Optički fenomeni (fizika, 8 klasa). Atmosferski optički fenomen. Optičke pojave i uređaji

Od davnina miragama, treperavi likovi u zračnoj sredini uznemireni su i užasnuti ljudi. Danas su znanstvenici otkrili mnoge tajne prirode, uključujući optičke pojave. Ne iznenađeni su prirodnim zagonetkama, čija je suština dugo proučavana. U srednjoj školi danas optički fenomen u fizici u 8. klasi prolazi, tako da svaki student može razumjeti njihovu prirodu.

Osnovni pojmovi

Znanstvenici iz antike vjerovali su da ljudsko oko vidi osjećaj predmeta s najfinijim utorima. Optika u to vrijeme bila je doktrina vida.

U srednjem vijeku, optika je proučavala svjetlo i njegovu suštinu.

Danas je optika dio fizike koja proučava širenje svjetlosti u raznim medijima i njezinu interakciju s drugim tvarima. Sva pitanja vezana uz viziju proučavaju se fiziološkom optikom.

Optički fenomeni su manifestacije različitih radnji koje izvode zrake svjetlosti. Studira ih atmosferska optika.

Neobični procesi u atmosferi

Planeta Zemlja okružena je plinskom školjkom koja se zove atmosfera. Njegova debljina je stotine kilometara. Bliže Zemlji, atmosfera je gusta, u smjeru gore se otapa. Fizička svojstva atmosferske omotnice stalno se mijenjaju, slojevi se miješaju. Promijenite temperaturu. Gustoća i stupanj prozirnosti su pomaknuti.

Iz sunca i drugih nebeskih tijela prema Zemlji prolaze svjetlosne zrake. Prolaze kroz Zemljinu atmosferu, koja za njih služi kao specifičan optički sustav koji mijenja svoje karakteristike. Svjetlosne zrake odražavaju se, raspršuju, prolaze kroz atmosferu, osvjetljavaju zemlju. Pod određenim uvjetima put staze krivulja, pa se pojavljuju razni fenomeni. Najprirodniji optički fenomeni fizike su:

• zalazak sunca;
• izgled duga;
• sjeverna svjetla;
• mudrost;
• halo.

Razmotrimo ih detaljnije.

Halo oko Sunca

Veoma riječ "halo" u grčkom znači "krug". Što je optički fenomen u svojoj osnovi?

Halo je proces loma i odsjaja zraka, koji nastaju u kristalima oblaka visokim u atmosferi. Fenomen izgleda poput sjajnih zraka u blizini Sunca, omeđen tamnim intervalom. Obično se halogeni formiraju prije ciklona i mogu biti njihovi luđaci.

Kapljice vode zamrzavaju se u zraku i zauzimaju ispravan prizmatični oblik sa šest strana. Svatko je upoznat s ledenjakom koji se pojavljuje u nižim atmosferskim slojevima. Iznad, takve ledene igle slobodno se spuštaju u vertikalnom smjeru. Kristalna kocka leda vrtjeti, spuštati na zemlju, a oni imaju paralelno uređenje u odnosu na zemlju. Čovjek usmjerava pogled kroz kristale koji djeluju kao leće i odbijaju svjetlost.

Ostali prizmi postaju ravni ili izgledaju poput zvijezda sa šest zraka. Svjetlosne zrake, koje padaju na kristale, ne mogu se prekinuti ili doživjeti niz drugih procesa. Rijetko se događa da su svi procesi jasno vidljivi, obično jedan ili drugi dio fenomena je izraženiji, dok su drugi slabo zastupljeni.

Mali halo je krug oko sunca s radijusom od oko 22 stupnja. Boja kruga je iznutra crvenkasta, a zatim teče u žutu, bijelu i mješavinu s plavim nebom. Unutarnje područje kruga je tamno. Nastala je kao rezultat loma u iglicama leda koji lete u zraku. Zrake u prizmama skreću se pod kutom od 22 stupnja, tako da one koji su prolazili kroz kristale pokazali su promatraču za 22 stupnja. stoga unutarnji prostor Čini se da je tamna.

