वायुमंडल में प्रकाशीय घटनाओं की विविधता किसके कारण है? विभिन्न कारणों से. सबसे आम घटनाओं में बिजली गिरना शामिल है और अत्यंत सुरम्य उत्तरी और दक्षिणी अरोरा। इसके अलावा, इंद्रधनुष, प्रभामंडल, पारहेलियम (झूठा सूर्य) और चाप, कोरोना, प्रभामंडल और ब्रोकेन भूत, मृगतृष्णा, सेंट एल्मो की आग, चमकदार बादल, हरी और क्रिपसकुलर किरणें विशेष रूप से दिलचस्प हैं। इंद्रधनुष सबसे सुंदर वायुमंडलीय घटना है। आमतौर पर यह बहु-रंगीन धारियों वाला एक विशाल मेहराब होता है, जिसे तब देखा जाता है जब सूर्य आकाश के केवल एक हिस्से को रोशन करता है और हवा पानी की बूंदों से संतृप्त होती है, उदाहरण के लिए बारिश के दौरान। बहुरंगी चापों को वर्णक्रमीय अनुक्रम (लाल, नारंगी, पीला, हरा, नीला, नीला, बैंगनी) में व्यवस्थित किया गया है, लेकिन रंग लगभग कभी भी शुद्ध नहीं होते क्योंकि धारियाँ एक-दूसरे को ओवरलैप करती हैं। एक नियम के रूप में, इंद्रधनुष की भौतिक विशेषताएं काफी भिन्न होती हैं, और इसलिए उपस्थितिवे बहुत विविध हैं. उनका सामान्य विशेषतायह है कि चाप का केंद्र हमेशा सूर्य से प्रेक्षक तक खींची गई सीधी रेखा पर स्थित होता है। लावा इंद्रधनुष एक चाप है जिसमें सबसे अधिक शामिल है चमकीले रंग- बाहर लाल और अंदर बैंगनी। कभी-कभी केवल एक चाप दिखाई देता है, लेकिन अक्सर साथ में बाहरमुख्य इंद्रधनुष द्वितीयक इंद्रधनुष के रूप में प्रकट होता है। इसमें पहले वाले की तरह चमकीले रंग नहीं हैं, और इसमें लाल और बैंगनी धारियां जगह बदलती हैं: लाल वाला साथ स्थित है अंदर.

