वातावरण में प्रकाशीय परिघटनाओं की विविधता का कारण है कई कारण. सबसे आम घटनाओं में बिजली चमकना शामिल है और बहुत सुरम्य उत्तरी और दक्षिणी अरोरा। इसके अलावा, विशेष रुचि के इंद्रधनुष, प्रभामंडल, पारहेलियन (झूठे सूरज) और चाप, मुकुट, प्रभामंडल और ब्रोकेन के भूत, मृगतृष्णा, सेंट एल्मो की आग, चमकदार बादल, हरे और गोधूलि किरणें हैं। इंद्रधनुष सबसे सुंदर वायुमंडलीय घटना है। आमतौर पर यह एक विशाल आर्च होता है, जिसमें बहुरंगी धारियाँ होती हैं, 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। बहु-रंगीन चाप एक स्पेक्ट्रम अनुक्रम (लाल, नारंगी, पीला, हरा, सियान, इंडिगो, वायलेट) में व्यवस्थित होते हैं, लेकिन रंग लगभग कभी शुद्ध नहीं होते क्योंकि बैंड ओवरलैप होते हैं। एक नियम के रूप में, इंद्रधनुष की भौतिक विशेषताएं महत्वपूर्ण रूप से भिन्न होती हैं, और इसलिए उपस्थितिवे काफी विविध हैं। उनका आम लक्षणयह है कि चाप का केंद्र हमेशा सूर्य से पर्यवेक्षक तक खींची गई सीधी रेखा पर स्थित होता है। लावा इंद्रधनुष एक चाप है जिसमें सबसे अधिक होता है उज्जवल रंग- बाहर की तरफ लाल और अंदर की तरफ बैंगनी। कभी-कभी केवल एक चाप दिखाई देता है, लेकिन अक्सर साथ बाहरमुख्य इंद्रधनुष पक्ष दिखाई देता है। इसमें पहले वाले की तरह चमकीले रंग नहीं हैं, और इसमें लाल और बैंगनी धारियाँ स्थान बदलती हैं: लाल रंग के साथ स्थित है अंदर.