Crvena boja refracts manje, pokazuje najmanje odstupanje od sunca. Zatim slijedi žuta. Ostale zrake su miješane i izgledaju bijele.

Tu je halo s kutom od 46 stupnjeva, nalazi se oko halo na 22 stupnjeva. Njegovo unutarnje područje također je crvenkasto, jer svjetlost prolazi kroz lomljenje ledenih iglica okrenutim prema suncu za 90 stupnjeva.

Poznata je i halogena od 90 stupnjeva, blago svijetla, gotovo nema boje ili je crvena crvena izvana. Znanstvenici još nisu proučavali ovu vrstu.

Halo oko Mjeseca i drugih vrsta

Ovaj optički fenomen često se vidi ako postoje nejasni oblaci i puno minijaturnih kristalnih leda na nebu. Svaki takav kristal je vrsta prizma. Općenito, njihov oblik je izduženi heksadoni. Svjetlost ulazi u prednje kristalno područje i, izlazak u suprotni dio, refracts za 22 stupnjeva.

Zimi, u blizini uličnih svjetiljki na hladnom zraku možete vidjeti halo. Izgleda zbog svjetla svjetiljke.

Oko Sunca može se oblikovati halo u zraku koji se provlači snijega. Pahuljice lebde u zraku, svjetlost prolazi kroz oblake. U večernjim satima ovo svjetlo postaje crveno. U proteklim stoljećima praznovjerni ljudi su bili užasnuti takvim fenomenima.

Halo može izgledati poput kruga boje duga oko Sunca. Čini se da postoji mnogo kristala s šest lica u atmosferi, ali ne odražavaju, nego reflektiraju zrake sunca. Većina zraka je raspršena, ne dopiru do našeg pogleda. Preostale zrake dolaze do ljudskih očiju, a oko Sunca primjećujemo dugačku kružnicu. Radijus je oko 22 stupnja ili 46 stupnjeva.

Lažno Sunce

Znanstvenici su primijetili da je halo krug uvijek sjajniji uz strane. To je zbog činjenice da postoje vertikalne i horizontalne halove. Na mjestima na kojima presijecaju mogu se pojaviti lažni sunci. Pogotovo često se događa kada je Sunce blizu obzorja, u ovom trenutku dio vertikalnog kruga, ne možemo vidjeti.

Lažno sunce je također optički fenomen, vrsta halo. Izgleda zbog kristala leda s šest faceta, koji imaju oblik nalik na nokte. Takvi kristali se suspendiraju u atmosferi u vertikalnom smjeru, svjetlo se reflektira u bočnim stranama.

Treće "sunce" također može formirati, ako je samo površinski dio halog kruga vidljiv iznad pravog sunca. To može biti segment luka ili sjajno mjesto nerazumljivog oblika. Ponekad su lažni sunci toliko jaki da se ne mogu razlikovati od stvarnog Sunca.

duga

Ovo je atmosferski optički fenomen u oblik nepotpunog kruga s različitim bojama.

Razmatrane religije antike duginog mosta s neba na zemlju. Aristotel je vjerovao da se duga pojavljuje zbog refleksije kapi sunčeve svjetlosti. Koji optički fenomen još uvijek može učiniti tako sretnu osobu, kao što je duga?

U XVII stoljeću Descartes je proučavao prirodu duga. Kasnije, Newton izvodi eksperimente sa svjetlom i dopunjena teoriju Descartes, ali nije mogao razumjeti formiranje nekoliko duge, njihov nedostatak pojedinih boja.

Puna teorija duga prikazana je u XIX stoljeću astronom iz Engleske D. Erie. On je uspio otkriti sve procese duga. Teorija koja ga je razvila prihvaća se i danas.

