batan və ya gün çıxanda) Günəş qırmızı olur və zenitdəki qədər parlaq deyil. Rəngli buludların görünüşü buludda müxtəlif ölçülü hissəciklər tərəfindən işığın səpilməsi ilə də əlaqələndirilir.

Ədəbiyyat

Jilko, V.V. Fizika: dərslik. 11-ci sinif üçün müavinət. ümumi təhsil Rus dilli qurumlar dil 12 illik təhsil müddəti ilə təlim (əsas və təkmil) / V.V. Jilko, L.G. Markoviç. - Minsk: Nar. Asveta, 2008. - s.334-337.