मुख्य इंद्रधनुष के गठन को सूर्य के प्रकाश की किरणों के दोहरे अपवर्तन और एकल आंतरिक प्रतिबिंब द्वारा समझाया गया है। पानी की एक बूंद (ए) के अंदर प्रवेश करते हुए, प्रकाश की एक किरण अपवर्तित और विघटित हो जाती है, जैसे कि प्रिज्म से गुजरते समय। फिर यह बूंद की विपरीत सतह पर पहुंचता है, इससे परावर्तित होता है, और बूंद से बाहर निकल जाता है। इस मामले में, प्रकाश की किरण, पर्यवेक्षक तक पहुंचने से पहले, दूसरी बार अपवर्तित होती है। मूल सफेद किरण किरणों में विघटित हो जाती है अलग - अलग रंग 2 के विचलन कोण के साथ?. जब पार्श्व इन्द्रधनुष बनता है तो सूर्य की किरणों का दोहरा अपवर्तन और दोहरा परावर्तन होता है। इस मामले में, प्रकाश अपवर्तित होता है, अपने निचले हिस्से के माध्यम से छोटी बूंद के अंदर प्रवेश करता है, और इससे परावर्तित होता है भीतरी सतहपहले बिंदु B पर गिरता है, फिर बिंदु C पर। बिंदु D पर, प्रकाश अपवर्तित होता है, जिससे बूंद पर्यवेक्षक की ओर निकल जाती है। जब बारिश या धुंध एक इंद्रधनुष बनाता है, तो इंद्रधनुष के शंकु की सतह को पार करने वाले सभी पानी की बूंदों के संयुक्त प्रभाव से पूर्ण ऑप्टिकल प्रभाव प्राप्त होता है, जो शीर्ष पर पर्यवेक्षक के साथ होता है। प्रत्येक बूंद की भूमिका क्षणभंगुर है। इंद्रधनुष शंकु की सतह में कई परतें होती हैं। जल्दी से उन्हें पार करना और महत्वपूर्ण बिंदुओं की एक श्रृंखला से गुजरना, प्रत्येक बूंद तुरंत सूर्य की किरण को पूरे स्पेक्ट्रम में एक कड़ाई से परिभाषित अनुक्रम में विघटित कर देती है - लाल से बैंगनी . कई बूंदें शंकु की सतह को एक ही तरह से पार करती हैं, जिससे कि इंद्रधनुष पर्यवेक्षक को अपने चाप के साथ और उसके पार दोनों के रूप में निरंतर दिखाई देता है। प्रभामंडल - सूर्य या चंद्रमा की डिस्क के चारों ओर सफेद या इंद्रधनुषी प्रकाश चाप और वृत्त। वे वातावरण में बर्फ या बर्फ के क्रिस्टल द्वारा प्रकाश के अपवर्तन या प्रतिबिंब के कारण होते हैं। प्रभामंडल बनाने वाले क्रिस्टल एक काल्पनिक शंकु की सतह पर स्थित होते हैं, जिसकी धुरी पर्यवेक्षक (शंकु के ऊपर से) से सूर्य की ओर निर्देशित होती है। कुछ शर्तों के तहत, वातावरण छोटे क्रिस्टल से संतृप्त होता है, जिनमें से कई चेहरे सूर्य, पर्यवेक्षक और इन क्रिस्टल से गुजरने वाले विमान के साथ समकोण बनाते हैं। इस तरह के पहलू 22 डिग्री के विचलन के साथ आने वाली प्रकाश किरणों को प्रतिबिंबित करते हैं, एक प्रभामंडल बनाते हैं जो अंदर से लाल रंग का होता है, लेकिन इसमें स्पेक्ट्रम के सभी रंग भी शामिल हो सकते हैं। 46° के कोणीय त्रिज्या वाला प्रभामंडल कम आम है, जो 22° प्रभामंडल के चारों ओर केंद्रित रूप से स्थित है। इसके भीतरी भाग में भी लाल रंग का टिंट होता है। इसका कारण प्रकाश का अपवर्तन भी है, जो इस मामले में समकोण बनाने वाले क्रिस्टल चेहरों पर होता है। ऐसे प्रभामंडल के वलय की चौड़ाई 2.5? से अधिक होती है। 46-डिग्री और 22-डिग्री दोनों ही रिंग के ऊपर और नीचे सबसे चमकीले होते हैं। दुर्लभ 90 डिग्री का प्रभामंडल एक हल्का चमकीला, लगभग रंगहीन वलय है जिसका अन्य दो प्रभामंडलों के साथ एक सामान्य केंद्र है। यदि यह रंगीन है, तो रिंग के बाहर इसका लाल रंग है। इस प्रकार के प्रभामंडल की उत्पत्ति के तंत्र को पूरी तरह से स्पष्ट नहीं किया गया है। परहेलिया और चाप। पैराहेलिक सर्कल (या नकली सूरज का घेरा) - क्षितिज के समानांतर सूर्य के बीच से गुजरते हुए आंचल बिंदु पर केंद्रित एक सफेद वलय। इसके बनने का कारण बर्फ के क्रिस्टल की सतहों के किनारों से सूर्य के प्रकाश का परावर्तन है। यदि क्रिस्टल पर्याप्त रूप से समान रूप से हवा में वितरित किए जाते हैं, तो एक पूर्ण चक्र दिखाई देता है। परहेलिया, या झूठे सूरज, सूर्य के समान चमकीले चमकीले धब्बे हैं, जो प्रभामंडल के साथ पैराहेलिक सर्कल के चौराहे के बिंदुओं पर बनते हैं, जिनकी कोणीय त्रिज्या 22?, 46? और 90?. 22 डिग्री के प्रभामंडल के साथ चौराहे पर सबसे अधिक बार बनने वाला और चमकीला पैराहेलियन बनता है, जो आमतौर पर इंद्रधनुष के लगभग सभी रंगों में रंगा होता है। चौराहों पर 46- और 90-डिग्री हेलो के साथ झूठा सूरज बहुत कम बार देखा जाता है। पारहेलिया जो 90 डिग्री के घेरे वाले चौराहों पर होते हैं, उन्हें परांथेलिया या झूठे काउंटरसन कहा जाता है। कभी-कभी एक एंटीलियम (प्रति-सूर्य) भी दिखाई देता है - सूर्य के ठीक विपरीत पैराहेलियन रिंग पर स्थित एक चमकीला स्थान। 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। परिवृत्त चाप, जिसे कभी-कभी गलत तरीके से 46-डिग्री प्रभामंडल का ऊपरी स्पर्शरेखा चाप कहा जाता है, 90 है? या उससे कम, आंचल पर केंद्रित, सूर्य से लगभग 46° ऊपर। यह शायद ही कभी दिखाई देता है और केवल कुछ मिनटों के लिए, इसमें चमकीले रंग होते हैं, और लाल रंग चाप के बाहरी हिस्से तक ही सीमित होता है। परिधि चाप अपने रंग, चमक और स्पष्ट रूपरेखा के लिए उल्लेखनीय है। हेलो प्रकार का एक और जिज्ञासु और बहुत दुर्लभ ऑप्टिकल प्रभाव लोविट्ज़ आर्क है। वे 22 डिग्री के प्रभामंडल के साथ चौराहे पर परहेलिया की निरंतरता के रूप में उत्पन्न होते हैं, प्रभामंडल के बाहरी हिस्से से गुजरते हैं और सूर्य की ओर थोड़ा अवतल होते हैं। श्वेत प्रकाश के स्तंभ, साथ ही साथ विभिन्न क्रॉस, कभी-कभी सुबह या शाम को देखे जाते हैं, विशेष रूप से ध्रुवीय क्षेत्रों में, और सूर्य और चंद्रमा दोनों के साथ हो सकते हैं। कभी-कभी, चंद्र प्रभामंडल और ऊपर वर्णित के समान अन्य प्रभाव देखे जाते हैं, सबसे आम चंद्र प्रभामंडल (चंद्रमा के चारों ओर वलय) में 22? का कोणीय त्रिज्या होता है। झूठे सूरज की तरह झूठे चांद भी पैदा हो सकते हैं। मुकुट, या मुकुट, सूर्य, चंद्रमा या अन्य चमकदार वस्तुओं के चारों ओर छोटे गाढ़े रंग के छल्ले होते हैं जो समय-समय पर देखे जाते हैं जब प्रकाश स्रोत पारभासी बादलों के पीछे होता है। कोरोना त्रिज्या प्रभामंडल त्रिज्या से छोटा है और लगभग है। 1-5?, नीला या बैंगनी रंग का छल्ला सूर्य के सबसे निकट होता है। एक कोरोना तब होता है जब पानी की छोटी पानी की बूंदों से प्रकाश बिखरता है जो एक बादल बनाता है। कभी-कभी मुकुट सूर्य (या चंद्रमा) के चारों ओर एक चमकदार स्थान (या प्रभामंडल) जैसा दिखता है, जो एक लाल रंग की अंगूठी के साथ समाप्त होता है। अन्य मामलों में, बड़े व्यास के कम से कम दो गाढ़ा छल्ले, बहुत कमजोर रंग के, प्रभामंडल के बाहर दिखाई देते हैं। यह घटना इंद्रधनुषी बादलों के साथ है। कभी-कभी बहुत ऊँचे बादलों के किनारों को चमकीले रंगों में रंगा जाता है। ग्लोरिया (हेलोस)। विशेष परिस्थितियों में, असामान्य वायुमंडलीय घटनाएं. 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 घास के लॉन पर ओस की बूंदों द्वारा प्रकाश के परावर्तन के कारण ऐसा प्रभामंडल बनता है। ग्लोरिया भी उस छाया के आसपास पाए जाने के लिए काफी सामान्य हैं जो विमान अंतर्निहित बादलों पर डालता है। ब्रोकन के भूत। ग्लोब के कुछ क्षेत्रों में, जब सूर्योदय या सूर्यास्त के समय एक पहाड़ी पर एक पर्यवेक्षक की छाया उसके पीछे थोड़ी दूरी पर स्थित बादलों पर पड़ती है, तो एक आश्चर्यजनक प्रभाव सामने आता है: छाया विशाल आयाम प्राप्त कर लेती है। यह कोहरे में पानी की छोटी बूंदों द्वारा प्रकाश के परावर्तन और अपवर्तन के कारण होता है। जर्मनी में हर्ज़ पहाड़ों में चोटी के बाद वर्णित घटना को "ब्रोकन का भूत" कहा जाता है। मृगतृष्णा एक ऑप्टिकल प्रभाव है जो विभिन्न घनत्वों की हवा की परतों से गुजरने पर प्रकाश के अपवर्तन के कारण होता है और एक आभासी छवि के रूप में व्यक्त किया जाता है। इस मामले में, दूर की वस्तुएं अपनी वास्तविक स्थिति के सापेक्ष ऊपर या नीचे हो सकती हैं, और विकृत भी हो सकती हैं और अनियमित, शानदार आकार प्राप्त कर सकती हैं। मृगतृष्णा अक्सर गर्म जलवायु में देखी जाती है, जैसे रेतीले मैदानों पर। हीन मृगतृष्णा आम हैं, जब दूर, लगभग सौम्य सतहरेगिस्तान खुले पानी का रूप धारण कर लेता है, खासकर जब थोड़ी ऊंचाई से या गर्म हवा की एक परत के ऊपर से देखा जाता है। इसी तरह का भ्रम आमतौर पर एक गर्म पक्की सड़क पर होता है जो दूर पानी की सतह की तरह दिखता है। वास्तव में यह सतह आकाश का प्रतिबिम्ब है। आंख के स्तर के नीचे, वस्तुएं, आमतौर पर उल्टा, इस "पानी" में दिखाई दे सकती हैं। गर्म भूमि की सतह के ऊपर, एक "वायु स्तरित केक”, और पृथ्वी के सबसे करीब की परत सबसे अधिक गर्म और इतनी दुर्लभ 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। सुपीरियर मृगतृष्णा कम आम हैं और निम्न मृगतृष्णाओं की तुलना में अधिक सुंदर हैं। दूर की वस्तुएं (अक्सर समुद्र क्षितिज के नीचे) आकाश में उलटी दिखाई देती हैं, और कभी-कभी उसी वस्तु की सीधी छवि भी ऊपर दिखाई देती है। यह घटना ठंडे क्षेत्रों के लिए विशिष्ट है, खासकर जब एक महत्वपूर्ण तापमान उलटा होता है, जब हवा की एक गर्म परत ठंडी परत के ऊपर होती है। यह ऑप्टिकल प्रभाव गैर-समान घनत्व के साथ हवा की परतों में प्रकाश तरंगों के सामने के प्रसार के जटिल पैटर्न के परिणामस्वरूप प्रकट होता है। विशेष रूप से ध्रुवीय क्षेत्रों में समय-समय पर बहुत ही असामान्य मृगतृष्णा होती है। जब भूमि पर मृगतृष्णा होती है, तो पेड़ और अन्य परिदृश्य घटक उलटे होते हैं। सभी मामलों में, ऊपरी मृगतृष्णा में वस्तुएं नीचे वाले की तुलना में अधिक स्पष्ट रूप से दिखाई देती हैं। जब दो वायुराशियों की सीमा एक ऊर्ध्वाधर समतल होती है, तो कभी-कभी पार्श्व मृगतृष्णा देखी जाती है। सेंट एल्मो की आग। वातावरण में कुछ ऑप्टिकल घटनाएं (उदाहरण के लिए, चमक और सबसे आम मौसम संबंधी घटना - बिजली) प्रकृति में विद्युत हैं। सेंट एल्मो की आग बहुत कम आम हैं - चमकीले हल्के नीले या बैंगनी ब्रश 30 सेमी से 1 मीटर या उससे अधिक लंबाई में, आमतौर पर मस्तूल के शीर्ष पर या समुद्र में जहाजों के यार्ड के छोर पर। कभी-कभी ऐसा लगता है कि जहाज की पूरी हेराफेरी फास्फोरस से ढकी हुई है और चमकती है। एल्मो की आग कभी-कभी पहाड़ की चोटियों के साथ-साथ ऊंची इमारतों के मीनारों और नुकीले कोनों पर भी दिखाई देती है। यह घटना बिजली के कंडक्टरों के सिरों पर ब्रश इलेक्ट्रिक डिस्चार्ज है, जब उनके आसपास के वातावरण में तनाव बहुत बढ़ जाता है। विद्युत क्षेत्र. विल-ओ-द-विस्प्स एक हल्के नीले या हरे रंग की चमक है जो कभी-कभी दलदलों, कब्रिस्तानों और क्रिप्ट्स में देखी जाती है। वे अक्सर एक शांत जलती हुई, गैर-तापमान, मोमबत्ती की लौ के रूप में दिखाई देते हैं जो जमीन से लगभग 30 सेंटीमीटर ऊपर उठती है, एक पल के लिए वस्तु पर मंडराती है। प्रकाश पूरी तरह से मायावी प्रतीत होता है और जैसे-जैसे पर्यवेक्षक पास आता है, ऐसा लगता है कि वह दूसरी जगह चला गया है। इस घटना का कारण कार्बनिक अवशेषों का अपघटन और मार्श गैस मीथेन (सीएच 4) या फॉस्फीन (पीएच 3) का सहज दहन है। भटकती रोशनी का एक अलग आकार होता है, कभी-कभी गोलाकार भी। हरी किरण - उस समय पन्ना हरी धूप की एक चमक जब सूर्य की अंतिम किरण क्षितिज के नीचे गायब हो जाती है। सूर्य के प्रकाश का लाल घटक पहले गायब हो जाता है, अन्य सभी क्रम में चलते हैं, और पन्ना हरा सबसे अंत में रहता है। यह घटना तभी होती है जब सौर डिस्क का केवल किनारा ही क्षितिज के ऊपर रहता है, अन्यथा रंगों का मिश्रण होता है। गोधूलि किरणें सूर्य के प्रकाश की किरणों को मोड़ रही हैं जो उच्च वातावरण में धूल को रोशन करने पर दिखाई देती हैं। बादलों की परछाइयाँ काली धारियाँ बनाती हैं, और किरणें उनके बीच फैलती हैं। यह प्रभाव तब होता है जब भोर से पहले या सूर्यास्त के बाद सूर्य क्षितिज पर नीचा होता है।

