Neverovatni svetlosni fenomeni. Optički fenomeni: primjeri. Svjetlost, fatamorgana, sjeverno svjetlo, duga Primarna duga

Molimo Vas da ne šaljete članke sa interneta - mogu ih pronaći pretraživači. Napišite svoj, zanimljiv i jedinstven članak. Snimite fotografiju i opišite
laboratorijski rad iz fizike ili hemije pošaljite fotografije svog domaćeg proizvoda....

poslati članke na

Rainbow Osnovni proces kojim nastaje duga je prelamanje (refrakcija) ili „savijanje“ svjetlosti. Svjetlost se savija, odnosno mijenja svoj smjer kada se kreće iz jedne sredine u drugu. Duge nastaju jer svjetlost putuje različitim brzinama u različitim sredinama. Da bismo razumjeli kako se svjetlost savija, dajemo jednostavan primjer. Zamislite da gurate kolica duž parkinga. Parking je jedno od „okruženja“ za kolica. Ako pomičete kolica konstantnom silom, njegova brzina će zavisiti od sredine u kojoj se kreće

u ovom slučaju asfaltni parking. Ali kako se mijenja brzina ako se ova kolica smjeste u drugo okruženje, na primjer, vozeći preko ivičnjaka i na travu? Trava je drugačije „okruženje“ za kolica. Kolica se kreću mnogo sporije po travi nego po asfaltu. Sve je u sili otpora, a budući da je otpor na travi mnogo veći nego na trotoaru, potrebno je primijeniti više sile da pomaknete kolica. Ali ako gurnete kolica po travi pod uglom, njegovo kotrljanje se mijenja. Ako desni točak prvi udari u travu, usporava se, dok se lijevi točak kreće još brže po trotoaru. Zbog toga se kolica počinju naginjati

lijevoj strani

Pored samog procesa savijanja svjetlosti, prizma razdvaja bijelo svjetlo na njegove sastavne boje. Svaka boja bijele svjetlosti ima svoju karakterističnu frekvenciju, što uzrokuje da boje putuju različitim brzinama dok prolaze kroz prizmu.

Boja koja se sporo lomi u staklu više se savija kada iz zraka uđe u prizmu, jer se boja kreće različitim brzinama u različitim sredinama. Boja koja se brže kreće u staklu ne slabi značajno, pa se ne savija toliko. Zbog toga su sve dugine boje koje čine bijelu svjetlost razdvojene po frekvenciji pri prolasku kroz staklo. Ako staklo dvaput prelomi svjetlost, kao što to čini prizma, čovjek može mnogo bolje vidjeti sve odvojene boje bijele svjetlosti. To se zove disperzija.

Kapi kiše mogu prelamati i rasipati svjetlost baš kao što to čine unutar prizme. Pod određenim uslovima, kao rezultat takvog prelamanja svetlosti, na nebu se pojavljuje duga.

Predstavljamo vam izbor od 20 najljepših prirodnih fenomena povezanih s igrom svjetlosti. Zaista prirodni fenomeni su neopisivi - to morate vidjeti! =)

Uvjetno podijelimo sve svjetlosne metamorfoze u tri podgrupe. Prvi je voda i led, drugi zraci i sjene, a treći svjetlosni kontrasti.

Voda i led

“Skoro horizontalni luk”

Ovaj fenomen je poznat i kao "vatrena duga". Nastaje na nebu kada se svjetlost lomi kroz kristale leda u oblacima perja. Ovaj fenomen je vrlo rijedak, jer i kristali leda i sunce moraju biti tačno u horizontalnoj liniji da bi došlo do tako spektakularne refrakcije. Ovaj posebno uspješan primjer snimljen je na nebu iznad Spokanea u Washingtonu, DC, 2006. godine.

Još par primjera vatrenih duga

Kada sunce obasja penjač ili drugi predmet odozgo, sjena se projektuje na maglu, stvarajući neobično uvećan trouglasti oblik. Ovaj efekat je praćen svojevrsnim oreolom oko objekta – obojenim svjetlosnim krugovima koji se pojavljuju direktno nasuprot Suncu kada se sunčeva svjetlost reflektira od oblaka identičnih kapljica vode. Ovaj prirodni fenomen je dobio ime po tome što se najčešće zapažao na niskim njemačkim vrhovima Brocken, koji su prilično pristupačni penjačima, zbog čestih magla na ovom području.