मुख्य इंद्रधनुष के निर्माण को सूर्य की किरणों के दोहरे अपवर्तन और एकल आंतरिक परावर्तन द्वारा समझाया गया है। पानी की एक बूंद (ए) के अंदर प्रवेश करते हुए, प्रकाश की किरण अपवर्तित और विघटित हो जाती है, जैसे कि एक प्रिज्म से गुजर रही हो। फिर यह बूंद की विपरीत सतह पर पहुंचता है, उससे परावर्तित होता है और बूंद को बाहर छोड़ देता है। इस स्थिति में, पर्यवेक्षक तक पहुँचने से पहले प्रकाश किरण दूसरी बार अपवर्तित होती है। मूल सफ़ेद किरण किरणों में विघटित हो जाती है विभिन्न रंग 2 के विचलन कोण के साथ? जब द्वितीयक इंद्रधनुष बनता है तो सूर्य की किरणों का दोहरा अपवर्तन और दोहरा परावर्तन होता है। इस मामले में, प्रकाश अपवर्तित होता है, इसके निचले हिस्से के माध्यम से बूंद में प्रवेश करता है, और से परावर्तित होता है भीतरी सतहपहले बिंदु B पर गिरता है, फिर बिंदु C पर। बिंदु D पर, प्रकाश अपवर्तित होता है, जिससे बूंद प्रेक्षक की ओर निकल जाती है। जब बारिश या स्प्रे से इंद्रधनुष बनता है, तो शीर्ष पर पर्यवेक्षक के साथ इंद्रधनुष शंकु की सतह को पार करने वाली सभी पानी की बूंदों के संयुक्त प्रभाव से पूर्ण ऑप्टिकल प्रभाव प्राप्त होता है। प्रत्येक बूँद की भूमिका क्षणभंगुर है। इंद्रधनुष शंकु की सतह में कई परतें होती हैं। उन्हें तेजी से पार करते हुए और महत्वपूर्ण बिंदुओं की एक श्रृंखला से गुजरते हुए, प्रत्येक बूंद तुरंत सूर्य की किरण को एक कड़ाई से परिभाषित अनुक्रम में पूरे स्पेक्ट्रम में विघटित कर देती है - लाल से लेकर बैंगनी . कई बूंदें शंकु की सतह को एक ही तरह से काटती हैं, जिससे प्रेक्षक को इंद्रधनुष उसके चाप के साथ और उसके आर-पार निरंतर दिखाई देता है। हेलो सूर्य या चंद्रमा की डिस्क के चारों ओर सफेद या इंद्रधनुषी प्रकाश चाप और वृत्त हैं। वे वायुमंडल में बर्फ या बर्फ के क्रिस्टल द्वारा प्रकाश के अपवर्तन या परावर्तन के कारण उत्पन्न होते हैं। प्रभामंडल बनाने वाले क्रिस्टल एक काल्पनिक शंकु की सतह पर स्थित होते हैं, जिसकी धुरी पर्यवेक्षक (शंकु के शीर्ष से) से सूर्य तक निर्देशित होती है। कुछ शर्तों के तहत, वायुमंडल को छोटे क्रिस्टल से संतृप्त किया जा सकता है, जिनमें से कई चेहरे सूर्य, पर्यवेक्षक और इन क्रिस्टल से गुजरने वाले विमान के साथ एक समकोण बनाते हैं। ऐसे चेहरे 22 के विचलन के साथ आने वाली प्रकाश किरणों को प्रतिबिंबित करते हैं, जिससे एक प्रभामंडल बनता है जो अंदर से लाल होता है, लेकिन इसमें स्पेक्ट्रम के सभी रंग भी शामिल हो सकते हैं। 46° के कोणीय त्रिज्या वाला एक प्रभामंडल कम आम है, जो 22° प्रभामंडल के चारों ओर संकेंद्रित रूप से स्थित होता है। इसके भीतरी भाग पर भी लाल रंग का आभास होता है। इसका कारण प्रकाश का अपवर्तन भी है, जो इस स्थिति में क्रिस्टल के किनारों पर समकोण बनाता है। ऐसे प्रभामंडल के वलय की चौड़ाई 2.5? से अधिक होती है। 46-डिग्री और 22-डिग्री दोनों ही प्रभामंडल रिंग के ऊपर और नीचे सबसे चमकीले होते हैं। दुर्लभ 90-डिग्री प्रभामंडल एक हल्की चमकदार, लगभग रंगहीन अंगूठी है जो दो अन्य प्रभामंडलों के साथ एक सामान्य केंद्र साझा करती है। यदि यह रंगीन है, तो रिंग के बाहर लाल रंग होगा। वह तंत्र जिसके द्वारा इस प्रकार का प्रभामंडल प्रकट होता है, पूरी तरह से समझा नहीं गया है। पारहेलिया और आर्क्स। पारहेलिक वृत्त (या झूठे सूर्य का वृत्त) आंचल बिंदु पर केन्द्रित एक सफेद वलय है, जो क्षितिज के समानांतर सूर्य से होकर गुजरता है। इसके बनने का कारण बर्फ के क्रिस्टल की सतहों के किनारों से सूर्य के प्रकाश का परावर्तन है। यदि क्रिस्टल हवा में पर्याप्त रूप से समान रूप से वितरित होते हैं, तो एक पूरा चक्र दिखाई देता है। पारहेलिया, या झूठे सूर्य, सूर्य की याद दिलाते हुए चमकीले चमकदार धब्बे हैं, जो 22?, 46 के कोणीय त्रिज्या वाले प्रभामंडल के साथ पारहेलिक सर्कल के चौराहे के बिंदुओं पर बनते हैं? और 90? 22-डिग्री प्रभामंडल के साथ चौराहे पर सबसे अधिक बार पाया जाने वाला और सबसे चमकीला पेरेहेलियम बनता है, जो आमतौर पर इंद्रधनुष के लगभग हर रंग में रंगा होता है। 46- और 90-डिग्री प्रभामंडल वाले चौराहों पर नकली सूरज बहुत कम बार देखे जाते हैं। 90-डिग्री प्रभामंडल वाले चौराहों पर होने वाले पारहेलिया को पैरान्थेलिया या गलत काउंटरसन कहा जाता है। कभी-कभी एंटीलियम (सूर्य-विरोधी) भी दिखाई देता है - सूर्य के ठीक विपरीत पारहेलियम वलय पर स्थित एक चमकीला धब्बा। यह माना जाता है कि इस घटना का कारण सूर्य के प्रकाश का दोहरा आंतरिक प्रतिबिंब है। परावर्तित किरण आपतित किरण के समान पथ का अनुसरण करती है, लेकिन विपरीत दिशा में। निकट-अंचल चाप, जिसे कभी-कभी गलत तरीके से 46-डिग्री प्रभामंडल का ऊपरी स्पर्शरेखा चाप कहा जाता है, 90 का चाप है? या उससे कम, आंचल बिंदु पर केन्द्रित, सूर्य से लगभग 46° ऊपर स्थित। यह कभी-कभार और केवल कुछ मिनटों के लिए ही दिखाई देता है, इसमें चमकीले रंग होते हैं, लाल रंग चाप के बाहरी हिस्से तक ही सीमित होता है। निकट आंचल चाप अपने रंग, चमक और स्पष्ट रूपरेखा के लिए उल्लेखनीय है। हेलो प्रकार का एक और दिलचस्प और बहुत ही दुर्लभ ऑप्टिकल प्रभाव लोविट्ज़ आर्क है। वे 22-डिग्री प्रभामंडल के साथ चौराहे पर पारहेलिया की निरंतरता के रूप में उभरते हैं, प्रभामंडल के बाहरी तरफ से विस्तारित होते हैं और सूर्य की ओर थोड़ा अवतल होते हैं। सफेद रोशनी के स्तंभ, विभिन्न क्रॉस की तरह, कभी-कभी सुबह या शाम को दिखाई देते हैं, खासकर ध्रुवीय क्षेत्रों में, और सूर्य और चंद्रमा दोनों के साथ हो सकते हैं। कभी-कभी, ऊपर वर्णित के समान चंद्र प्रभामंडल और अन्य प्रभाव देखे जाते हैं, सबसे आम चंद्र प्रभामंडल (चंद्रमा के चारों ओर एक वलय) की कोणीय त्रिज्या 22? होती है। झूठे सूरज की तरह, झूठे चंद्रमा भी पैदा हो सकते हैं। कोरोना, या मुकुट, सूर्य, चंद्रमा या अन्य चमकदार वस्तुओं के चारों ओर रंग के छोटे संकेंद्रित छल्ले हैं जो समय-समय पर देखे जाते हैं जब प्रकाश स्रोत पारभासी बादलों के पीछे होता है। कोरोना की त्रिज्या प्रभामंडल की त्रिज्या से कम है और लगभग है। 1-5?, नीला या बैंगनी वलय सूर्य के सबसे निकट है। कोरोना तब होता है जब पानी की छोटी-छोटी बूंदों द्वारा प्रकाश बिखर जाता है, जिससे बादल बनता है। कभी-कभी कोरोना सूर्य (या चंद्रमा) के चारों ओर एक चमकदार स्थान (या प्रभामंडल) के रूप में दिखाई देता है, जो एक लाल रंग की अंगूठी में समाप्त होता है। अन्य मामलों में, बड़े व्यास के कम से कम दो संकेंद्रित वलय, बहुत हल्के रंग के, प्रभामंडल के बाहर दिखाई देते हैं। यह घटना इंद्रधनुषी बादलों के साथ होती है। कभी-कभी बहुत ऊँचे बादलों के किनारों का रंग चमकीला होता है। ग्लोरिया (हैलोस)। विशेष परिस्थितियों में, असामान्य वायुमंडलीय घटनाएँ. यदि सूर्य पर्यवेक्षक के पीछे है, और उसकी छाया पास के बादलों या कोहरे के पर्दे पर प्रक्षेपित होती है, तो किसी व्यक्ति के सिर की छाया के चारों ओर वातावरण की एक निश्चित स्थिति के तहत, आप एक रंगीन चमकदार चक्र - एक प्रभामंडल देख सकते हैं। आमतौर पर, ऐसा प्रभामंडल घास के लॉन पर ओस की बूंदों से प्रकाश के परावर्तन के कारण बनता है। ग्लोरिया अक्सर विमान द्वारा अंतर्निहित बादलों पर डाली गई छाया के आसपास भी पाए जाते हैं। ब्रॉकन के भूत। विश्व के कुछ क्षेत्रों में, जब सूर्योदय या सूर्यास्त के समय किसी पहाड़ी पर स्थित पर्यवेक्षक की छाया उसके पीछे थोड़ी दूरी पर स्थित बादलों पर पड़ती है, तो एक आश्चर्यजनक प्रभाव का पता चलता है: छाया विशाल आयाम ले लेती है। यह कोहरे में पानी की छोटी बूंदों द्वारा प्रकाश के परावर्तन और अपवर्तन के कारण होता है। वर्णित घटना को जर्मनी में हार्ज़ पर्वत की चोटी के बाद "घोस्ट ऑफ़ ब्रॉकेन" कहा जाता है। मिराज एक ऑप्टिकल प्रभाव है जो विभिन्न घनत्वों की हवा की परतों से गुजरते समय प्रकाश के अपवर्तन के कारण होता है और एक आभासी छवि के रूप में व्यक्त होता है। इस मामले में, दूर की वस्तुएं अपनी वास्तविक स्थिति के सापेक्ष ऊंची या नीची दिखाई दे सकती हैं, और विकृत भी हो सकती हैं और अनियमित, शानदार आकार ले सकती हैं। मृगतृष्णाएँ अक्सर गर्म जलवायु में देखी जाती हैं, जैसे कि रेतीले मैदानों में। निम्न मृगतृष्णाएं आम हैं, दूर होने पर, लगभग सपाट सतहरेगिस्तान खुले पानी का रूप धारण कर लेता है, खासकर अगर इसे छोटी ऊंचाई से देखा जाए या बस गर्म हवा की परत के ऊपर स्थित हो। यह भ्रम आमतौर पर गर्म डामर वाली सड़क पर होता है, जो आगे बहुत दूर तक पानी की सतह जैसा दिखता है। वास्तव में यह सतह आकाश का प्रतिबिम्ब है। आँख के स्तर से नीचे, वस्तुएँ इस "पानी" में दिखाई दे सकती हैं, आमतौर पर उल्टी। गर्म भूमि की सतह पर एक "वायु" का निर्माण होता है। परतों वाला केक“, और जमीन के सबसे निकट की परत सबसे गर्म होती है और इतनी विरल होती है कि इससे गुजरने वाली प्रकाश तरंगें विकृत हो जाती हैं, क्योंकि उनके प्रसार की गति माध्यम के घनत्व के आधार पर भिन्न होती है। ऊपरी मृगतृष्णाएं निचली मृगतृष्णाओं की तुलना में कम आम और अधिक सुरम्य हैं। दूर की वस्तुएँ (अक्सर समुद्री क्षितिज से परे स्थित) आकाश में उलटी दिखाई देती हैं, और कभी-कभी उसी वस्तु की सीधी छवि भी ऊपर दिखाई देती है। यह घटना ठंडे क्षेत्रों में विशिष्ट है, खासकर जब तापमान में महत्वपूर्ण उलटाव होता है, जब ठंडी परत के ऊपर हवा की गर्म परत होती है। यह ऑप्टिकल प्रभाव अमानवीय घनत्व वाली हवा की परतों में प्रकाश तरंगों के अग्र भाग के प्रसार के जटिल पैटर्न के परिणामस्वरूप प्रकट होता है। समय-समय पर अत्यंत असामान्य मृगतृष्णाएँ घटित होती रहती हैं, विशेषकर ध्रुवीय क्षेत्रों में। जब ज़मीन पर मृगतृष्णाएं घटित होती हैं, तो पेड़ और अन्य परिदृश्य घटक उलट जाते हैं। सभी मामलों में, वस्तुएं निचले मृगतृष्णा की तुलना में ऊपरी मृगतृष्णा में अधिक स्पष्ट रूप से दिखाई देती हैं। जब दो वायुराशियों की सीमा एक ऊर्ध्वाधर तल होती है, तो कभी-कभी पार्श्व मृगतृष्णा देखी जाती है। सेंट एल्मो की आग। वायुमंडल में कुछ ऑप्टिकल घटनाएं (उदाहरण के लिए, चमक और सबसे आम मौसम संबंधी घटना - बिजली) प्रकृति में विद्युत हैं। सेंट एल्मो की लाइटें बहुत कम आम हैं - चमकदार हल्के नीले या बैंगनी ब्रश जिनकी लंबाई 30 सेमी से 1 मीटर या उससे अधिक होती है, आमतौर पर मस्तूलों के शीर्ष पर या समुद्र में जहाजों के यार्ड के सिरों पर। कभी-कभी ऐसा लगता है कि जहाज की पूरी रिगिंग फॉस्फोरस से ढकी हुई है और चमक रही है। सेंट एल्मो की आग कभी-कभी पर्वत चोटियों के साथ-साथ ऊंची इमारतों के शिखरों और नुकीले कोनों पर भी दिखाई देती है। यह घटना विद्युत कंडक्टरों के सिरों पर ब्रश विद्युत निर्वहन का प्रतिनिधित्व करती है जब उनके आसपास के वातावरण में तनाव बहुत बढ़ जाता है विद्युत क्षेत्र. विल-ओ-द-विस्प्स एक हल्की नीली या हरी चमक है जो कभी-कभी दलदलों, कब्रिस्तानों और तहखानों में देखी जाती है। वे अक्सर जमीन से लगभग 30 सेमी ऊपर उठी हुई मोमबत्ती की लौ की तरह दिखते हैं, जो चुपचाप जल रही है, कोई गर्मी नहीं दे रही है, और वस्तु पर एक पल के लिए मंडरा रही है। प्रकाश पूरी तरह से मायावी लगता है और, जब पर्यवेक्षक पास आता है, तो ऐसा लगता है कि वह दूसरी जगह चला गया है। इस घटना का कारण कार्बनिक अवशेषों का अपघटन और दलदली गैस मीथेन (सीएच 4) या फॉस्फीन (पीएच 3) का सहज दहन है। विल-ओ-द-विस्प्स के अलग-अलग आकार होते हैं, कभी-कभी गोलाकार भी। हरी किरण - उस समय पन्ना हरी धूप की एक चमक जब सूर्य की आखिरी किरण क्षितिज के पीछे गायब हो जाती है। सूर्य के प्रकाश का लाल घटक सबसे पहले गायब हो जाता है, अन्य सभी क्रम से गायब हो जाते हैं, और अंतिम भाग पन्ना हरा रह जाता है। यह घटना तभी घटित होती है जब सौर डिस्क का केवल ऊपरी किनारा ही क्षितिज से ऊपर रहता है, अन्यथा रंगों का मिश्रण होता है। क्रिपसकुलर किरणें सूर्य के प्रकाश की किरणें हैं जो वायुमंडल की ऊंची परतों में धूल की रोशनी के कारण दिखाई देती हैं। बादलों की छाया से काली धारियाँ बनती हैं और उनके बीच किरणें फैलती हैं। यह प्रभाव तब होता है जब सूर्योदय से पहले या सूर्यास्त के बाद सूर्य क्षितिज पर नीचा होता है।