Duga se pojavljuje kada sunčeva svjetlost udari velu kišnice u nebo, od Sunca. Središte duga nalazi se na mjestu s suprotne strane Sunca, to jest, nije vidljivo oku osobe. Duga boja je dio kruga oko ove središnje točke.

Boje u duga stavljaju se u određeni red. On je konstantan. Crvena - na vrhu ruba, ljubičasta - na dnu. Između njih boje idu u strogom poravnanju. U duga nisu sve postojeće boje. Pretežno zelena boja ukazuje na prijelaz na povoljne vremenske uvjete.

Polarna svjetla

Ova luminescencija u gornjim magnetskim slojevima atmosfere zbog interakcije atoma i elemenata solarnog vjetra. Obično aurori imaju zelene ili plave nijanse s ružičastim i crvenim oklopima. Mogu biti u obliku trake ili mrlje. Njihove izbijanje često prate bučni zvukovi.

fatamorgana

Jednostavne obmane mudraca poznate su svima. Na primjer, kada se vozite na grijanom asfaltu, miraganje se predstavlja kao površine vode. Nitko se ne čudi. Koji optički fenomen objašnjava pojavu miragama? Nastojimo se detaljnije posvetiti ovom pitanju.

Mirage je optički fizički fenomen u atmosferi, zbog čega oko u normalnim uvjetima vidi objekte skrivene od pogleda. To je zbog refrakcije svjetlosne zrake dok prolazi kroz zračne slojeve. Predmeti koji su na znatnoj udaljenosti, a mogu se ustati ili pasti u odnosu na njihovu pravu lokaciju i mogu narušiti i stjecati bizarne obrise.

Brockenov duh

To je fenomen u kojem sjena osobe na uzvisini stječe nezamislivu mjeru pri zalasku sunca ili izlaska sunca, jer pada na oblake koji su u blizini. To je zbog refleksije i refrakcije svjetlosnih zraka kapljicama vode u maglovitim uvjetima. Fenomen je dobio ime po jednoj od visina njemačke planine Harz.

Svjetla svete Elme

To su svjetleće četke plave ili ljubičaste boje na jarbolima morskih brodova. Svjetlost se može pojaviti na planinskim visinama, na zgradama impresivne visine. Taj je fenomen zbog električnih ispusta na krajevima vodiča zbog činjenice da se električna napetost povećava.

To su optički fenomeni koji se razmatraju u pouci razreda 8. Razgovarajmo o uređajima optike.

Konstrukcije u optici

Optički uređaji su uređaji koji pretvaraju svjetlost. Ovi uređaji obično rade u vidljivom svjetlu.

Svi optički uređaji mogu se podijeliti u dvije vrste:

1. Uređaji, na kojima se slika dobiva na zaslonu. To su kamere, kamere, uređaji za projekciju.
2. Uređaji koji stupaju u interakciju s ljudskim okom, ali ne stvaraju slike na zaslonu. Ovo je povećalo, mikroskop i teleskope. Ti se uređaji smatraju vizualnim.

Slika je na prvi pogled nevidljiva, ali, zahvaljujući rješenju u razvoju, postaje vidljiva. Ta se slika naziva negativna, u njemu svijetla mjesta izgledaju mračna i obrnuto. Iz negativne, pozitivno se radi na fotosenzitivnom papiru. Pomoću povećala slika se povećava.

Povećalo je objektiv ili sustav leće koji je dizajniran za povećanje objekata u procesu gledanja. Lupu se nalazi pored oka, pokupite udaljenost od koje se objekt jasno vidi. Korištenje povećala temelji se na povećanju kuta gledanja kod kojeg se subjekt pregledava.

Da biste dobili veći kutni uvećanje, upotrijebite mikroskop. U ovom uređaju uvećanje objekata dolazi zahvaljujući optičkom sustavu koji se sastoji od cilja i okulara. Prvo, kut gledanja se povećava objektivom, a zatim - okularom.

Stoga smo razmotrili glavne optičke pojave i uređaje, njihove sorte i značajke.