Ukratko - to je duga naopačke =) To je kao ogroman raznobojni smajli na nebu) Ovo čudo se postiže prelamanjem sunčevih zraka kroz horizontalne kristale leda u oblacima određenog oblika. Fenomen je koncentrisan u zenitu, paralelno sa horizontom, raspon boja je od plave u zenitu do crvene prema horizontu. Ovaj fenomen je uvijek u obliku nepotpunog kružnog luka; Zaokružujući ovu situaciju je izuzetno rijedak Pešadijev luk, koji je prvi put snimljen na filmu 2007.

Misty Arc

Ovaj čudni oreol primećen je sa mosta Golden Gate u San Francisku - izgledao je kao potpuno bela duga. Poput duge, ovaj fenomen nastaje zbog prelamanja svjetlosti kroz kapljice vode u oblacima, ali, za razliku od duge, zbog male veličine kapljica magle, čini se da nedostaje boja. Stoga se ispostavlja da je duga bezbojna - samo bijela) Mornari ih često nazivaju "morski vukovi" ili "magloviti lukovi"

Rainbow halo

Kada se svjetlost rasprši natrag (mješavina refleksije, refrakcije i difrakcije) natrag do svog izvora, kapljice vode u oblacima, sjena objekta između oblaka i izvora može se podijeliti u trake boja. Slava se također prevodi kao nezemaljska ljepota - prilično tačan naziv za tako lijep prirodni fenomen) U nekim dijelovima Kine ovaj fenomen se čak naziva i Budino svjetlo - često ga prati Brocken Ghost. Na fotografiji prekrasne pruge boje efektno okružuju senku aviona nasuprot oblaku.

Oreoli su jedan od najpoznatijih i najčešćih optičkih fenomena, a pojavljuju se pod mnogim maskama. Najčešći fenomen je solarni halo, uzrokovan lomom svjetlosti kristalima leda u cirusnim oblacima na velika nadmorska visina, a specifičan oblik i orijentacija kristala može stvoriti promjenu u izgledu oreola. Tokom veoma hladnog vremena, oreoli formirani od kristala u blizini zemlje reflektuju sunčevu svetlost između sebe, šaljući je u nekoliko pravaca odjednom - ovaj efekat je poznat kao „dijamantska prašina“.

Kada je sunce pod tačno pravim uglom iza oblaka, kapljice vode u njima prelamaju svetlost, stvarajući intenzivan trag. Boja, kao kod duge, uzrokovana je različitim talasnim dužinama svetlosti - različite talasne dužine se prelamaju u različitim stepenima, menjajući ugao prelamanja, a samim tim i boje svetlosti kako ih percipiramo. Na ovoj fotografiji prelijevanje oblaka prati duga oštro obojena.

Još nekoliko fotografija ovog fenomena

Kombinacija niskog Mjeseca i tamnog neba često stvara lunarne lukove, u suštini duge koje proizvodi mjesečeva svjetlost. Pojavljujući se na suprotnom kraju neba od Mjeseca, obično izgledaju potpuno bijele zbog slabe boje, ali fotografija s dugom ekspozicijom može uhvatiti prave boje, kao na ovoj fotografiji snimljenoj u Nacionalnom parku Yosemite u Kaliforniji.

Još nekoliko fotografija lunarne duge

Ovaj fenomen se pojavljuje kao bijeli prsten koji okružuje nebo, uvijek na istoj visini iznad horizonta kao i Sunce. Obično je moguće uhvatiti samo fragmente cijele slike. Milioni vertikalno raspoređenih kristala leda reflektiraju sunčeve zrake preko neba kako bi stvorili ovaj prekrasni fenomen.