प्राचीन समय में, मृगतृष्णा, अरोरा, रहस्यमय चमकती रोशनी और बॉल लाइटिंग अंधविश्वासी लोगों को डराती थी। आज वैज्ञानिक इनके रहस्यों से पर्दा उठाने में कामयाब हो गए हैं रहस्यमय घटनाएँ, उनकी घटना की प्रकृति को समझें।

सूर्य के प्रकाश के परावर्तन से जुड़ी घटना

हर किसी ने कई बार देखा है कि कैसे, बारिश के बाद या तूफानी जलधारा के पास, आकाश में एक रंगीन पुल दिखाई देता है - एक इंद्रधनुष। इंद्रधनुष का रंग सूर्य की किरणों और हवा में लटकी नमी की बूंदों के कारण होता है। जब प्रकाश पानी की एक बूंद से टकराता है, तो ऐसा लगता है कि वह विभाजित हो गया है विभिन्न रंग. अधिकांश मामलों में, बूंद केवल एक बार प्रकाश को परावर्तित करती है, लेकिन कभी-कभी प्रकाश बूंद से दो बार परावर्तित होता है। तभी आकाश में दो इंद्रधनुष चमकते हैं।

कई रेगिस्तानी यात्रियों ने एक और वायुमंडलीय घटना, मृगतृष्णा देखी है। रेगिस्तान के बीच में, ताड़ के पेड़ों वाला एक मरूद्यान दिखाई दिया, एक कारवां या जहाज आसमान में घूम रहा था। ऐसा तब होता है जब गर्म हवा सतह से ऊपर उठती है। ऊंचाई के साथ इसका घनत्व बढ़ने लगता है। तब किसी दूर की वस्तु का प्रतिबिम्ब उसकी वास्तविक स्थिति से ऊपर देखा जा सकता है।