प्राचीन समय में, मृगतृष्णा, उरोरा, रहस्यमय चमकदार रोशनी और बॉल लाइटिंग ने अंधविश्वासी लोगों को भयभीत कर दिया था। आज वैज्ञानिकों ने इनके रहस्यों से पर्दा उठाया है रहस्यमय घटनाउनकी घटना की प्रकृति को समझें।

सूर्य के प्रकाश के परावर्तन से जुड़ी घटना

सभी ने कई बार देखा है कि कैसे, बारिश के बाद या तूफानी जलधारा से दूर नहीं, आकाश में एक रंगीन पुल दिखाई देता है - एक इंद्रधनुष। इंद्रधनुष का रंग सूर्य की किरणों और हवा में मौजूद नमी की बूंदों के कारण होता है। जब प्रकाश पानी की एक बूंद से टकराता है, तो वह एक तरह से विभाजित हो जाती है विभिन्न रंग. ज्यादातर मामलों में, बूंद केवल एक बार प्रकाश को परावर्तित करती है, लेकिन कभी-कभी प्रकाश दो बार बूंद को परावर्तित करता है। तभी आसमान में दो इंद्रधनुष चमकते हैं।

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

ठंढे मौसम में, सूर्य और आवर्धक के चारों ओर स्पष्ट प्रभामंडल के छल्ले दिखाई देते हैं। वे तब बनते हैं जब प्रकाश बर्फ के क्रिस्टल से परावर्तित होता है जो वातावरण में काफी ऊँचे होते हैं, जैसे कि सिरस के बादल। अंदर से, प्रभामंडल में एक चमकदार रंग और एक लाल रंग का टिंट हो सकता है। बर्फ के क्रिस्टल कभी-कभी इतने 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 - मुकुट बनते हैं। मुकुट एक दूसरे में लगे कई छल्लों की तरह दिखते हैं। वे आल्टोक्यूम्यलस और आल्टोस्ट्रेटस बादलों में होते हैं। छाया के चारों ओर रंग की माला दिखाई दे सकती है, उदाहरण के लिए, अंतर्निहित बादलों पर एक हवाई जहाज द्वारा।

बिजली से संबंधित घटनाएं

बाहरी अंतरिक्ष से सबसे छोटे कण अक्सर ऊपरी परतों में आ जाते हैं। गैसों और धूल के कणों के साथ उनकी टक्कर के कारण, उरोरा उत्पन्न होता है - उत्तरी और दक्षिणी गोलार्ध के ध्रुवीय अक्षांशों में चमक के साथ आकाश की चमक। उरोरा बोरेलिस के आकार और रंग विविध हैं। इसकी अवधि दस मिनट से लेकर कई दिनों तक हो सकती है।

क्यूम्यलोनिम्बस बादलों में गतिमान बूँदें और बर्फ के क्रिस्टल विद्युत आवेश जमा करते हैं। इससे बादलों के बीच या बादल और पृथ्वी के बीच एक विशाल चिंगारी उठती है - बिजली, जो गड़गड़ाहट के साथ होती है। वातावरण में बिजली का संचय कभी-कभी दस सेंटीमीटर के व्यास के साथ एक चमकदार गेंद बनाता है - यह बॉल लाइटिंग है। यह हवा की गति के साथ चलता है और व्यक्तिगत वस्तुओं, विशेष रूप से धातु के संपर्क में आने पर फट सकता है। घर में घुसने के बाद, बॉल लाइटनिंग जल्दी से कमरे के चारों ओर घूमती है, जिससे झुलसी हुई जगहें पीछे छूट जाती हैं। बॉल लाइटनिंग गंभीर जलन और मृत्यु का कारण बन सकती है। इस घटना की प्रकृति की सटीक व्याख्या अभी तक मौजूद नहीं है।

वातावरण की बिजली की चमक से जुड़ी एक और घटना सेंट एल्मो की आग है। टावरों के ऊंचे शिखरों के साथ-साथ जहाज के मस्तूलों पर गरज के मौसम में चमक देखी जा सकती है। इसने अंधविश्वासी नाविकों को डरा दिया, जो इसे एक बुरा शगुन मानते थे।

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

लुक्यानेंको अनास्तासिया

ऑप्टिकल घटनाएंवातावरण में

मरीचिका

मृगतृष्णा के तीन वर्ग हैं। प्रथम श्रेणी निम्न मृगतृष्णा है। इस तरह की मृगतृष्णा से, नीचे के भागरेगिस्तान, यानी रेत की एक छोटी सी पट्टी वैकल्पिक रूप से एक प्रकार के जलाशय में बदल जाती है। यह इस बैंड से एक स्तर ऊपर होने पर देखा जा सकता है। ऐसी मृगतृष्णा सबसे आम हैं। दूसरे प्रकार की मृगतृष्णा श्रेष्ठ मृगतृष्णा है। यह एक दुर्लभ घटना है, और कम सुरम्य भी। सुपीरियर मृगतृष्णा बड़ी दूरी पर और क्षितिज के ऊपर उच्च ऊंचाई पर दिखाई देती है। मृगतृष्णाओं की तीसरी श्रेणी किसी भी स्पष्टीकरण की अवहेलना करती 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 है। इसे कैसे समझें। जब हवा का तापमान काफी अधिक होता है, और यह उच्च परतों की तुलना में पृथ्वी की सतह के पास अधिक होता है, अनुकूल परिस्थितियांमृगतृष्णा की उपस्थिति के लिए। जैसे-जैसे तापमान बढ़ता है, हवा का घनत्व घटता जाता है और इसके विपरीत। और, जैसा कि आप जानते हैं, हवा जितनी सघन होती है, उतनी ही अच्छी तरह से प्रकाश को अपवर्तित करती है। आकाश से गिरने वाली किरणों में एक नीला वर्णक्रम होता है, और उनमें से कुछ अपवर्तित होती हैं, जबकि दूसरी मानव आँख तक पहुँचती हैं और दृश्यमान आकाश की एक समग्र तस्वीर बनाती हैं। किरणों का वह भाग जो अपवर्तित होता है, व्यक्ति के सामने जमीन पर पहुँचता है, और उसकी सतह पर अपवर्तित होकर भी व्यक्ति के देखने के क्षेत्र में गिर जाता है। हम इन किरणों को नीले रंग के स्पेक्ट्रम में देखते हैं, जिससे ऐसा लगता है कि हमारे आगे कोई नीला जलाशय है। यह धारणा हमारे आगे दोलन करने वाली गर्म हवा से प्रबल होती है।