Takozvana lažna Sunca se često pojavljuju na stranama rezultirajuće sfere, kao na ovoj fotografiji

Duge mogu imati mnogo oblika: višestruki lukovi, lukovi koji se ukrštaju, crveni lukovi, identični lukovi, lukovi sa obojanim rubovima, tamne pruge, “žbice” i mnoge druge, ali svima im je zajedničko to što su svi podijeljeni u boje – crvena , narandžasta, žuta, zelena, plava, indigo i ljubičasta. Sjećate li se iz djetinjstva „sjećanja“ na raspored boja u dugi - svaki lovac želi znati gdje sedi fazan =) Duge se pojavljuju kada se svjetlost prelama kroz kapljice vode u atmosferi, najčešće za vrijeme kiše? izmaglica ili magla također mogu stvoriti slične efekte, i mnogo su rjeđi nego što se može zamisliti. U svim vremenima, mnoge različite kulture dugi su pripisivale mnoga značenja i objašnjenja, na primjer, stari Grci su vjerovali da su duge put do neba, a Irci su vjerovali da je na mjestu gdje se duga završava, leprekon zakopao svoj lonac zlato =)

Više informacija i lijepih fotografija na dugi možete pronaći

Zraci i sjene

Korona je vrsta atmosfere plazme koja okružuje astronomsko tijelo. Najviše poznati primjer Takav fenomen je korona oko Sunca tokom potpunog pomračenja. Proteže se hiljadama kilometara u svemiru i sadrži jonizovano gvožđe zagrejano na skoro milion stepeni Celzijusa. Tokom pomračenja, njegova jarka svjetlost okružuje zamračeno sunce i čini se kao da se oko svjetiljke pojavljuje kruna svjetlosti

Kada tamna područja ili propusne prepreke, kao što su grane drveća ili oblaci, filtriraju sunčeve zrake, zraci stvaraju čitave stupove svjetlosti koje izviru iz jednog izvora na nebu. Često korišten u horor filmovima, fenomen se obično posmatra u zoru ili sumrak, a može se vidjeti i pod okeanom ako sunčevi zraci prolaze kroz trake slomljenog leda. Ova prekrasna fotografija snimljena je u Nacionalnom parku Utah

Još nekoliko primjera

Fata Morgana

Interakcija između hladnog vazduha blizu nivoa tla i topli vazduh neposredno iznad nje može djelovati kao refrakcijska leća i okrenuti naopako sliku objekata na horizontu, duž kojih se čini da stvarna slika oscilira. Na ovoj fotografiji snimljenoj u Tiringiji, Njemačka, čini se da je horizont u daljini potpuno nestao, iako je plavi dio puta jednostavno odraz neba iznad horizonta. Tvrdnja da su fatamorgane potpuno nepostojeće slike koje se pojavljuju samo ljudima izgubljenim u pustinji je netačna, vjerovatno pomiješana s efektima ekstremne dehidracije, koja može uzrokovati halucinacije. Mirage su uvijek bazirane na stvarnim objektima, iako je istina da se mogu činiti bliže zbog efekta mirage

Refleksija svjetlosti od kristala leda sa gotovo savršeno horizontalnim ravnim površinama stvara snažan snop. Izvor svjetlosti može biti Sunce, Mjesec ili čak umjetna svjetlost. Zanimljiva karakteristika je da će stub imati boju ovog izvora. Na ovoj fotografiji snimljenoj u Finskoj, narandžasta sunčeva svjetlost na zalasku stvara jednako narandžasti prekrasan stub

Još par "solarnih stubova")

Svetlosni kontrasti

Sudar nabijenih čestica u gornjoj atmosferi često stvara veličanstvene svjetlosne obrasce u polarnim područjima. Boja ovisi o elementarnom sadržaju čestica - većina aurora izgleda zeleno ili crveno zbog kisika, ali dušik ponekad stvara tamnoplavi ili ljubičasti izgled. Na fotografiji - čuvena Aurora Borilis ili Sjeverna svjetla, nazvana po rimskoj boginji zore Aurori i starogrčkom bogu sjevernog vjetra Boreji

Ovako izgleda sjeverno svjetlo iz svemira

Kondenzacijski trag

Tragovi pare koji prate avion preko neba neki su od najzapanjujućih primjera ljudske intervencije u atmosferi. Nastaju ili izduvnim gasom aviona ili zračnim vrtlozima iz krila i pojavljuju se samo na niskim temperaturama na velikim visinama, kondenzirajući se u kapljice leda i vodu. Na ovoj fotografiji, gomila tragova prelazi nebom, stvarajući bizaran primjer ovog neprirodnog fenomena.