ठंढे मौसम में, सूर्य और ल्यूपस के चारों ओर स्पष्ट प्रभामंडल के छल्ले दिखाई देते हैं। वे तब बनते हैं जब प्रकाश बर्फ के क्रिस्टल द्वारा प्रतिबिंबित होता है जो वायुमंडल में काफी ऊंचाई पर होते हैं, जैसे कि सिरस बादल। अंदर की ओर, प्रभामंडल का रंग चमकीला और लाल रंग का हो सकता है। बर्फ के क्रिस्टल कभी-कभी बहुत विचित्र रूप से प्रतिबिंबित होते हैं सूरज की रोशनीआकाश में अन्य भ्रम दिखाई देते हैं: दो सूर्य, प्रकाश के ऊर्ध्वाधर स्तंभ या सौर चाप। सूर्य और चंद्रमा के चारों ओर कभी-कभी प्रभामंडल बनता है - मुकुट। मुकुट एक-दूसरे के अंदर फंसे कई छल्लों की तरह दिखते हैं। वे अल्टोक्यूम्यलस और अल्टोस्ट्रेटस बादलों में होते हैं। छाया के चारों ओर रंग का एक मुकुट दिखाई दे सकता है, उदाहरण के लिए, अंतर्निहित बादलों पर एक हवाई जहाज द्वारा।

बिजली से संबंधित घटना

अंतरिक्ष से छोटे-छोटे कण अक्सर ऊपरी परतों में गिरते हैं। गैसों और धूल के कणों के साथ उनकी टक्कर के कारण, अरोरा प्रकट होता है - उत्तरी और दक्षिणी गोलार्ध के ध्रुवीय अक्षांशों में चमक के साथ आकाश की एक चमक। अरोरा के आकार और रंग विविध हैं। इसकी अवधि दसियों मिनट से लेकर कई दिनों तक हो सकती है।

क्यूम्यलोनिम्बस बादलों में घूमने वाली बूंदें और बर्फ के क्रिस्टल विद्युत आवेश जमा करते हैं। इससे बादलों के बीच या बादल और जमीन के बीच एक विशाल चिंगारी दिखाई देती है - बिजली, जो गड़गड़ाहट के साथ होती है। वायुमंडल में बिजली का संचय कभी-कभी दसियों सेंटीमीटर व्यास वाली एक चमकदार गेंद बनाता है - यह बॉल लाइटिंग है। यह हवा की गति के साथ चलता है और व्यक्तिगत वस्तुओं, विशेषकर धातु वाली वस्तुओं के संपर्क में आने पर फट सकता है। घर में प्रवेश करने के बाद, बॉल लाइटिंग तेजी से कमरे में घूमती है, और झुलसे हुए क्षेत्रों को पीछे छोड़ देती है। बॉल लाइटनिंग गंभीर रूप से जलने और मृत्यु का कारण बन सकती है। इस घटना की प्रकृति की कोई सटीक व्याख्या अभी तक मौजूद नहीं है।

वायुमंडल की विद्युत चमक से जुड़ी एक अन्य घटना सेंट एल्मो की आग है। यह चमक ऊंचे टॉवर शिखरों के साथ-साथ जहाज के मस्तूलों के आसपास गरज के साथ देखी जा सकती है। इससे अंधविश्वासी नाविक भयभीत हो गए, जो इसे एक बुरा संकेत मानते थे।

कक्षा 11 "बी" के एक छात्र द्वारा तैयार किया गया

लुक्यानेंको अनास्तासिया

ऑप्टिकल घटनाएँवातावरण में

मरीचिका

मृगतृष्णा के तीन वर्ग हैं। प्रथम श्रेणी निचली मृगतृष्णा है। इस प्रकार की मृगतृष्णा से, निचला भागरेगिस्तान, यानी रेत की एक छोटी सी पट्टी वैकल्पिक रूप से एक प्रकार के तालाब में बदल जाती है। यह देखा जा सकता है कि क्या यह इस बैंड से एक स्तर ऊपर है। ऐसी मृगतृष्णाएँ सबसे आम हैं। दूसरे प्रकार की मृगतृष्णा श्रेष्ठ मृगतृष्णा है। यह एक दुर्लभ घटना है, और कम मनोरम भी है। सुपीरियर मृगतृष्णाएँ लंबी दूरी पर और क्षितिज से काफी ऊँचाई पर दिखाई देती हैं। मृगतृष्णा का तीसरा वर्ग किसी भी स्पष्टीकरण को अस्वीकार करता है, और कई वर्षों से वैज्ञानिक इस रहस्य के समाधान पर विचार कर रहे हैं।

ऐसी आश्चर्यजनक घटनाओं के प्रकट होने का कारण क्या है? यह प्रकाश और वायु के अद्भुत खेल के कारण होता है। यहां बताया गया है कि इसे कैसे समझा जाए। जब हवा का तापमान काफी अधिक होता है, और यह पृथ्वी की सतह पर ऊंची परतों की तुलना में अधिक होता है, अनुकूल परिस्थितियाँमृगतृष्णा की घटना के लिए. तापमान बढ़ने पर वायु का घनत्व कम हो जाता है, और इसके विपरीत। और, जैसा कि आप जानते हैं, हवा जितनी सघन होगी, वह प्रकाश को उतना ही बेहतर ढंग से अपवर्तित करेगी। आकाश से गिरने वाली किरणों का स्पेक्ट्रम नीला होता है, और उनमें से कुछ अपवर्तित होती हैं, जबकि अन्य मानव दृष्टि तक पहुँचती हैं और दृश्यमान आकाश की समग्र तस्वीर बनाती हैं। किरणों का वह भाग जो अपवर्तित होता है, व्यक्ति के सामने जमीन तक पहुँचता है, और, उसकी सतह पर अपवर्तित होकर, व्यक्ति के दृष्टि क्षेत्र में भी गिरता है। हम इन किरणों को नीले स्पेक्ट्रम में देखते हैं, जिससे ऐसा लगता है कि हमारे सामने नीले पानी का भंडार है। यह धारणा हमारे सामने घूम रही गर्म हवा से और भी पुष्ट होती है।

यदि समुद्र की सतह के ऊपर मृगतृष्णा दिखाई दे तो सब कुछ ठीक इसके विपरीत होता है। नीचे, पानी की सतह के ऊपर, हवा का तापमान कम होता है, और ऊंचाई के साथ यह अधिक होता है। परिस्थितियों के इस संयोजन से ऊपरी मृगतृष्णा उत्पन्न होती है, जिसमें हम आकाश में किसी न किसी वस्तु की छवि देखते हैं।

इंद्रधनुष.

इंद्रधनुष एक खूबसूरत खगोलीय घटना है जिसने हमेशा मानव का ध्यान आकर्षित किया है। पहले के समय में, जब लोग अभी भी अपने आसपास की दुनिया के बारे में बहुत कम जानते थे, इंद्रधनुष को "स्वर्गीय चिन्ह" माना जाता था। तो, प्राचीन यूनानियों ने सोचा कि सौ इंद्रधनुष देवी आइरिस की मुस्कान थे। बारिश के बादलों या बारिश की पृष्ठभूमि में सूर्य के विपरीत दिशा में इंद्रधनुष देखा जाता है। एक बहु-रंगीन चाप आमतौर पर पर्यवेक्षक से 1-2 किमी की दूरी पर स्थित होता है, कभी-कभी इसे फव्वारे या पानी के स्प्रे द्वारा बनाई गई पानी की बूंदों की पृष्ठभूमि के खिलाफ 2-3 मीटर की दूरी पर देखा जा सकता है। इंद्रधनुष में सात प्राथमिक रंग होते हैं, जो आसानी से एक से दूसरे में परिवर्तित होते रहते हैं।

परहेलिया.