यदि समुद्र की सतह के ऊपर मृगतृष्णा होती है, तो सब कुछ ठीक इसके विपरीत होता है। नीचे, पानी की सतह के ऊपर, हवा का तापमान कम होता है, और ऊँचाई के साथ - अधिक। परिस्थितियों के ऐसे संयोजन से, श्रेष्ठ मृगतृष्णा उत्पन्न होती है, जिसमें हम आकाश में किसी वस्तु की छवि देखते हैं।

इंद्रधनुष।

इंद्रधनुष एक सुंदर आकाशीय घटना है जिसने हमेशा मनुष्य का ध्यान आकर्षित किया है। पुराने दिनों में, जब लोग अभी भी अपने आसपास की दुनिया के बारे में बहुत कम जानते थे, इंद्रधनुष को "स्वर्गीय संकेत" माना जाता था। तो, प्राचीन यूनानियों ने सोचा कि सौ इंद्रधनुष देवी इरिडा की मुस्कान है। बारिश के बादलों या बारिश की पृष्ठभूमि के खिलाफ, सूर्य के विपरीत दिशा में इंद्रधनुष देखा जाता है। एक बहुरंगी 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 हो जाते हैं।

परहेलिया।

ग्रीक में "पार्हेलियन" का अर्थ है "झूठा सूरज"। यह आकाश में प्रभामंडल के रूपों में से एक है, सूर्य की एक या एक से अधिक अतिरिक्त छवियां देखी जाती हैं, जो वास्तविक सूर्य के समान क्षितिज के ऊपर स्थित होती हैं। लाखों बर्फ के क्रिस्टल खड़ी सतहसूर्य को प्रतिबिंबित करते हैं, और यह सबसे सुंदर घटना बनाते हैं।

परहेलिया को सूर्य की कम स्थिति में शांत मौसम में देखा जा सकता है, जब महत्वपूर्ण संख्या में प्रिज्म हवा में स्थित होते हैं ताकि उनकी मुख्य धुरी लंबवत हो, और प्रिज्म धीरे-धीरे छोटे पैराशूट की तरह उतरते हैं। इस मामले में, सबसे चमकीला अपवर्तित प्रकाश ऊर्ध्वाधर 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, जो झूठे सूर्य का आभास देते हैं।

auroras

प्रकृति की सबसे खूबसूरत ऑप्टिकल घटनाओं में से एक औरोरा बोरेलिस है। ध्रुवीय अक्षांशों में अंधेरी रात के आकाश के खिलाफ झिलमिलाते, झिलमिलाते, झिलमिलाते अरोराओं की सुंदरता को शब्दों में बयां करना असंभव है।

ज्यादातर मामलों में, अरोरा हरे या नीले-हरे रंग के होते हैं, जिनमें कभी-कभार धब्बे या गुलाबी या लाल रंग के बॉर्डर होते हैं।

उरोरा बोरेलिस अंतरिक्ष से दिखाई देता है। और न केवल दृश्यमान, बल्कि पृथ्वी की सतह से बहुत बेहतर दिखाई देता है, क्योंकि न तो सूर्य, न ही बादल, और न ही वायुमंडल की निचली घनी परतों का विकृत प्रभाव अंतरिक्ष में उरोरा को देखने से रोकता है। अंतरिक्ष यात्री के अनुसार, आईएसएस कक्षा से, अरोरा विशाल हरे अमीबा की तरह लगातार घूमते हुए दिखाई देते हैं।

अरोरा बोरेलिस दिनों तक चल सकता है। या शायद कुछ दस मिनट।

उरोरा बोरेलिस 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 अरोराओं की प्रकृति, उनके स्थलीय समकक्षों की प्रकृति के समान है।

एक व्यक्ति लगातार हल्की घटनाओं का सामना करता है। प्रकाश की उपस्थिति, इसके प्रसार और पदार्थ के साथ बातचीत से जुड़ी हर चीज को प्रकाश घटना कहा जाता है। ज्वलंत उदाहरणऑप्टिकल घटनाएं हो सकती हैं: बारिश के बाद एक इंद्रधनुष, एक आंधी के दौरान बिजली, रात के आकाश में तारों की टिमटिमाहट, पानी की एक धारा में प्रकाश का खेल, समुद्र और आकाश की परिवर्तनशीलता, और कई अन्य।

छात्रों को भौतिक घटनाओं की वैज्ञानिक व्याख्या प्राप्त होती है और ऑप्टिकल उदाहरण 7वीं कक्षा में जब वे भौतिकी पढ़ना शुरू करते हैं। कई लोगों के लिए, स्कूली भौतिकी पाठ्यक्रम में ऑप्टिक्स सबसे आकर्षक और रहस्यमय खंड होगा।

व्यक्ति क्या देखता है?

इंसान की आंखें इस तरह से डिजाइन की गई हैं कि वह केवल इंद्रधनुष के रंगों को ही देख सकता है। आज यह पहले से ही ज्ञात है कि इंद्रधनुष का वर्णक्रम एक तरफ लाल और दूसरी तरफ बैंगनी तक सीमित नहीं है। लाल के बाद अवरक्त होता है, और बैंगनी के बाद पराबैंगनी होती है। कई जानवर और कीड़े इन रंगों को देख पाते हैं, लेकिन दुर्भाग्य से मनुष्य नहीं देख पाते। लेकिन दूसरी ओर, एक व्यक्ति ऐसे उपकरण बना सकता है जो उपयुक्त लंबाई की प्रकाश तरंगों को प्राप्त और उत्सर्जित करता है।

किरणों का अपवर्तन

दृश्यमान प्रकाश रंगों और प्रकाश का इंद्रधनुष है सफेद रंग, उदाहरण के लिए, सनी, इन रंगों का एक सरल संयोजन है। यदि आप चमकीले सफेद प्रकाश की किरण में एक प्रिज्म रखते हैं, तो यह रंगों में या अलग-अलग लंबाई की तरंगों में टूट जाएगा, जिसमें यह शामिल है। पहले सबसे लंबी तरंग दैर्ध्य के साथ लाल आता है, फिर नारंगी, पीला, हरा, नीला और अंत में बैंगनी, जिसकी दृश्य प्रकाश में सबसे कम तरंग दैर्ध्य होती है।

यदि आप इंद्रधनुष के प्रकाश को पकड़ने के लिए एक और प्रिज्म लेते हैं और इसे उल्टा कर देते हैं, तो यह सभी रंगों को मिलाकर सफेद बना देगा। भौतिकी में प्रकाशीय परिघटनाओं के कई उदाहरण हैं, आइए उनमें से कुछ पर विचार करें।

आकाश नीला क्यों है?

युवा माता-पिता अक्सर सबसे सरल, पहली नज़र में, अपने छोटे से क्यों के सवालों से हैरान हो जाते हैं। कभी-कभी उनका उत्तर देना सबसे कठिन होता है। प्रकृति में प्रकाशीय परिघटनाओं के लगभग सभी उदाहरणों को आधुनिक विज्ञान द्वारा समझाया जा सकता है।

दिन के दौरान आकाश को रोशन करने वाली धूप सफेद होती है, जिसका अर्थ है कि, सैद्धांतिक रूप से, आकाश भी चमकीला सफेद होना चाहिए। इसे नीला दिखने के लिए, पृथ्वी के वायुमंडल से गुजरते समय प्रकाश के साथ कुछ प्रक्रियाएँ आवश्यक हैं। यहाँ क्या होता है: कुछ प्रकाश वायुमंडल में गैस के अणुओं के बीच मुक्त स्थान से होकर गुजरता है, पृथ्वी की सतह तक पहुँचता है और यात्रा की शुरुआत में वही सफेद रंग शेष रहता है। लेकिन सूर्य का प्रकाश गैस के अणुओं से टकराता है, जो ऑक्सीजन की तरह अवशोषित होते हैं और फिर सभी दिशाओं में बिखर जाते हैं।

गैस के अणुओं में परमाणु अवशोषित प्रकाश द्वारा सक्रिय होते हैं और फिर से विभिन्न तरंग दैर्ध्य में लाल से बैंगनी तक प्रकाश के फोटॉन उत्सर्जित करते हैं। इस प्रकार, कुछ प्रकाश पृथ्वी पर जाता है, बाकी वापस सूर्य में चला जाता है। उत्सर्जित प्रकाश की चमक रंग पर निर्भर करती है। लाल रंग के प्रत्येक फोटॉन के लिए नीले प्रकाश के आठ फोटॉन निकलते हैं। इसलिए नीला प्रकाश लाल रंग से आठ गुना अधिक चमकीला होता है। अरबों गैस अणुओं से सभी दिशाओं से तीव्र नीला प्रकाश उत्सर्जित होता है और हमारी आंखों तक पहुंचता है।

रंगीन मेहराब

एक बार की बात है, लोग सोचते थे कि इंद्रधनुष उनके लिए देवताओं द्वारा भेजे गए संकेत हैं। वास्तव में, सुंदर बहुरंगी रिबन हमेशा कहीं से भी आकाश में दिखाई देते हैं, और फिर रहस्यमय तरीके से गायब हो जाते हैं। आज हम जानते हैं कि इंद्रधनुष भौतिकी में ऑप्टिकल घटना 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 एक अलग इंद्रधनुष देखता है, जो उसके पीछे से आने वाली प्रकाश की किरणों और उसके सामने बारिश की बूंदों से बनता है।

इंद्रधनुष किससे बनते हैं?

प्रकृति में इन ऑप्टिकल घटनाओं का नुस्खा सरल है: हवा में पानी की बूंदें, प्रकाश और एक पर्यवेक्षक। लेकिन बारिश के दौरान सूरज का दिखाई देना ही काफी नहीं है। यह कम होना चाहिए, और पर्यवेक्षक को खड़ा होना चाहिए ताकि सूरज उसके पीछे हो, और उस जगह को देखें जहां बारिश हो रही है या बारिश हो रही है।

दूर अंतरिक्ष से आने वाली एक सूर्य की किरण एक वर्षा की बूंद से आगे निकल जाती है। बारिश की बूंद प्रिज्म की तरह काम करते हुए सफेद रोशनी में छिपे हर रंग को अपवर्तित कर देती है। इस प्रकार, जब एक सफेद किरण एक वर्षा की बूंद से गुजरती है, तो यह अचानक सुंदर बहुरंगी किरणों में विभाजित हो जाती है। बूँद के अंदर वे बूँद की भीतरी दीवार से टकराते हैं, जो दर्पण की तरह काम करती है और किरणें उसी दिशा में परावर्तित हो जाती हैं जहाँ से वे बूँद में प्रवेश करती हैं।

अंतिम परिणाम आकाश में फैले हुए रंगों का एक इंद्रधनुष है - प्रकाश मुड़ा हुआ है और लाखों छोटी बारिश की बूंदों द्वारा परिलक्षित होता है। वे छोटे प्रिज्म की तरह काम कर सकते हैं, सफेद रोशनी को रंगों के एक स्पेक्ट्रम में विभाजित कर सकते हैं। लेकिन इंद्रधनुष देखने के लिए हमेशा बारिश होना जरूरी नहीं है। प्रकाश को कोहरे या समुद्र के धुएं से भी अपवर्तित किया जा सकता है।

पानी किस रंग का होता है?

उत्तर स्पष्ट है - पानी का रंग नीला होता है। यदि आप डालते हैं साफ पानीएक गिलास में, हर कोई इसकी पारदर्शिता देखेगा। ऐसा इसलिए क्योंकि गिलास में पानी बहुत कम है और उसका रंग देखने में भी पीला है।

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

सूर्योदय और सूर्यास्त

ये भी ऑप्टिकल घटना के उदाहरण हैं जो एक व्यक्ति हर दिन देखता है। जब सूर्य उदय और अस्त होता है, तो वह अपनी किरणों को उस कोण पर निर्देशित करता है जहां पर्यवेक्षक होता है। जब सूर्य अपने आंचल में होता है तब की तुलना में उनके पास 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 से कोण बनाकर गुजरती हैं और छन जाती हैं। लाल किरणों में विकिरण की सबसे लंबी तरंग दैर्ध्य होती है और इसलिए वे नीली किरणों की तुलना में अधिक आसानी से जमीन पर अपना रास्ता बनाती हैं, जिनमें छोटी तरंगें होती हैं जिन्हें धूल और पानी के कणों द्वारा पीटा जाता है। इसलिए, सुबह और शाम के दौरान, एक व्यक्ति सूर्य की किरणों का केवल एक हिस्सा देखता है जो पृथ्वी तक पहुंचता है, अर्थात् लाल वाले।

ग्रह प्रकाश शो

एक विशिष्ट उरोरा रात के आकाश में एक बहुरंगी उरोरा है जिसे हर रात उत्तरी ध्रुव पर देखा जा सकता है। विचित्र आकार में बदलते हुए, नीले-हरे प्रकाश की विशाल धारियाँ नारंगी और लाल रंग से टकराकर कभी-कभी चौड़ाई में 160 किमी तक पहुँच जाती हैं और लंबाई में 1,600 किमी तक फैल सकती हैं।

इस ऑप्टिकल घटना की व्याख्या कैसे करें, जो इतनी लुभावनी दृष्टि 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 के परमाणु हैं। उन सभी में एक धनात्मक आवेश वाले प्रोटॉन होते हैं और एक ऋणात्मक आवेश वाले इलेक्ट्रॉन उनके चारों ओर घूमते हैं। गर्म गैस का एक प्रभामंडल निरन्तर रूप में अंतरिक्ष में फैलता रहता है सौर पवन. प्रोटॉन और इलेक्ट्रॉनों की यह अनगिनत संख्या 1000 किमी प्रति सेकंड की गति से दौड़ रही है।

जब सौर पवन के कण पृथ्वी पर पहुंचते हैं, तो वे एक मजबूत द्वारा आकर्षित होते हैं चुंबकीय क्षेत्रग्रह। पृथ्वी एक विशाल चुम्बक है जिसकी चुंबकीय रेखाएँ उत्तरी और दक्षिणी ध्रुवों पर मिलती हैं। आकर्षित कण इन अदृश्य रेखाओं के साथ ध्रुवों के पास बहते हैं और नाइट्रोजन और ऑक्सीजन परमाणुओं से टकराते हैं जो पृथ्वी के वायुमंडल को बनाते हैं।

पृथ्वी के कुछ परमाणु अपने इलेक्ट्रॉन खो देते हैं, अन्य नई ऊर्जा से भर जाते हैं। सूर्य के प्रोटॉन और इलेक्ट्रॉनों से टकराने के बाद, वे प्रकाश के फोटॉन छोड़ते हैं। उदाहरण के लिए, नाइट्रोजन जिसने इलेक्ट्रॉन खो दिया है, बैंगनी और नीली रोशनी को आकर्षित करती है, जबकि आवेशित नाइट्रोजन गहरे लाल रंग में चमकती है। आवेशित ऑक्सीजन हरा और लाल प्रकाश देता है। इस प्रकार, आवेशित कण हवा को कई रंगों से टिमटिमाते हैं। यह उरोरा बोरेलिस है।

मरीचिका

यह तुरंत निर्धारित किया जाना चाहिए कि मृगतृष्णा मानव कल्पना का फल नहीं है, उनकी तस्वीर भी ली जा सकती है, वे ऑप्टिकल भौतिक घटनाओं के लगभग रहस्यमय उदाहरण हैं।

मृगतृष्णा के देखे जाने के कई प्रमाण हैं, लेकिन विज्ञान इस चमत्कार की वैज्ञानिक व्याख्या दे सकता है। वे गर्म रेत के बीच पानी के एक पैच के रूप में सरल हो सकते हैं, या वे आश्चर्यजनक रूप से जटिल हो सकते हैं, खंभे वाले महल या फ्रिगेट के दृश्य का निर्माण कर सकते हैं। प्रकाशीय परिघटना के ये सभी उदाहरण प्रकाश और वायु के खेल द्वारा निर्मित हैं।

प्रकाश तरंगें झुकती हैं क्योंकि वे पहले गर्म, फिर ठंडी हवा से गुजरती हैं। गरम हवाठंड की तुलना में अधिक विरल, इसलिए इसके अणु अधिक सक्रिय होते हैं और अधिक दूरी पर विचलित होते हैं। जैसे-जैसे तापमान घटता है, अणुओं की गति भी कम होती जाती है।

पृथ्वी के वायुमंडल के लेंसों के माध्यम से देखी जाने वाली दृष्टि अत्यधिक परिवर्तित, संकुचित, विस्तारित या उलटी हो सकती है। ऐसा इसलिए है क्योंकि प्रकाश किरणें गर्म और फिर ठंडी हवा से गुजरने पर झुक जाती हैं और इसके विपरीत। और वे चित्र जो एक प्रकाश धारा अपने साथ ले जाती है, उदाहरण के लिए, आकाश, गर्म रेत पर परिलक्षित हो सकता है और पानी के एक टुकड़े की तरह प्रतीत होता है, जो हमेशा पास आने पर दूर चला जाता है।

सबसे अधिक बार, मृगतृष्णा को बड़ी दूरी पर देखा जा सकता है: रेगिस्तान, समुद्र और महासागरों में, जहां हवा की गर्म और ठंडी परतें होती हैं अलग घनत्व. यह विभिन्न तापमान परतों के माध्यम से मार्ग है जो प्रकाश तरंग को मोड़ सकता है और एक दृष्टि के साथ समाप्त हो सकता है जो किसी चीज का प्रतिबिंब है और एक वास्तविक घटना के रूप में फंतासी द्वारा प्रस्तुत किया गया है।

प्रभामंडल

अधिकांश ऑप्टिकल भ्रमों के लिए जिन्हें नग्न आंखों से देखा जा सकता है, स्पष्टीकरण वातावरण में सूर्य की किरणों का अपवर्तन है। सौर प्रभामंडल ऑप्टिकल घटना के सबसे असामान्य उदाहरणों में से एक है। मूल रूप से, एक प्रभामंडल सूर्य के चारों ओर एक इंद्रधनुष है। हालाँकि, यह दिखने में और इसके गुणों में सामान्य इंद्रधनुष से भिन्न होता है।

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

आकाश में एक प्रभामंडल तब बनता है जब कई कारक मेल खाते हैं। ज्यादातर इसे ठंढे मौसम में देखा जा सकता है जब उच्च आर्द्रता. इसी समय, हवा में बड़ी संख्या में बर्फ के क्रिस्टल होते हैं। इनसे टूटकर सूर्य का प्रकाश इस प्रकार अपवर्तित होता है कि यह सूर्य के चारों ओर एक चाप बना लेता है।

और यद्यपि ऑप्टिकल घटना के अंतिम 3 उदाहरणों को आसानी से समझाया गया है आधुनिक विज्ञानएक साधारण पर्यवेक्षक के लिए, वे अक्सर रहस्यवादी और रहस्य बने रहते हैं।

ऑप्टिकल घटनाओं के मुख्य उदाहरणों पर विचार करने के बाद, यह सुरक्षित रूप से माना जा सकता है कि उनमें से कई को उनके रहस्यवाद और रहस्य के बावजूद आधुनिक विज्ञान द्वारा समझाया गया है। लेकिन वैज्ञानिकों के आगे अभी भी बहुत सी खोजें हैं, जो रहस्यमयी घटनाओं के सुराग हैं जो ग्रह पृथ्वी और उससे आगे होती हैं।

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

यह परिस्थिति एक पूरे को जन्म देती है वातावरण में कई ऑप्टिकल घटनाएंइसमें किरणों के अपवर्तन (अपवर्तन) और परावर्तन (परावर्तन) के कारण।

आइए हम वायुमंडल में कुछ सबसे महत्वपूर्ण प्रकाशीय परिघटनाओं पर विचार करें।

वायुमंडलीय अपवर्तन

वायुमंडलीय अपवर्तन- घटना वक्रताप्रकाश की किरणें प्रकाश के रूप में वायुमंडल से होकर गुजरती हैं।

ऊंचाई के साथ, वायु घनत्व (और इसलिए अपवर्तक सूचकांक) कम हो जाता है। कल्पना कीजिए कि वायुमंडल में वैकल्पिक रूप से सजातीय क्षैतिज परतें होती हैं, अपवर्तक सूचकांक जिसमें परत से परत (चित्र। 299) भिन्न होता है।

चावल। 299. पृथ्वी के वायुमंडल में अपवर्तनांक में परिवर्तन

जब एक प्रकाश किरण ऐसी प्रणाली में फैलती है, तो यह अपवर्तन के नियम के अनुसार, परत की सीमा के लंबवत के खिलाफ "प्रेस" करेगी। लेकिन वायुमंडल का घनत्व छलांग में नहीं, बल्कि लगातार घटता है, जिससे वायुमंडल से गुजरने पर एक कोण α के माध्यम से बीम की चिकनी वक्रता और घूर्णन होता है।

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

उसी कारण से, दिन की अवधि बढ़ जाती है (हमारे अक्षांशों में 10-12 मिनट तक), क्षितिज के पास चंद्रमा और सूर्य की डिस्क संकुचित हो 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 आयामसन (32")।

इस तथ्य से यह निम्नानुसार है: जिस समय हम देखते हैं कि तारे का निचला किनारा क्षितिज रेखा को छूता 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 जुड़ा हुआ है। यह लंबे समय से देखा गया है कि क्षितिज के पास सितारों में टिमटिमाना सबसे अधिक ध्यान देने योग्य है। वायुमंडल में वायु धाराएं समय के साथ हवा के घनत्व को बदलती हैं, जिसके परिणामस्वरूप आकाशीय पिंड स्पष्ट रूप से टिमटिमाता है। कक्षा में अंतरिक्ष यात्री कोई झिलमिलाहट नहीं देखते हैं।

मरीचिका

गर्म रेगिस्तान या स्टेपी क्षेत्रों में और ध्रुवीय क्षेत्रों में, पृथ्वी की सतह के पास हवा के तेज ताप या ठंडा होने से 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. तापमान पर हवा के अपवर्तक सूचकांक की निर्भरता से मृगतृष्णा की उपस्थिति को समझाया गया है। निम्न और श्रेष्ठ मृगतृष्णाएँ हैं।

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

बेहतर मृगतृष्णाकाफी विविधता में भिन्न होते हैं: कुछ मामलों में वे एक प्रत्यक्ष छवि देते हैं (चित्र। 301, ए), दूसरों में - उलटा (चित्र। 301, बी), वे डबल और ट्रिपल भी हो सकते हैं। ये विशेषताएं हवा के तापमान और ऊंचाई पर अपवर्तक सूचकांक की विभिन्न निर्भरताओं से जुड़ी हैं।

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

इंद्रधनुष

वायुमंडलीय वर्षा से वातावरण में शानदार ऑप्टिकल घटनाएं दिखाई देती हैं। अत: वर्षाकाल में शिक्षा का अद्भुत एवं अविस्मरणीय दृश्य होता है। इंद्रधनुष, जिसे अलग-अलग अपवर्तन (फैलाव) की घटना और वातावरण में सबसे छोटी बूंदों पर सूर्य के प्रकाश के प्रतिबिंब द्वारा समझाया गया है (चित्र। 302)।

चावल। 302. इन्द्रधनुष का बनना

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

एक इंद्रधनुष के निर्माण में शामिल प्रकाश पुंज प्रत्येक वर्षाबूंद में दो अपवर्तन और कई प्रतिबिंबों का अनुभव करता है। इस मामले में, इंद्रधनुष गठन के तंत्र को कुछ हद तक सरल करते हुए, हम कह सकते हैं कि गोलाकार वर्षाबूंद न्यूटन के एक स्पेक्ट्रम में प्रकाश के अपघटन पर प्रयोग में एक प्रिज्म की भूमिका निभाते हैं।

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

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

साहित्य

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