Vjetrovi na velikim visinama savijaju tragove raketa, a njihove male čestice izduvnih gasova pretvaraju sunčevu svjetlost u jarke, prelive boje koje ti isti vjetrovi ponekad nose hiljadama kilometara prije nego što se konačno rasprše. Fotografija prikazuje tragove projektila Minotaur lansiranog iz baze američkog ratnog zrakoplovstva u Vandenbergu u Kaliforniji.

Nebo, kao i mnoge druge stvari oko nas, raspršuje polariziranu svjetlost koja ima specifičnu elektromagnetnu orijentaciju. Polarizacija je uvijek okomita na samu putanju svjetlosti, a ako postoji samo jedan smjer polarizacije u svjetlosti, kaže se da je svjetlost linearno polarizirana. Ova fotografija je snimljena sa polariziranim širokokutnim filterom kako bi se pokazalo kako uzbudljivo izgleda elektromagnetno punjenje na nebu. Obratite pažnju kakvu nijansu ima nebo blizu horizonta, a koje boje je na samom vrhu.

Tehnički nevidljiv golim okom, ovaj fenomen se može snimiti ostavljanjem kamere sa otvorenim objektivom najmanje sat vremena, ili čak preko noći. Prirodna rotacija Zemlje uzrokuje da se zvijezde na nebu kreću preko horizonta, stvarajući izvanredne tragove za sobom. Jedina zvijezda na večernjem nebu koja je uvijek na jednom mjestu je, naravno, Polaris, jer se ona zapravo nalazi na istoj osi sa Zemljom i njene vibracije su uočljive samo na Sjevernom polu. Isto bi bilo i na jugu, ali nema zvijezde dovoljno sjajne da bi se primijetio sličan efekat

A evo i fotografije sa stupa)

Slabo trouglasto svjetlo koje se vidi na večernjem nebu i proteže se prema nebesima, Zodijačko svjetlo se lako zaklanja svjetlosnim atmosferskim zagađenjem ili mjesečinom. Ovaj fenomen je uzrokovan refleksijom sunčeve svjetlosti od čestica prašine u svemiru, poznatom kao kosmička prašina, stoga je njen spektar apsolutno identičan spektru solarni sistem. Sunčevo zračenje uzrokuje da čestice prašine polako rastu, stvarajući veličanstvenu konstelaciju svjetala graciozno raspršenih po nebu

Ekologija

Mnoge kulture imaju legende i mitove o moći duge, a ljudi joj posvećuju umjetnička, muzička i poezija.

Psiholozi kažu da se ljudi tome dive prirodni fenomen, jer je duga obećanje svetle, „dugine“ budućnosti.

Tehnički gledano, duga nastaje kada svjetlost prolazi kroz kapljice vode u atmosferi, a prelamanje svjetlosti dovodi do svima nama poznatog izgleda zakrivljenog luka različitih boja.

Ovi i drugi zanimljive činjenice o dugi:

7 činjenica o dugama (sa fotografijama)

1. Duge se retko viđaju u podne

Najčešće se duge pojavljuju ujutro i uveče. Da bi se formirala duga, sunčeva svetlost mora da udari u kapi kiše pod uglom od približno 42 stepena. Malo je vjerovatno da će se to dogoditi kada je Sunce više od 42 stepena na nebu.

2. Duge se pojavljuju i noću

Duge se mogu vidjeti i po mraku. Ova pojava se zove lunarna duga. U ovom slučaju, svjetlosni zraci se lome kada se reflektiraju od Mjeseca, a ne direktno od Sunca.

Po pravilu je manje svetla, jer što je svetlija, to je duga šarenija.

3. Ne postoje dvije osobe koje mogu vidjeti istu dugu

Svjetlost reflektirana od određenih kapi kiše reflektira se od drugih kapi kiše iz potpuno drugačijeg ugla za svakog od nas. Ovo takođe stvara drugačiju sliku duge.

Pošto dvije osobe ne mogu biti na istom mjestu, ne mogu vidjeti istu dugu. Štaviše, čak i svako naše oko vidi različitu dugu.