ग्रीक से अनुवादित "पैरहेलियम" का अर्थ है "झूठा सूरज।" यह आकाश में प्रभामंडल का एक रूप है जहां सूर्य की एक या अधिक अतिरिक्त छवियां देखी जाती हैं, जो क्षितिज के ऊपर वास्तविक सूर्य के समान ऊंचाई पर स्थित होती हैं। लाखों बर्फ के क्रिस्टल के साथ ऊर्ध्वाधर सतह, सूर्य को प्रतिबिंबित करता है, और इस सुंदर घटना का निर्माण करता है।

पारहेलिया को शांत मौसम में सूर्य की निचली स्थिति के साथ देखा जा सकता है, जब बड़ी संख्या में प्रिज्म हवा में स्थित होते हैं ताकि उनकी मुख्य धुरी ऊर्ध्वाधर हो, और प्रिज्म धीरे-धीरे छोटे पैराशूट की तरह नीचे उतरते हैं। इस मामले में, सबसे चमकीला अपवर्तित प्रकाश लंबवत स्थित चेहरों से 220 के कोण पर आंख में प्रवेश करता है, और क्षितिज के साथ सूर्य के दोनों किनारों पर ऊर्ध्वाधर स्तंभ बनाता है। ये खंभे कुछ स्थानों पर विशेष रूप से चमकीले हो सकते हैं, जिससे नकली सूर्य का आभास होता है।

अरोरा

प्रकृति की सबसे खूबसूरत ऑप्टिकल घटनाओं में से एक है अरोरा। ध्रुवीय अक्षांशों में अंधेरी रात के आकाश की पृष्ठभूमि के विरुद्ध इंद्रधनुषी, टिमटिमाते, धधकते अरोरा की सुंदरता को शब्दों में व्यक्त करना असंभव है।

ज्यादातर मामलों में, अरोरा में कभी-कभी धब्बे या गुलाबी या लाल रंग की सीमा के साथ हरा या नीला-हरा रंग होता है।

अंतरिक्ष से अरोरा दिखाई देता है। और यह न केवल दिखाई देता है, बल्कि पृथ्वी की सतह से कहीं बेहतर दिखाई देता है, क्योंकि अंतरिक्ष में, न तो सूर्य, न बादल, न ही वायुमंडल की निचली घनी परतों का विकृत प्रभाव अरोरा के अवलोकन में हस्तक्षेप करता है। अंतरिक्ष यात्री के अनुसार, आईएसएस कक्षा से, अरोरा विशाल हरे रंग के लगातार घूमने वाले अमीबा की तरह दिखते हैं।

अरोरा कई दिनों तक बना रह सकता है। या शायद बस कुछ दसियों मिनट।

अरोरा को न केवल पृथ्वी पर देखा जा सकता है। ऐसा माना जाता है कि अन्य ग्रहों (उदाहरण के लिए, शुक्र) के वायुमंडल में भी अरोरा उत्पन्न करने की क्षमता होती है। नवीनतम वैज्ञानिक आंकड़ों के अनुसार, बृहस्पति और शनि पर अरोरा की प्रकृति, उनके स्थलीय समकक्षों की प्रकृति के समान है।

एक व्यक्ति लगातार प्रकाश घटना का सामना करता है। वह सब कुछ जो प्रकाश के उद्भव, उसके प्रसार और पदार्थ के साथ अंतःक्रिया से जुड़ा है, प्रकाश घटना कहलाती है। ज्वलंत उदाहरणऑप्टिकल घटनाएँ हो सकती हैं: बारिश के बाद इंद्रधनुष, आंधी के दौरान बिजली, रात के आकाश में तारों की चमक, पानी की धारा में प्रकाश का खेल, समुद्र और आकाश की परिवर्तनशीलता, और कई अन्य।

स्कूली बच्चों को भौतिक घटनाओं की वैज्ञानिक व्याख्या प्राप्त होती है ऑप्टिकल उदाहरण 7वीं कक्षा में, जब वे भौतिकी का अध्ययन शुरू करते हैं। कई लोगों के लिए, स्कूल भौतिकी पाठ्यक्रम में प्रकाशिकी सबसे आकर्षक और रहस्यमय खंड बन जाएगा।

एक व्यक्ति क्या देखता है?

मनुष्य की आँखें इस तरह से डिज़ाइन की गई हैं कि वह केवल इंद्रधनुष के रंगों को ही देख सकता है। आज यह पहले से ही ज्ञात है कि इंद्रधनुष का स्पेक्ट्रम एक तरफ लाल और दूसरी तरफ बैंगनी तक सीमित नहीं है। लाल के बाद इन्फ्रारेड आता है, बैंगनी के बाद पराबैंगनी आता है। कई जानवर और कीड़े इन रंगों को देखने में सक्षम हैं, लेकिन दुर्भाग्यवश, लोग नहीं देख पाते। लेकिन एक व्यक्ति ऐसे उपकरण बना सकता है जो उचित लंबाई की प्रकाश तरंगों को प्राप्त और उत्सर्जित करते हैं।

किरणों का अपवर्तन

दृश्यमान प्रकाश रंगों और प्रकाश का इंद्रधनुष है सफ़ेद, उदाहरण के लिए, धूप, इन रंगों का एक सरल संयोजन है। यदि आप एक प्रिज्म को चमकदार सफेद रोशनी की किरण में रखते हैं, तो यह उन रंगों या तरंग दैर्ध्य में टूट जाएगा जिनसे यह बना है। लंबी तरंग दैर्ध्य वाला लाल पहले दिखाई देगा, फिर नारंगी, पीला, हरा, नीला और अंत में बैंगनी, जिसकी दृश्य प्रकाश में सबसे कम तरंग दैर्ध्य है।

यदि आप इंद्रधनुष के प्रकाश को पकड़ने के लिए एक और प्रिज्म लेते हैं और उसे उल्टा कर देते हैं, तो यह सभी रंगों को सफेद में मिला देगा। भौतिकी में ऑप्टिकल घटनाओं के कई उदाहरण हैं, आइए उनमें से कुछ पर विचार करें।

आकाश नीला क्यों है?

युवा माता-पिता अक्सर पहली नज़र में, उनके छोटे-छोटे कारणों जैसे सबसे सरल प्रश्नों से भ्रमित हो जाते हैं। कभी-कभी उनका उत्तर देना सबसे कठिन होता है। प्रकृति में ऑप्टिकल घटनाओं के लगभग सभी उदाहरणों को आधुनिक विज्ञान द्वारा समझाया जा सकता है।

दिन के दौरान आकाश को रोशन करने वाली सूर्य की रोशनी सफेद होती है, जिसका अर्थ है, सिद्धांत रूप में, आकाश भी चमकदार सफेद होना चाहिए। इसे नीला दिखने के लिए, पृथ्वी के वायुमंडल से गुजरते समय प्रकाश के साथ कुछ प्रक्रियाएं आवश्यक हैं। यहाँ क्या होता है: प्रकाश का कुछ भाग वायुमंडल में गैस अणुओं के बीच मुक्त स्थान से होकर गुजरता है, पृथ्वी की सतह तक पहुँचता है और उसी सफेद रंग का बना रहता है जैसा कि शुरू होने पर था। लेकिन सूर्य का प्रकाश गैस अणुओं का सामना करता है, जो ऑक्सीजन की तरह अवशोषित होते हैं और फिर सभी दिशाओं में बिखर जाते हैं।