4. Nikada ne možemo doći do kraja duge

Kada pogledamo dugu, čini se kao da se kreće sa nama. To se događa zato što svjetlost koja ga formira čini to sa određene udaljenosti i ugla za posmatrača. I ova udaljenost će uvijek ostati između nas i duge.

5. Ne možemo vidjeti sve dugine boje

Mnogi od nas pamte rimu iz djetinjstva koja nam omogućava da zapamtimo 7 klasičnih duginih boja (Svaki lovac želi znati gdje sedi fazan).

Svi su crveni

Lovac - narandžasta

Želje - žuto

Znaj - zeleno

Gdje je plava

Sjedeći - plavi

Fazan – ljubičasta

Međutim, duga se zapravo sastoji od više od milion boja, uključujući i boje koje ljudsko oko ne vidi.

6. Duge mogu biti dvostruke, trostruke, pa čak i četverostruke

Možemo vidjeti više od jedne duge ako se svjetlost reflektira unutar kapi i razdvoji na njene sastavne boje. Dvostruka duga se pojavljuje kada se to dogodi unutar kapi dva puta, trostruka duga kada se dogodi tri puta, i tako dalje.

Sa četvorostrukom dugom, svaki put kada se snop reflektuje, svetlost, a samim tim i duga, postaje bleđa i stoga su poslednje dve duge veoma slabo vidljive.

Da biste vidjeli takvu dugu, nekoliko faktora mora se poklopiti odjednom, odnosno potpuno crni oblak i ili ujednačena distribucija veličine kapi kiše ili jaka kiša.

7. Možete sami učiniti da duga nestane

Korištenje polariziranih sunčanih naočara može spriječiti da vidite duge. To je zato što su prekrivene vrlo tankim slojem molekula koji su raspoređeni u vertikalne redove, a svjetlost reflektirana od vode polarizirana je horizontalno. Ovaj fenomen se može vidjeti u videu.

Kako napraviti dugu?

Pravu dugu možete napraviti i kod kuće. Postoji nekoliko metoda.

1. Metoda pomoću čaše vode

Napunite čašu vodom i stavite je na sto ispred prozora po sunčanom danu.

Stavite komad bijelog papira na pod.

Navlažite prozor toplom vodom.

Podesite staklo i papir dok ne vidite dugu.

2. Metoda ogledala

Stavite ogledalo u čašu napunjenu vodom.

Soba bi trebala biti tamna, a zidovi bijeli.

Upalite baterijsku lampu u vodu, pomerajući je dok ne vidite dugu.

3. CD metoda

Uzmite CD i obrišite ga tako da ne bude prašnjav.

Postavite ga na ravnu površinu, ispod svjetla ili ispred prozora.

Pogledajte disk i uživajte u dugi. Možete okretati brojčanik da vidite kako se boje kreću.

4. Metoda magle

Koristite crijevo za vodu po sunčanom danu.

Prstom zatvorite rupu u crijevu, stvarajući izmaglicu

Usmerite crevo prema suncu.

Gledajte kroz izmaglicu dok ne vidite dugu.

Atmosferski optički fenomeni zadivljuju maštu ljepotom i raznolikošću stvorenih iluzija. Najspektakularniji su stubovi svjetlosti, lažna sunca, vatreni krstovi, slave i duh Brocken, koje neznalice često pogrešno smatraju čudom ili Bogojavljenjem.

Skoro-horizontalni luk, ili "vatrena duga". Svjetlost prolazi kroz kristale leda u oblacima perja. Veoma rijetka pojava, budući da i kristali leda i sunčeva svjetlost moraju biti izloženi određeni ugao jedni prema drugima kako bi stvorili efekat "vatrene duge".

"Ghost of the Brocken" Fenomen je dobio ime po vrhu Broken u Nemačkoj, gde se ovaj efekat redovno može primetiti: osoba koja stoji na brdu ili planini, iza koje sunce izlazi ili zalazi, otkriva da njegova senka koja pada na oblake postaje neverovatno ogromna. To se događa jer se sitne kapljice magle lome i reflektiraju sunčevu svjetlost na poseban način.

Luk blizu zenita. Luk sa središtem u zenitu, smješten približno 46° iznad Sunca. Retko je vidljiv i samo nekoliko minuta, ima jarke boje, jasne obrise i uvek je paralelan sa horizontom. Za spoljašnjeg posmatrača, to će ličiti na osmeh Češirske mačke ili obrnutu dugu.