गैस अणुओं में परमाणु उस प्रकाश से सक्रिय होते हैं जिसे वे अवशोषित करते हैं और फिर से लाल से बैंगनी तक तरंग दैर्ध्य में प्रकाश के फोटॉन उत्सर्जित करते हैं। इस प्रकार, प्रकाश का कुछ भाग पृथ्वी की ओर निर्देशित होता है, शेष सूर्य की ओर वापस भेज दिया जाता है। उत्सर्जित प्रकाश की चमक रंग पर निर्भर करती है। लाल प्रकाश के प्रत्येक फोटॉन के लिए नीले प्रकाश के आठ फोटॉन निकलते हैं। इसलिए, नीली रोशनी लाल की तुलना में आठ गुना अधिक चमकीली होती है। अरबों गैस अणुओं से तीव्र नीली रोशनी सभी दिशाओं से उत्सर्जित होती है और हमारी आँखों तक पहुँचती है।

बहुरंगी मेहराब

एक समय की बात है, लोग सोचते थे कि इंद्रधनुष देवताओं द्वारा उन्हें भेजे गए संकेत हैं। दरअसल, खूबसूरत बहु-रंगीन रिबन हमेशा आकाश में कहीं से भी दिखाई देते हैं, और फिर रहस्यमय तरीके से गायब हो जाते हैं। आज हम जानते हैं कि इंद्रधनुष भौतिकी में ऑप्टिकल घटनाओं के उदाहरणों में से एक है, लेकिन जब भी हम इसे आकाश में देखते हैं तो हम इसकी प्रशंसा करना बंद नहीं करते हैं। दिलचस्प बात यह है कि प्रत्येक पर्यवेक्षक को एक अलग इंद्रधनुष दिखाई देता है, जो उसके पीछे से आने वाली प्रकाश की किरणों और उसके सामने बारिश की बूंदों से बनता है।

इंद्रधनुष किससे बने होते हैं?

प्रकृति में इन ऑप्टिकल घटनाओं का नुस्खा सरल है: हवा में पानी की बूंदें, प्रकाश और एक पर्यवेक्षक। लेकिन बारिश होने पर सूरज का दिखना ही काफी नहीं है। यह कम होना चाहिए, और पर्यवेक्षक को खड़ा होना चाहिए ताकि सूर्य उसके पीछे हो, और उस स्थान को देखें जहां बारिश हो रही है या अभी बारिश हुई है।

सुदूर अंतरिक्ष से आने वाली सूर्य की किरण वर्षा की बूंद को पकड़ लेती है। प्रिज्म की तरह काम करते हुए, बारिश की बूंद सफेद रोशनी में छिपे हर रंग को अपवर्तित कर देती है। इस प्रकार, जब एक सफेद किरण बारिश की बूंद से गुजरती है, तो वह अचानक सुंदर बहु-रंगीन किरणों में विभाजित हो जाती है। बूंद के अंदर, उनका सामना उसकी भीतरी दीवार से होता है, जो दर्पण की तरह काम करती है, और किरणें उसी दिशा में परावर्तित होती हैं, जहां से उन्होंने बूंद में प्रवेश किया था।

अंतिम परिणाम यह होता है कि आंखें आसमान में रंगों का एक इंद्रधनुष देखती हैं - प्रकाश मुड़ता है और लाखों छोटी बारिश की बूंदों से प्रतिबिंबित होता है। वे छोटे प्रिज्म की तरह काम कर सकते हैं, जो सफेद रोशनी को रंगों के स्पेक्ट्रम में विभाजित कर सकते हैं। लेकिन इंद्रधनुष देखने के लिए हमेशा बारिश जरूरी नहीं है। प्रकाश कोहरे या समुद्री वाष्प द्वारा भी अपवर्तित हो सकता है।

पानी किस रंग का है?

उत्तर स्पष्ट है - पानी नीला है। अगर तुम डालो साफ पानीएक गिलास में, हर कोई इसकी पारदर्शिता देखेगा। ऐसा इसलिए है क्योंकि गिलास में बहुत कम पानी है और रंग देखने में बहुत हल्का है।

एक बड़े कांच के कंटेनर को भरते समय, आप पानी का प्राकृतिक नीला रंग देख सकते हैं। इसका रंग इस बात पर निर्भर करता है कि पानी के अणु प्रकाश को कैसे अवशोषित या प्रतिबिंबित करते हैं। सफेद प्रकाश रंगों के इंद्रधनुष से बना होता है, और पानी के अणु अपने से गुजरने वाले लाल से हरे रंग के अधिकांश रंगों को अवशोषित कर लेते हैं। और नीला भाग वापस परावर्तित हो जाता है। तो हम देखते हैं नीला.

सूर्योदय और सूर्यास्त

ये ऑप्टिकल घटनाओं के उदाहरण भी हैं जिन्हें मनुष्य हर दिन देखता है। जब सूर्य उगता है और अस्त होता है, तो वह अपनी किरणों को एक कोण पर उस स्थान पर निर्देशित करता है जहां पर्यवेक्षक स्थित होता है। जब सूर्य अपने चरम पर होता है, तब की तुलना में उनके पास अधिक लंबा रास्ता होता है।

पृथ्वी की सतह के ऊपर हवा की परतों में अक्सर बहुत अधिक धूल या सूक्ष्म नमी के कण होते हैं। सूर्य की किरणें सतह पर एक कोण पर गुजरती हैं और फ़िल्टर हो जाती हैं। लाल किरणों में विकिरण की तरंग दैर्ध्य सबसे लंबी होती है और इसलिए नीली किरणों की तुलना में जमीन पर अधिक आसानी से प्रवेश करती है, जिनमें छोटी तरंगें होती हैं जो धूल और पानी के कणों द्वारा परावर्तित होती हैं। इसलिए, सुबह और शाम के समय, एक व्यक्ति सूर्य की किरणों का केवल एक हिस्सा देखता है जो पृथ्वी तक पहुँचती है, अर्थात् लाल किरणें।

ग्रह प्रकाश शो

एक विशिष्ट अरोरा रात के आकाश में प्रकाश का एक रंगीन प्रदर्शन है जिसे उत्तरी ध्रुव पर हर रात देखा जा सकता है। विचित्र आकृतियों में बदलते हुए, नारंगी और लाल धब्बों के साथ नीली-हरी रोशनी की विशाल पट्टियाँ कभी-कभी चौड़ाई में 160 किमी से अधिक तक पहुँच जाती हैं और लंबाई में 1,600 किमी तक बढ़ सकती हैं।

इस ऑप्टिकल घटना की व्याख्या कैसे करें, जो इतना लुभावना दृश्य है? अरोरा पृथ्वी पर दिखाई देते हैं, लेकिन वे सुदूर सूर्य पर होने वाली प्रक्रियाओं के कारण होते हैं।

सब कुछ कैसा चल रहा है?

सूर्य गैस का एक विशाल गोला है जिसमें मुख्य रूप से हाइड्रोजन और हीलियम परमाणु होते हैं। उन सभी में धनात्मक आवेश वाले प्रोटॉन और ऋणात्मक आवेश वाले इलेक्ट्रॉन उनके चारों ओर परिक्रमा करते हैं। गर्म गैस का प्रभामंडल लगातार अंतरिक्ष में फैलता रहता है सौर पवन. प्रोटॉन और इलेक्ट्रॉनों की यह अनगिनत संख्या 1000 किमी प्रति सेकंड की गति से दौड़ती है।

जब सौर वायु के कण पृथ्वी पर पहुंचते हैं, तो वे एक मजबूत ऊर्जा से आकर्षित होते हैं चुंबकीय क्षेत्रग्रह. पृथ्वी एक विशाल चुंबक है जिसकी चुंबकीय रेखाएँ उत्तरी और दक्षिणी ध्रुवों पर मिलती हैं। आकर्षित कण ध्रुवों के पास इन अदृश्य रेखाओं के साथ बहते हैं और पृथ्वी के वायुमंडल को बनाने वाले नाइट्रोजन और ऑक्सीजन परमाणुओं से टकराते हैं।

पृथ्वी के कुछ परमाणु अपने इलेक्ट्रॉन खो देते हैं, अन्य परमाणु नई ऊर्जा से चार्ज हो जाते हैं। सूर्य से प्रोटॉन और इलेक्ट्रॉनों से टकराने के बाद, वे प्रकाश के फोटॉन छोड़ते हैं। उदाहरण के लिए, नाइट्रोजन जो इलेक्ट्रॉन खो चुकी है, बैंगनी और नीली रोशनी को आकर्षित करती है, जबकि आवेशित नाइट्रोजन गहरे लाल रंग में चमकती है। आवेशित ऑक्सीजन से हरी और लाल रोशनी निकलती है। इस प्रकार, आवेशित कण हवा को कई रंगों में झिलमिलाने का कारण बनते हैं। यह अरोरा है.

मरीचिका

यह तुरंत निर्धारित किया जाना चाहिए कि मृगतृष्णा मानव कल्पना की उपज नहीं हैं, उनकी तस्वीरें भी ली जा सकती हैं, वे ऑप्टिकल भौतिक घटनाओं के लगभग रहस्यमय उदाहरण हैं।

मृगतृष्णा के अवलोकन के बहुत सारे प्रमाण हैं, लेकिन विज्ञान इस चमत्कार की वैज्ञानिक व्याख्या प्रदान कर सकता है। वे गर्म रेत के बीच पानी के एक टुकड़े के समान सरल हो सकते हैं, या वे आश्चर्यजनक रूप से जटिल हो सकते हैं, जो स्तंभों वाले लटकते महल या फ्रिगेट के दृश्य का निर्माण करते हैं। ऑप्टिकल घटना के ये सभी उदाहरण प्रकाश और वायु के खेल से निर्मित होते हैं।

प्रकाश तरंगें तब मुड़ती हैं जब वे पहले गर्म और फिर ठंडी हवा से गुजरती हैं। गरम हवाठंड की तुलना में अधिक विरल होता है, इसलिए इसके अणु अधिक सक्रिय होते हैं और लंबी दूरी तक फैल जाते हैं। जैसे-जैसे तापमान घटता है, अणुओं की गति भी कम हो जाती है।

पृथ्वी के वायुमंडल के लेंस के माध्यम से देखे जाने वाले दृश्य अत्यधिक परिवर्तित, संपीड़ित, विस्तारित या उलटे हो सकते हैं। ऐसा इसलिए है क्योंकि प्रकाश की किरणें गर्म और फिर ठंडी हवा से गुजरते समय मुड़ जाती हैं, और इसके विपरीत। और वे छवियां जो प्रकाश धारा अपने साथ ले जाती हैं, उदाहरण के लिए आकाश, गर्म रेत पर प्रतिबिंबित हो सकती हैं और पानी के टुकड़े की तरह प्रतीत हो सकती हैं, जो पास आने पर हमेशा दूर चली जाती है।

अधिकतर, मृगतृष्णाएँ लंबी दूरी पर देखी जा सकती हैं: रेगिस्तानों, समुद्रों और महासागरों में, जहाँ हवा की गर्म और ठंडी परतें होती हैं विभिन्न घनत्व. यह विभिन्न तापमान परतों के माध्यम से मार्ग है जो प्रकाश तरंग को मोड़ सकता है और अंततः एक दृष्टि में परिणत होता है जो किसी चीज़ का प्रतिबिंब होता है और कल्पना द्वारा एक वास्तविक घटना के रूप में प्रस्तुत किया जाता है।

प्रभामंडल

अधिकांश ऑप्टिकल भ्रमों के लिए जिन्हें नग्न आंखों से देखा जा सकता है, स्पष्टीकरण वायुमंडल में सूर्य के प्रकाश का अपवर्तन है। ऑप्टिकल घटना का सबसे असामान्य उदाहरण सौर प्रभामंडल है। मूलतः, प्रभामंडल सूर्य के चारों ओर एक इंद्रधनुष है। हालाँकि, यह दिखने और गुणों दोनों में सामान्य इंद्रधनुष से भिन्न होता है।

इस घटना की कई किस्में हैं, जिनमें से प्रत्येक अपने तरीके से सुंदर है। लेकिन किसी भी प्रकार का ऑप्टिकल भ्रम उत्पन्न होने के लिए कुछ शर्तें आवश्यक हैं।

जब कई कारक मेल खाते हैं तो आकाश में एक प्रभामंडल दिखाई देता है। अधिकतर इसे ठंढे मौसम में देखा जा सकता है उच्च आर्द्रता. हवा में बड़ी संख्या में बर्फ के क्रिस्टल हैं। उनके माध्यम से अपना रास्ता बनाते हुए, सूर्य का प्रकाश इस तरह से अपवर्तित होता है कि यह सूर्य के चारों ओर एक चाप बनाता है।

और यद्यपि ऑप्टिकल घटना के अंतिम 3 उदाहरण आसानी से समझाए जा सकते हैं आधुनिक विज्ञान, सामान्य पर्यवेक्षक के लिए वे अक्सर रहस्यमय और गूढ़ बने रहते हैं।

ऑप्टिकल घटनाओं के मुख्य उदाहरणों की जांच करने के बाद, हम विश्वास के साथ विश्वास कर सकते हैं कि उनमें से कई को उनके रहस्यवाद और रहस्य के बावजूद, आधुनिक विज्ञान द्वारा समझाया जा सकता है। लेकिन वैज्ञानिकों के पास अभी भी बहुत सी खोजें हैं, पृथ्वी ग्रह और उससे परे होने वाली रहस्यमयी घटनाओं के सुराग हैं।

हमारे ग्रह का वातावरण एक दिलचस्प ऑप्टिकल प्रणाली है, जिसका अपवर्तनांक हवा के घनत्व में कमी के कारण ऊंचाई के साथ घटता जाता है। इस प्रकार, पृथ्वी का वातावरणइसे विशाल आकार का "लेंस" माना जा सकता है, जो पृथ्वी के आकार को दोहराता है और एक नीरस रूप से बदलते अपवर्तनांक वाला होता है।

यह परिस्थिति समग्रता के उद्भव की ओर ले जाती है वायुमंडल में अनेक प्रकाशीय घटनाएँ, इसमें किरणों के अपवर्तन (अपवर्तन) और परावर्तन (प्रतिबिंब) के कारण होता है।

आइए वायुमंडल में कुछ सबसे महत्वपूर्ण ऑप्टिकल घटनाओं पर विचार करें।

वायुमंडलीय अपवर्तन

वायुमंडलीय अपवर्तन- घटना वक्रताजैसे ही प्रकाश वायुमंडल से होकर गुजरता है प्रकाश किरणें।

ऊंचाई के साथ, हवा का घनत्व (और इसलिए अपवर्तनांक) कम हो जाता है। आइए कल्पना करें कि वायुमंडल में ऑप्टिकल रूप से सजातीय क्षैतिज परतें होती हैं, जिसका अपवर्तक सूचकांक परत से परत तक भिन्न होता है (चित्र 299)।

चावल। 299. पृथ्वी के वायुमंडल में अपवर्तनांक में परिवर्तन

जब एक प्रकाश किरण ऐसी प्रणाली में फैलती है, तो अपवर्तन के नियम के अनुसार, यह परत सीमा के लंबवत "दबाया" जाएगा। लेकिन वायुमंडल का घनत्व अचानक कम नहीं होता है, बल्कि लगातार घटता है, जिससे वायुमंडल से गुजरते समय किरण की वक्रता और घूर्णन α कोण द्वारा सुचारू हो जाता है।

वायुमंडलीय अपवर्तन के परिणामस्वरूप, हम चंद्रमा, सूर्य और अन्य तारों को जहां वे वास्तव में हैं उससे थोड़ा ऊपर देखते हैं।

इसी कारण से, दिन की लंबाई बढ़ जाती है (हमारे अक्षांशों में 10-12 मिनट तक), और क्षितिज पर चंद्रमा और सूर्य की डिस्क सिकुड़ जाती है। दिलचस्प बात यह है कि, अपवर्तन का अधिकतम कोण 35" (क्षितिज के पास की वस्तुओं के लिए) है, जो दृश्यमान से अधिक है कोणीय आकाररवि (32").

इस तथ्य से यह निम्नानुसार है: जिस समय हम देखते हैं कि तारे का निचला किनारा क्षितिज रेखा को छू गया है, वास्तव में सौर डिस्क पहले से ही क्षितिज के नीचे है (चित्र 300)।

चावल। 300. सूर्यास्त के समय किरणों का वायुमंडलीय अपवर्तन

टिमटिमाते तारे

टिमटिमाते तारेप्रकाश के खगोलीय अपवर्तन से भी संबंधित है। यह लंबे समय से देखा गया है कि झिलमिलाहट क्षितिज के पास स्थित सितारों में सबसे अधिक ध्यान देने योग्य है। वायुमंडल में वायु धाराएं समय के साथ हवा के घनत्व को बदलती हैं, जिससे आकाशीय पिंड की स्पष्ट झिलमिलाहट होती है। कक्षा में अंतरिक्ष यात्रियों को कोई झिलमिलाहट नहीं दिखती।

मरीचिका

गर्म रेगिस्तानी या मैदानी क्षेत्रों और ध्रुवीय क्षेत्रों में, पृथ्वी की सतह के पास हवा के तेज़ गर्म होने या ठंडा होने से इसकी उपस्थिति होती है मरीचिका: किरणों की वक्रता के कारण, वस्तुएँ जो वास्तव में क्षितिज से बहुत दूर स्थित हैं, दृश्यमान हो जाती हैं और निकट दिखाई देती हैं।

कभी-कभी समान घटनाबुलाया स्थलीय अपवर्तन. मृगतृष्णा की घटना को तापमान पर हवा के अपवर्तनांक की निर्भरता द्वारा समझाया गया है। निम्न और श्रेष्ठ मृगतृष्णाएँ हैं।

अवर मृगतृष्णाएक गर्म गर्मी के दिन में अच्छी तरह से गर्म डामर सड़क पर देखा जा सकता है: ऐसा लगता है कि आगे पोखर हैं, जो वास्तव में वहां नहीं हैं। इस मामले में, हम "गर्म" डामर के निकट स्थित हवा की गैर-समान रूप से गर्म परतों से किरणों के स्पेक्युलर प्रतिबिंब को "पोखर" के रूप में लेते हैं।

ऊपरी मृगतृष्णावे महत्वपूर्ण विविधता से प्रतिष्ठित हैं: कुछ मामलों में वे एक सीधी छवि देते हैं (छवि 301, ए), दूसरों में - एक उलटी छवि (छवि 301, बी), वे दोहरी और यहां तक ​​​​कि ट्रिपल भी हो सकते हैं। ये विशेषताएं हवा के तापमान और ऊंचाई पर अपवर्तक सूचकांक की विभिन्न निर्भरता से जुड़ी हैं।

चावल। 301. मृगतृष्णा का निर्माण: ए - प्रत्यक्ष मृगतृष्णा; बी - रिवर्स मृगतृष्णा

इंद्रधनुष

वायुमंडलीय वर्षा से वातावरण में शानदार ऑप्टिकल घटनाएँ प्रकट होती हैं। इस प्रकार, बारिश के दौरान एक अद्भुत और अविस्मरणीय दृश्य बनता है इंद्रधनुष, जिसे वायुमंडल में सबसे छोटी बूंदों पर विभिन्न अपवर्तन (फैलाव) और सौर किरणों के प्रतिबिंब की घटना द्वारा समझाया गया है (चित्र 302)।

चावल। 302. इंद्रधनुष का निर्माण

विशेष रूप से सफल मामलों में, हम एक साथ कई इंद्रधनुष देख सकते हैं, जिनमें रंगों का क्रम उलटा होता है।

इंद्रधनुष के निर्माण में शामिल प्रकाश किरण प्रत्येक वर्षाबूंद में दो अपवर्तन और एकाधिक परावर्तन से गुजरती है। इस मामले में, इंद्रधनुष निर्माण की क्रियाविधि को कुछ हद तक सरल करते हुए, हम कह सकते हैं कि गोलाकार वर्षा की बूंदें स्पेक्ट्रम में प्रकाश के अपघटन पर न्यूटन के प्रयोग में एक प्रिज्म की भूमिका निभाती हैं।

स्थानिक समरूपता के कारण, इंद्रधनुष लगभग 42° के उद्घाटन कोण के साथ अर्धवृत्त के रूप में दिखाई देता है, जबकि पर्यवेक्षक (चित्र 303) को सूर्य और वर्षा की बूंदों के बीच होना चाहिए, उसकी पीठ सूर्य की ओर होनी चाहिए।

वातावरण में रंगों की विविधता को पैटर्न द्वारा समझाया गया है प्रकाश बिखरनाविभिन्न आकार के कणों पर. इस तथ्य के कारण कि नीला रंग लाल की तुलना में अधिक मजबूती से बिखरा हुआ है, दिन के दौरान, जब सूर्य क्षितिज से ऊपर होता है, तो हमें आकाश नीला दिखाई देता है। इसी कारण से, क्षितिज के निकट (सूर्यास्त या सूर्योदय के समय), सूर्य लाल हो जाता है और चरम पर उतना चमकीला नहीं होता। रंगीन बादलों का दिखना बादलों में विभिन्न आकार के कणों द्वारा प्रकाश के प्रकीर्णन से भी जुड़ा होता है।

साहित्य

ज़िल्को, वी.वी. भौतिकी: पाठ्यपुस्तक। 11वीं कक्षा के लिए भत्ता. सामान्य शिक्षा रूसी के साथ संस्थान भाषा 12 साल की अध्ययन अवधि (बुनियादी और उन्नत) के साथ प्रशिक्षण / वी.वी. ज़िल्को, एल.जी. मार्कोविच। - मिन्स्क: नर. अस्वेता, 2008. - पीपी. 334-337.