"Maglovita" duga. Zamagljeni oreol izgleda kao bezbojna duga. Magla koja stvara ovaj oreol sastoji se od manjih čestica vode, a svjetlost, prelomljena u sitnim kapljicama, ne boji ga.

Gloria. Ovaj efekat se može primetiti samo na oblacima koji su direktno ispred posmatrača ili ispod njega, u tački koja je na suprotnoj strani od izvora svetlosti. Dakle, Gloria se može vidjeti samo sa planine ili iz aviona, a izvori svjetlosti (Sunce ili Mjesec) moraju biti direktno iza posmatrača.

Halo na 22º. Bijeli krugovi svjetlosti oko Sunca ili Mjeseca koji nastaju prelamanjem ili refleksijom svjetlosti kristalima leda ili snijega u atmosferi nazivaju se oreoli. Tokom hladne sezone, oreoli formirani od kristala leda i snijega na površini zemlje reflektiraju sunčevu svjetlost i raspršuju je u različitim smjerovima, stvarajući efekat koji se naziva "dijamantska prašina".

Dugini oblaci. Kada je Sunce postavljeno pod određenim uglom u odnosu na kapljice vode koje čine oblak, te kapljice prelamaju sunčevu svjetlost i stvaraju neobičan efekat "duginog oblaka", bojeći ga u sve dugine boje.

Lunarna duga (noćna duga)- duga koju stvara mjesec u većoj mjeri nego sunce. Lunarna duga je relativno bljeđa od normalne duge. To je zato što mjesec proizvodi manje svjetla od sunca. Lunarna duga je uvijek na suprotnoj strani neba od mjeseca.

Parhelion- jedan od oblika oreola, u kojem se jedna ili više dodatnih slika Sunca uočava na nebu.
U "Priči o Igorovom pohodu" spominje se da su prije napredovanja Polovca i zarobljavanja Igora "četiri sunca sjala nad ruskom zemljom". Ratnici su ovo shvatili kao znak nadolazeće velike nevolje.

Aurora borealis- sjaj gornjih slojeva atmosfere planeta s magnetosferom zbog njihove interakcije s nabijenim česticama sunčevog vjetra.

Vatra Svetog Elma- pražnjenje u obliku svjetlećih zraka ili četkica koje se pojavljuju na oštrim krajevima visokih objekata (kule, jarboli, usamljeno drveće, oštri vrhovi stijena, itd.) pod visokim naponom električno polje u atmosferi.

Zodijačko svjetlo. Difuzni sjaj noćnog neba koji stvara sunčeva svetlost reflektirana od međuplanetarnih čestica prašine naziva se i zodijačka svjetlost. Zodijačka svjetlost se može posmatrati uveče na zapadu ili ujutro na istoku.

Stubovi svjetlosti. Plosnati kristali leda reflektuju svetlost u gornjoj atmosferi i formiraju vertikalne stubove svetlosti, kao da izlaze iz zemljine površine. Izvori svjetlosti mogu biti Mjesec, Sunce ili umjetna svjetla.

Star trail. Nevidljiv golim okom, može se snimiti kamerom.

Bijela duga. Fotografija snimljena na mostu Golden Gate u San Francisku

Budino svjetlo. Fenomen je sličan Brocken Ghostu. Sunčevi zraci reflektuju se od atmosferskih kapljica vode iznad mora i senke aviona usred duginog kruga...

Zeleni zrak."Kada je Sunce na zalasku potpuno van vidokruga, posljednji pogled izgleda upadljivo zelen. Efekat se može vidjeti samo s mjesta gdje je horizont nizak i udaljen. Traje samo nekoliko sekundi."

Mirage, odavno poznat prirodni fenomen...

Lunar Rainbow- Ovo je prilično rijedak fenomen u Zemljinoj atmosferi i pojavljuje se samo kada je Mjesec pun. Da bi se pojavila lunarna duga, potrebno je: pun Mjesec, koji nije zaklonjen oblacima, i jaka kiša. Prava lunarna duga je pola veličine neba.

Senka planine posmatrano na pozadini večernjih oblaka: