Hva er eksempler på optiske fenomener. Optiske fenomener i naturen

22. april 2016

På skolen studerer han temaet " optiske fenomener i atmosfæren, 6. klasse. Imidlertid er det av interesse ikke bare for det nysgjerrige sinnet til et barn. Optiske fenomener i atmosfæren kombinerer på den ene siden regnbuen, endringen i fargen på himmelen under soloppganger og solnedganger, sett mer enn en gang av alle. På den annen side inkluderer de mystiske luftspeilinger, falske måner og soler, imponerende glorier som før i tiden skremte folk. Mekanismen for dannelse av noen av dem er imidlertid fortsatt uklar til slutten i dag generelt prinsipp, ifølge hvilke optiske fenomener i naturen "levende", har moderne fysikk studert godt.

luftskall

Jordens atmosfære er et skall som består av en blanding av gasser og strekker seg rundt 100 km over havet. Tettheten til luftlaget endres med avstanden fra jorden: dens høyeste verdi er på overflaten av planeten, med høyden avtar den. Atmosfæren kan ikke kalles en statisk formasjon. Lagene i det gassformige hylsteret beveger seg konstant og blandes. Deres egenskaper endres: temperatur, tetthet, bevegelseshastighet, gjennomsiktighet. Alle disse nyansene påvirker solens stråler som suser til overflaten av planeten.

Optisk system

Prosessene som skjer i atmosfæren, så vel som dens sammensetning, bidrar til absorpsjon, brytning og refleksjon av lysstråler. Noen av dem når målet - jordens overflate, den andre er spredt eller omdirigert tilbake til verdensrommet. Som et resultat av krumning og refleksjon av lys, forfall av en del av strålene til et spektrum, og så videre, dannes ulike optiske fenomener i atmosfæren.

Relaterte videoer

atmosfærisk optikk

I en tid da vitenskapen bare var i sin spede begynnelse, forklarte folk optiske fenomener basert på de rådende ideene om universets struktur. Regnbuen koblet den menneskelige verden med det guddommelige, utseendet til to falske soler på himmelen vitnet om de nærme katastrofene. I dag har de fleste fenomenene som skremte våre fjerne forfedre fått en vitenskapelig forklaring. Atmosfærisk optikk er engasjert i studiet av slike fenomener. Denne vitenskapen beskriver optiske fenomener i atmosfæren basert på fysikkens lover. Hun er i stand til å forklare hvorfor himmelen er blå om dagen, men skifter farge under solnedgang og daggry, hvordan en regnbue dannes og hvor luftspeilinger kommer fra. Tallrike studier og eksperimenter i dag gjør det mulig å forstå slike optiske fenomener i naturen som utseendet til lysende kors, Fata Morgana, iriserende glorier.

Blå himmel

Fargen på himmelen er så kjent at vi sjelden lurer på hvorfor det er slik. Likevel vet fysikere svaret godt. Newton beviste at under visse forhold kan en lysstråle dekomponeres til et spektrum. Når man passerer gjennom atmosfæren, blir delen som tilsvarer den blå fargen bedre spredt. Den røde delen av synlig stråling er preget av en lengre bølgelengde og er underlegen den fiolette når det gjelder spredningsgraden med 16 ganger.

Samtidig ser vi himmelen ikke lilla, men blå. Årsaken til dette ligger i særegenhetene ved strukturen til netthinnen og forholdet mellom deler av spekteret i sollys. Øynene våre er mer følsomme for blått, og den fiolette delen av stjernespekteret er mindre intens enn blått.

skarlagensrød solnedgang

Da folk fant ut hva atmosfæren er, sluttet optiske fenomener for dem å være bevis eller et tegn på forferdelige hendelser. men vitenskapelig tilnærming forstyrrer ikke å få estetisk nytelse fra fargerike solnedganger og milde soloppganger. knallrøde og oransje farger sammen med rosa og blå, viker de gradvis for nattemørke eller morgenlys. Det er umulig å observere to identiske soloppganger eller solnedganger. Og grunnen til dette ligger i all den samme mobiliteten atmosfæriske lag og skiftende værforhold.

Under solnedganger og soloppganger reiser solens stråler en lengre vei til overflaten enn om dagen. Som et resultat går diffust fiolett, blått og grønt til sidene, og direkte lys blir rødt og oransje. Skyer, støv eller ispartikler suspendert i luften bidrar til bildet av solnedgang og daggry. Lyset brytes når det passerer gjennom dem, og farger himmelen i en rekke nyanser. På den delen av horisonten som er motsatt av Solen, kan man ofte observere det såkalte Venusbeltet – et rosa bånd som skiller den mørke nattehimmelen og den blå daghimmelen. Det vakre optiske fenomenet, oppkalt etter den romerske kjærlighetsgudinnen, er synlig før daggry og etter solnedgang.

regnbuebroen

Kanskje ingen andre lysfenomener i atmosfæren fremkaller så mange mytologiske plott og eventyrbilder som de som er knyttet til regnbuen. Buen eller sirkelen, som består av syv farger, er kjent for alle siden barndommen. Et vakkert atmosfærisk fenomen som oppstår under regn, når solstrålene passerer gjennom dråpene, fascinerer selv de som har studert dens natur grundig.

Og regnbuens fysikk i dag er ingen hemmelighet for noen. Sollys, brutt av dråper med regn eller tåke, deler seg. Som et resultat ser observatøren syv farger i spekteret, fra rødt til fiolett. Det er umulig å definere grensene mellom dem. Farger blander seg jevnt inn i hverandre gjennom flere nyanser.

Når du observerer en regnbue, er solen alltid plassert bak personens rygg. Sentrum av Iridas smil (som de gamle grekerne kalte regnbuen) ligger på en linje som går gjennom observatøren og dagslyset. En regnbue vises vanligvis som en halvsirkel. Dens størrelse og form avhenger av solens posisjon og punktet der observatøren befinner seg. Jo høyere lyskilden er over horisonten, desto lavere faller sirkelen av det mulige utseendet til en regnbue. Når solen passerer 42º over horisonten, kan ikke en observatør på jordens overflate se regnbuen. Jo høyere over havet en person som ønsker å beundre smilet til Irida befinner seg, jo mer sannsynlig vil han ikke se en bue, men en sirkel.

Dobbel, smal og bred regnbue

Ofte, sammen med den viktigste, kan du se den såkalte sekundære regnbuen. Hvis den første er dannet som et resultat av en enkelt refleksjon av lys, så er den andre resultatet av en dobbel refleksjon. I tillegg er hovedregnbuen preget av en viss rekkefølge av farger: rødt er plassert på utsiden, og lilla er på innsiden, som er nærmere jordens overflate. Side "broen" er spekteret reversert i rekkefølge: fiolett er på toppen. Dette skjer fordi strålene kommer ut i forskjellige vinkler under dobbel refleksjon fra en regndråpe.

Regnbuer varierer i fargeintensitet og bredde. De lyseste og ganske smale dukker opp etter et sommertordenvær. Store dråper, karakteristisk for slikt regn, gir opphav til en svært synlig regnbue med distinkte farger. Små dråper gir en mer uskarp og mindre merkbar regnbue.

Optiske fenomener i atmosfæren: nordlys

Et av de vakreste atmosfæriske optiske fenomenene er nordlys. Det er karakteristisk for alle planeter med en magnetosfære. På jorden observeres nordlys på høye breddegrader i begge halvkuler, i soner rundt planetens magnetiske poler. Oftest kan du se en grønnaktig eller blågrønn glød, noen ganger supplert med blink av rødt og rosa langs kantene. Det intense nordlyset er formet som bånd eller folder av stoff, og blir til flekker etter hvert som det blekner. Flere hundre kilometer høye striper skiller seg godt ut langs underkanten mot den mørke himmelen. Den øvre grensen til nordlyset er tapt på himmelen.

Disse vakre optiske fenomenene i atmosfæren holder fortsatt sine hemmeligheter for mennesker: mekanismen for forekomsten av visse typer luminescens, årsaken til knitringen som oppstår under skarpe blink, er ikke fullt ut studert. Imidlertid er det generelle bildet av dannelsen av nordlys kjent i dag. Himmelen over nord- og sørpolen er utsmykket med en grønnrosa glød når ladede partikler fra solvinden kolliderer med atomer i jordens øvre atmosfære. Sistnevnte, som et resultat av interaksjonen, mottar ekstra energi og sender den ut i form av lys.

Halo

Solen og månen dukker ofte opp foran oss omgitt av en glød som ligner en glorie. Denne haloen er en svært synlig ring rundt lyskilden. I atmosfæren dannes den oftest på grunn av de minste ispartiklene som utgjør cirrusskyer høyt over jorden. Avhengig av formen og størrelsen på krystallene endres egenskapene til fenomenet. Ofte tar haloen form av en regnbuesirkel som et resultat av dekomponeringen av lysstrålen til et spektrum.

En interessant variant av fenomenet kalles parhelion. Som et resultat av lysbrytningen i iskrystaller på nivå med solen, dannes to lyse flekker som ligner en dagslysstjerne. PÅ historiske kronikker Du kan finne beskrivelser av dette fenomenet. Tidligere ble det ofte ansett som en formidling av formidable hendelser.

luftspeiling

Mirages er også optiske fenomener i atmosfæren. De oppstår som et resultat av lysbrytningen ved grensen mellom luftlag som avviker betydelig i tetthet. Litteraturen beskriver mange tilfeller når en reisende i ørkenen så oaser eller til og med byer og slott som ikke kunne være i nærheten. Oftest er dette "lavere" luftspeilinger. De reiser seg over en flat overflate (ørken, asfalt) og representerer et reflektert bilde av himmelen, som for observatøren ser ut til å være et reservoar.

De såkalte superior mirages er mindre vanlige. De dannes over kalde overflater. Overlegne luftspeilinger er rette og omvendte, noen ganger kombinerer de begge posisjonene. Den mest kjente representanten for disse optiske fenomenene er Fata Morgana. Dette er en kompleks luftspeiling som kombinerer flere typer refleksjoner samtidig. Virkelige gjenstander dukker opp foran observatøren, gjentatte ganger reflektert og blandet.

atmosfærisk elektrisitet

Elektriske og optiske fenomener i atmosfæren nevnes ofte sammen, selv om årsakene deres er forskjellige. Polariseringen av skyer og dannelsen av lyn er assosiert med prosesser som skjer i troposfæren og ionosfæren. Gigantiske gnistutladninger dannes vanligvis under et tordenvær. Lyn oppstår inne i skyer og kan treffe bakken. De er en trussel mot menneskeliv, og dette er en av grunnene vitenskapelig interesse til slike arrangementer. Noen egenskaper ved lyn er fortsatt et mysterium for forskere. I dag er årsaken til kulelyn ukjent. Som med noen aspekter av nordlys og mirage-teori, fortsetter elektriske fenomener å fascinere forskere.

Optiske fenomener i atmosfæren, kort beskrevet i artikkelen, blir mer og mer forståelige for fysikere hver dag. Samtidig slutter de, som lyn, aldri å forbløffe folk med sin skjønnhet, mystikk og noen ganger grandiositet.

Farajova Leyla

Ofte observerer vi uforklarlige fenomener på himmelen. Dette arbeidet avslører essensen av fenomenet som oppstår i jordens atmosfære.

Nedlasting:

Forhåndsvisning:

MOU "Peschanovskaya ungdomsskole"

VI regional vitenskapelig og praktisk konferanse

Optiske fenomener i atmosfæren

6 MOU klasse"Peschanovskaya ungdomsskole"

Veileder:

Makovchuk Tatyana Gennadievna

Fysikklærer

S. Sandy

2010

Innledning 3

Jordens atmosfære som et optisk system 4

Typer optiske fenomener 5

Konklusjon 12

Litteratur 13

Vedlegg 14

Introduksjon

Hensikten med dette arbeidet er å vurdere optiske atmosfæriske fenomener og deres fysiske natur. De mest tilgjengelige og samtidig de mest fargerike optiske fenomenene er atmosfæriske. De er enorme i skala og er et produkt av samspillet mellom lys og jordens atmosfære.

31. desember, på nyttårsaften, kunne et uvanlig fenomen observeres på den sørlige delen av himmelen, ikke høyt over horisonten. I midten er en skive av solen og på sidene er det to til, og over dem er en regnbueutstråling. Det var et veldig vakkert og fascinerende syn. Det ble umiddelbart interessant hva det er, hvordan det dannes, hvorfor og hvilke andre fenomener kan oppstå i atmosfæren? Dette uvanlige atmosfæriske fenomenet dannet grunnlaget for arbeidet mitt.

Jordens atmosfære som et optisk system

Planeten vår er omgitt av et gassformet skall, som vi kaller atmosfæren. Den har den største tettheten på jordoverflaten og blir gradvis sjeldnet etter hvert som den stiger, og når en tykkelse på mer enn hundre kilometer. Og dette er ikke et frossent gassmedium med homogene fysiske data. Tvert imot er jordens atmosfære i konstant bevegelse. Under påvirkning ulike faktorer Lagene blandes, endrer tetthet, temperatur, gjennomsiktighet, flytter lange avstander med forskjellige hastigheter.

For lysstråler som kommer fra sola eller andre himmellegemer, er jordens atmosfære en slags optisk system med stadig skiftende innstillinger. Når de er i veien for dem, reflekterer det en del av lyset, sprer det, passerer det gjennom hele atmosfærens tykkelse, gir belysning av jordoverflaten, under visse forhold, bryter det ned i komponenter og bøyer stråleforløpet, og forårsaker derved ulike atmosfæriske fenomener. De mest uvanlige fargerike av dem er solnedganger, regnbuer, nordlys, luftspeilinger, sol- og måneglorier og mye mer.

Typer optiske fenomener

Det finnes mange typer optiske fenomener. La oss dvele ved noen av dem.

Halo

(fra greskχαλοσ - "sirkel", "disk"; også aura, glorie, halo) er fenomenet brytning og refleksjon av lys i iskrystallene til skyene i det øvre laget. De er lyse eller regnbuesirkler rundt solen eller månen, atskilt fra lyset med et mørkt gap. Haloer blir ofte observert foran sykloner og kan derfor være et tegn på deres tilnærming. Noen ganger kan også måneglorier observeres.

Iskrystaller vises i luften når vanndråper fryser, og har vanligvis en av tre sekssidige former. vanlige prismer(Fig. 1 A): prismer der lengden er veldig stor sammenlignet med tverrsnittet; dette er de velkjente isnålene, på frostige vinterdager, svevende i masser i de laveste lagene av atmosfæren.

A B C.

(Figur 1)

Fallende fritt i luften, er slike nåler plassert vertikalt med sin lange akse. Planene til disse krystallene, som sirkler, faller gradvis ned til bakken, er orientert parallelt med overflaten mesteparten av tiden. Ved soloppgang eller solnedgang kan observatørens siktelinje passere gjennom akkurat dette planet, og hver krystall kan lede som en miniatyrlinse som bryter sollys.

I en annen type prismer er høyden svært liten sammenlignet med tverrsnittet; da oppnås sekssidige flate plater (fig. 1B.). Noen ganger, til slutt, har iskrystaller form av et prisme, hvis tverrsnitt er en seksstrålet stjerne (fig. 1 C.). Faller på iskrystaller, kan en lysstråle, avhengig av typen krystall og dens posisjon i forhold til strålen, enten passere direkte gjennom den uten brytning, eller strålene må gjennomgå ikke bare brytning i dem, men også hele linjen totale indre refleksjoner. I virkeligheten er det selvfølgelig svært sjelden å observere et fenomen, hvor alle deler vil være like lyssterke og tydelig synlige: vanligvis utvikles en eller annen del av det lysere og mer karakteristisk, resten er enten svært svakt observert, eller til og med fraværende.

En vanlig sirkel eller liten glorie er en strålende sirkel som omgir armaturet, dens radius er omtrent 22 °. Den er farget rødlig på innsiden, deretter er gult svakt synlig, deretter blir fargen hvit og smelter gradvis sammen med himmelens generelle blåaktige tone.Rominne i sirkelen virker det relativt mørkt; den indre grensen til sirkelen er skarpt avgrenset. Denne sirkelen dannes ved lysbrytning i isnåler, som bæres i forskjellige posisjoner i luften. Vinkelen med minste avbøyning av stråler i et isprisme er omtrent 22°, slik at alle stråler som passerer gjennom krystallene må se for observatøren minst 22° avvik fra lyskilden; derav mørket i det indre rom. Den røde fargen, som den minst brutte, vil også virke minst avviket fra lyset; det etterfølges av gult; resten av strålene, blandet med hverandre, vil gi inntrykk hvit farge. Mindre vanlig er en halo med en vinkelradius på 46°, plassert konsentrisk rundt en 22-graders glorie. Dens indre side har også en rødlig fargetone. Årsaken til dette er også lysbrytningen, som oppstår i dette tilfellet i isnåler som vender mot lyset i vinkler på 90 °; denne sirkelen er vanligvis blekere enn den lille, men fargene i den er skarpere atskilt. Ringbredden til en slik halo overstiger 2,5 grader. Både 46-graders og 22-graders glorier har en tendens til å være lysest på toppen og nedre deler ringer. Den sjeldne 90-graders haloen er en svakt lysende, nesten fargeløs ring som har et felles senter med de to andre gloriene. Hvis den er farget, har den en rød farge på utsiden av ringen. Mekanismen for opprinnelsen til denne typen halo har ikke blitt fullstendig belyst.

Du kan ofte observere måneglorien.Dette er et ganske vanlig syn og oppstår hvis himmelen er dekket av høye, tynne skyer med millioner av bittesmå iskrystaller. Hver iskrystall fungerer som et miniatyrprisme. De fleste krystaller er i form av langstrakte sekskanter. Lys kommer inn gjennom en frontflate på en slik krystall og går ut gjennom den motsatte med en brytningsvinkel på 22º .

Når du ser på gatelykter om vinteren, kan du se haloen som genereres av lyset deres, under visse forhold, selvfølgelig, nemlig i frostig luft mettet med iskrystaller eller snøflak. Forresten, en glorie fra solen i form av en stor lys søyle kan også dukke opp under et snøfall. Det er dager om vinteren når snøfnugg ser ut til å sveve i luften, og sollyset hardnakket bryter gjennom løse skyer. På bakgrunn av kveldsgryet ser denne søylen noen ganger rødlig ut - som en refleksjon av en fjern brann. I det siste, et så fullstendig ufarlig fenomen, som vi ser, skremte overtroiske mennesker.

Kan å se en slik glorie: en lys, iriserende ring rundt solen. Denne vertikale sirkelen oppstår når det er mange sekskantede iskrystaller i atmosfæren, som ikke reflekterer, men bryter solstrålene som et glassprisme. I dette tilfellet er de fleste strålene selvfølgelig spredt og når ikke øynene våre. Men en del av dem, etter å ha passert gjennom disse prismene i luften og brutt, når oss, så vi ser en regnbuekrets rundt solen. Radiusen er omtrent tjueto grader. Noen ganger mer - ved førtiseks grader.

Det legges merke til at halosirkelen alltid er lysere på sidene. Dette er fordi to glorier krysser hverandre her - vertikalt og horisontalt. Og falske soler dannes oftest i krysset. De mest gunstige forholdene for utseendet til falske soler dannes når solen ikke er høyt over horisonten og en del av den vertikale sirkelen ikke lenger er synlig for oss.

Hva slags krystaller er involvert i denne "forestillingen"?

Svaret på spørsmålet ble gitt ved spesielle eksperimenter. Det viste seg at falske soler vises på grunn av sekskantede iskrystaller, i form som ligner ... negler. De svever vertikalt i luften og bryter lyset med sideflatene.

Den tredje "solen" vises når bare en øvre del av gloriesirkelen er synlig over den virkelige solen. Noen ganger er det et segment av en bue, noen ganger et lyspunkt med en ubestemt form. Noen ganger er ikke falske soler dårligere i lysstyrke enn solen selv. De gamle kronikerne skrev om tre soler, om avkuttede brennende hoder og så videre.

I forbindelse med dette fenomenet har et merkelig faktum blitt registrert i menneskehetens historie. I 1551 ble den tyske byen Magdeburg beleiret av troppene til den spanske kong Karl V. Byens forsvarere holdt stand, beleiringen hadde vart i mer enn ett år. Til slutt ga den irriterte kongen ordre om å forberede seg på et avgjørende angrep. Men så skjedde en ting uten sidestykke: noen timer før angrepet skinte tre soler over den beleirede byen. Den dødelig redde kongen bestemte at himmelen beskyttet Magdeburg og beordret at beleiringen skulle oppheves.

Regnbue – Dette er et optisk fenomen som oppstår i atmosfæren og har form som en flerfarget bue på himmelhvelvet.

I antikkens religiøse ideer ble rollen som en bro mellom jord og himmel tilskrevet regnbuen. I gresk-romersk mytologi er til og med den spesielle regnbuens gudinne, Irida, kjent. De greske forskerne Anaximenes og Anaxagoras mente at en regnbue dannes ved refleksjon av solen i en mørk sky. Aristoteles presenterte ideer om regnbuen i en spesiell del av sin Meteorology. Han mente at regnbuen oppstår på grunn av refleksjon av lys, men ikke bare fra hele skyen, men fra dråpene.

I 1637 ga den berømte franske filosofen og vitenskapsmannen Descartes en matematisk teori om regnbuen basert på lysets brytning. Deretter ble denne teorien supplert av Newton på grunnlag av hans eksperimenter på dekomponering av lys til farger ved hjelp av et prisme. Descartes' teori, supplert med Newton, kunne ikke forklare den samtidige eksistensen av flere regnbuer, deres forskjellige bredder, det obligatoriske fraværet av visse farger i fargebåndene, påvirkningen av størrelsen på skydråper på utseende fenomener. Den nøyaktige teorien om regnbuen basert på begrepene lysdiffraksjon ble gitt i 1836 av den engelske astronomen D. Erie. Med tanke på regnsløret som en romlig struktur som gir forekomsten av diffraksjon, forklarte Airy alle funksjonene til regnbuen. Hans teori har fullt ut beholdt sin betydning for vår tid.

En regnbue er et optisk fenomen som oppstår i atmosfæren og har form av en flerfarget bue på himmelhvelvet. Det observeres i de tilfellene når solens stråler lyser opp regngardinen, som ligger på motsatt side av himmelen fra solen. Sentrum av regnbuebuen er i retning av en rett linje som går gjennom solskiven (selv om den er skjult for observasjon av skyer) og observatørens øye, dvs. på et punkt motsatt solen. Regnbuens bue er en del av en sirkel som er omskrevet rundt dette punktet med en radius på 42°30" (i vinkelmål).

Interessant arrangement av farger i regnbuen. Det er alltid konstant. Den røde fargen på hovedregnbuen er plassert på dens øvre kant, lilla - på den nedre. Mellom disse ekstreme fargene følger de resterende fargene hverandre i samme rekkefølge som i solspektrum. I prinsippet inneholder regnbuen aldri alle fargene i spekteret. Oftest er blå, mørkeblå og mettede rene røde farger fraværende eller svakt uttrykt i den. Med økningen i størrelsen på regndråper blir fargebåndene i regnbuen smalere, og fargene i seg selv blir mer mettede. Overvekten av grønne toner i fenomenet indikerer vanligvis en påfølgende overgang til godt vær. Det overordnede bildet av regnbuens farger er uskarpt, da det dannes av en utvidet lyskilde.

Med kunstig reproduksjon av fenomenet i laboratoriet var det mulig å få opptil 19 regnbuer. Ytterligere regnbuer kan observeres over reservoaret, plassert ikke-konsentrisk i forhold til hverandre. For en av dem er lyskilden Solen, for den andre - dens refleksjon fra vannoverflaten. Under disse forholdene kan man også finne regnbuer som ligger "opp ned". Om natten, under måneskinn og tåkete vær i fjellene og på kysten av havet, kan du observere hvit regnbue. Denne typen regnbue kan også oppstå når sollys utsettes for tåke. Den har utseendet til en strålende hvit bue, på utsiden er den malt gulaktig og oransje røde farger, og fra innsiden - i blåfiolett. Regnbuen observeres ikke bare på sløret av regn. I mindre skala kan den sees på vanndråper nær fosser, fontener og i bølgene. Samtidig kan ikke bare solen og månen, men også et søkelys tjene som lyskilde.

Polarlys - glød (luminescens) av den øvre atmosfæren til en planet med en magnetosfære på grunn av dens interaksjon med ladede partikler av solvinden. I de fleste tilfeller er nordlys grønne eller blågrønne i fargen, med sporadiske flekker eller kanter av rosa eller rødt. Auroras observeres i to hovedformer - i form av bånd og i form av skylignende flekker. Intense glimt av utstråling er ofte ledsaget av lyder som ligner støy, knitring. Auroras forårsaker sterke endringer i ionosfæren, som igjen påvirker radioforholdene. I de fleste tilfeller blir radiokommunikasjonen betydelig dårligere. Det er sterk interferens, og noen ganger et fullstendig tap av mottak.

Luftspeiling - noen av oss har sett det enkleste. For eksempel, når du kjører på en oppvarmet asfaltert vei, ser det langt fremme ut som en vannflate. Og dette har ikke overrasket noen på lenge, fordi en luftspeiling ikke er noe mer enn et atmosfærisk optisk fenomen, på grunn av hvilke bilder av objekter vises i synlighetssonen, som under normale forhold er skjult for observasjon. Dette skjer fordi lys brytes når det passerer gjennom luftlag med forskjellige tettheter. I dette tilfellet kan fjerne gjenstander vise seg å bli hevet eller senket i forhold til deres faktiske posisjon, og kan også bli forvrengt og få uregelmessige, fantastiske former.

Ghosts of the Brocken - i noen områder av kloden, når skyggen av en observatør på en høyde ved soloppgang eller solnedgang faller bak ham på skyer som ligger i kort avstand, avsløres en slående effekt: skyggen får kolossale dimensjoner. Dette skyldes refleksjon og brytning av lys fra de minste vanndråpene i tåken. Det beskrevne fenomenet er oppkalt etter toppen i Harz-fjellene i Tyskland.

Saint Elmos brann- Lysende lyseblå eller lilla børster fra 30 cm til 1 m eller mer i lengde, vanligvis på toppen av mastene eller endene av verftene til skip til havs. Noen ganger ser det ut til at hele riggen på skipet er dekket med fosfor og gløder. Elmos branner dukker noen ganger opp på fjelltopper, så vel som på spir og skarpe hjørner av høye bygninger. Dette fenomenet er elektriske børsteutladninger i endene av elektriske ledere, når den elektriske feltstyrken økes kraftig i atmosfæren rundt dem.

Konklusjon

Lysets fysiske natur har interessert mennesker siden uminnelige tider. Men før den ble etablert moderne utseende om lysets natur, og lysstrålen har funnet sin anvendelse i menneskelivet, har mange optiske fenomener som forekommer overalt i jordens atmosfære, fra den velkjente regnbuen til komplekse, periodiske luftspeilinger, blitt identifisert, beskrevet, vitenskapelig underbygget og eksperimentelt bekreftet. Men til tross for dette har det bisarre lysspillet alltid tiltrukket og tiltrekker seg en person. Verken betraktningen av vinterglorien, den lyse solnedgangen, den brede, halvhimmelstripen av nordlys, eller den beskjedne månebelyste stien på vannoverflaten lar noen være likegyldige. En lysstråle som passerer gjennom atmosfæren på planeten vår, lyser den ikke bare opp, men gir den også et unikt utseende, noe som gjør den vakker.

Selvfølgelig forekommer mye flere optiske fenomener i atmosfæren på planeten vår, som diskuteres i dette arbeidet. Blant dem er det både godt kjent for oss og løst av forskere, og de som fortsatt venter på oppdagerne deres. Og vi kan bare håpe at vi over tid vil være vitne til flere og flere nye oppdagelser innen optiske atmosfæriske fenomener, noe som indikerer allsidigheten til en vanlig lysstråle.

Litteratur

Bludov M.I. "Conversations on Physics, Part II" - M .: Education, 1985

Bulat V.L. "Optiske fenomener i naturen" - M .: Education, 1974

Gershenzon E.M., Malov N.N., Mansurov A.N. "Kurs i generell fysikk"- M.: Opplysning, 1988

Korolev F.A. "Fysikkkurs" M., "Enlightenment" 1988

Myakishev G.Ya. Bukhovtsev B.B. "Fysikk 10 - M .: Utdanning, 1987

Tarasov L.V. "Fysikk i naturen" - M .: Utdanning, 1988

Tarasov L.V. "Fysikk i naturen"- M.: Opplysning, 1988

Trubnikov P.R. Pokusaev N.V. "Optics and Atmosphere - St. Petersburg: Enlightenment, 2002

Shakhmaev N.M. Chodiev D.Sh. "Fysikk 11 - M .: Utdanning, 1991

Internett-ressurser

applikasjon

Formen på buen, lysstyrken på fargene, bredden på stripene avhenger av størrelsen på vanndråpene og antallet. Store dråper skaper en smalere regnbue, med skarpt fremtredende farger, små dråper skaper en bue som er uskarp, falmet og til og med hvit.

Et av de vakreste optiske fenomenene i naturen er nordlys.

Lake, eller lavere luftspeilinger - den vanligste

mirage, et velkjent naturfenomen i lang tid ...

fotografi, spøkelset til Brocken, skyggen av fjellet, observert mot bakgrunnen av kveldsskyer:

Halo er et av de vakreste og mest uvanlige fenomenene i naturen.

Atmosfæren på planeten vår er et ganske interessant optisk system, hvis brytningsindeks avtar med høyden på grunn av en reduksjon i lufttetthet. På denne måten, jordens atmosfære kan betraktes som en "linse" av gigantiske dimensjoner, som gjentar jordens form og har en monotont skiftende brytningsindeks.

Denne omstendigheten gir opphav til en helhet en rekke optiske fenomener i atmosfæren på grunn av refraksjon (refraksjon) og refleksjon (refleksjon) av stråler i den.

La oss vurdere noen av de mest betydningsfulle optiske fenomenene i atmosfæren.

atmosfærisk brytning

atmosfærisk brytning- fenomen krumning lysstråler når lys passerer gjennom atmosfæren.

Med høyden avtar lufttettheten (og dermed brytningsindeksen). Tenk deg at atmosfæren består av optisk homogene horisontale lag, hvor brytningsindeksen varierer fra lag til lag (fig. 299).

Ris. 299. Endring i brytningsindeksen i jordens atmosfære

Når en lysstråle forplanter seg i et slikt system, vil den i henhold til brytningsloven "presse" mot vinkelrett på laggrensen. Men atmosfærens tetthet avtar ikke i hopp, men kontinuerlig, noe som fører til en jevn krumning og rotasjon av strålen gjennom en vinkel α når den passerer gjennom atmosfæren.

Som et resultat av atmosfærisk brytning ser vi Månen, Solen og andre stjerner noe høyere enn der de faktisk er.

Av samme grunn øker varigheten av dagen (på våre breddegrader med 10-12 minutter), månens og solens skiver nær horisonten komprimeres. Interessant nok er den maksimale brytningsvinkelen 35" (for objekter nær horisonten), som overstiger den tilsynelatende vinkelstørrelsen til solen (32").

Av dette faktum følger det: i det øyeblikket vi ser at den nedre kanten av stjernen berørte horisontlinjen, er faktisk solskiven allerede under horisonten (fig. 300).

Ris. 300. Atmosfærisk brytning av stråler ved solnedgang

blinkende stjerner

blinkende stjerner også assosiert med den astronomiske brytningen av lys. Det har lenge vært lagt merke til at blinking er mest merkbar i stjerner nær horisonten. Luftstrømmer i atmosfæren endrer luftens tetthet over tid, noe som resulterer i et tilsynelatende glimt av himmellegemet. Astronauter i bane observerer ikke noe flimmer.

Mirages

I varme ørken- eller steppeområder og i polarområdene fører sterk oppvarming eller avkjøling av luften nær jordoverflaten til utseendet luftspeilinger: på grunn av krumningen til strålene blir objekter som faktisk befinner seg langt utenfor horisonten synlige og vises nærme.

Noen ganger kalles dette fenomenet terrestrisk brytning. Utseendet til luftspeilinger forklares av avhengigheten av luftbrytningsindeksen av temperaturen. Det er mindreverdige og overlegne luftspeilinger.

mindreverdige luftspeilinger kan sees på en varm sommerdag på en godt oppvarmet asfaltvei: det ser ut til at det er vannpytter foran den, som faktisk ikke er det. PÅ denne saken vi tar for "pytter" den speilende refleksjonen av stråler fra ikke-jevnt oppvarmede luftlag som ligger i umiddelbar nærhet av den "varme" asfalten.

overlegne luftspeilinger forskjellig i betydelig variasjon: i noen tilfeller gir de et direkte bilde (fig. 301, a), i andre - omvendt (fig. 301, b), de kan være doble og til og med trippel. Disse funksjonene er assosiert med forskjellige avhengigheter av lufttemperatur og brytningsindeks på høyde.

Ris. 301. Dannelse av luftspeilinger: a - direkte luftspeiling; b - omvendt luftspeiling

Regnbue

Atmosfærisk nedbør fører til utseendet til spektakulære optiske fenomener i atmosfæren. Så under regnet er utdanning et fantastisk og uforglemmelig syn. regnbuer, som forklares med fenomenet forskjellig brytning (dispersjon) og refleksjon av sollys på de minste dråpene i atmosfæren (fig. 302).

Ris. 302. Dannelse av en regnbue

I spesielt vellykkede tilfeller kan vi se flere regnbuer samtidig, rekkefølgen på fargene er omvendt.

Lysstrålen involvert i dannelsen av en regnbue opplever to brytninger og flere refleksjoner i hver regndråpe. I dette tilfellet, noe som forenkler mekanismen for regnbuedannelse, kan vi si at sfæriske regndråper spiller rollen som et prisme i Newtons eksperiment på dekomponering av lys til et spektrum.

På grunn av romsymmetri er regnbuen synlig i form av en halvsirkel med en åpningsvinkel på omtrent 42°, mens observatøren (Fig. 303) må være mellom Solen og regndråpene, med ryggen mot Solen.

Variasjonen av farger i atmosfæren forklares av mønstre lysspredning på partikler av forskjellige størrelser. På grunn av det faktum at blått er spredt mer enn rødt, om dagen, når solen står høyt over horisonten, ser vi himmelen blå. Av samme grunn, nær horisonten (ved solnedgang eller soloppgang), blir solen rød og ikke så lys som ved senit. Utseendet til fargede skyer er også assosiert med spredning av lys av partikler av forskjellige størrelser i skyen.

Litteratur

Zhilko, V.V. Fysikk: lærebok. godtgjørelse for 11. klasse. allmennutdanning institusjoner med russisk. lang. opplæring med 12 års studietid (grunnleggende og videregående) / V.V. Zhilko, L.G. Markovich. - Minsk: Nar. Asveta, 2008. - S. 334-337.

Introduksjon.

Innenfor rammen av tradisjonelle tilnærminger er en rekke anomale optiske fenomener i det sirkulære rom ennå ikke forklart. Vi vil merke oss et par av de mest beryktede av dem - lenker til vitnesbyrd som er gitt nedenfor. For det første er dette fenomenet tap av farge: gjenstander observeres ikke i naturlige farger, og praktisk talt i gråtoner. For det andre er dette fenomenet med tilbakespredning av lys: uansett hvilken vinkel lyset faller på spredningsflaten, går det meste av det reflekterte lyset til motsatt retning hvor lyset kom fra.

Vi tror at årsaken til disse fantastiske fenomenene er den spesielle organiseringen av månens tyngdekraft – etter et annet prinsipp enn planetenes tyngdekraft. Planetarisk gravitasjon skyldes, i vår terminologi, en planetarisk frekvenstrakt. I volumet til et fritt testlegeme, setter den lokale delen av frekvenshellingen direkte gradienten til de egne energiene til materiepartiklene, noe som genererer en ikke-støttet krafteffekt på kroppen. Det er ingen tegn på tilstedeværelsen av en månefrekvenstrakt. Vi har presentert en modell av organiseringen av månens tyngdekraft - gjennom pålegging, på det lokale området av jordens frekvenshelling, av spesifikke vibrasjoner av "treghetsrom" i det sirkulære området. Ved å være i det resulterende "ustødige rommet", har testlegemet i sitt volum en gradient av lokale absolutte hastigheter - og derfor gjennom kvadratiske Doppler-skift kvantenivåer energi, har også en energigradient, det vil si at den igjen opplever en krafteffekt som ikke er støttet.

Vibrasjonene av "treghetsrom" har en dobbel effekt på optiske fenomener. For det første påvirker disse vibrasjonene molekylene, dvs. på emittere og absorbere av lys - hvorfor deres emisjons- og absorpsjonsspektre endres. For det andre, fasehastighet lys, som vi tror, ​​er knyttet, i en lokal-absolutt forstand, til en lokal del av "treghetsrom", derfor påvirker dets vibrasjoner prosessen med lysutbredelse.

I denne artikkelen vil vi gi en raffinert modell av det sirkulære "ustødige rommet" og forklare opprinnelsen til disse anomale optiske fenomenene.

Raffinert modell av det sirkulære "ustødige rommet".

En tidlig modell av det sirkulære "ustødige rommet" er satt ut i. Det er på sin plass å merke seg at de aller første flyvningene av sovjetiske og amerikanske romfartøyer til månen viste at tyngdekraften bare virker i et lite nær-måneområde, opp til omtrent 10 000 km fra overflaten av månen - og dermed ikke nå jorden langt. Derfor har ikke Jorden en dynamisk respons på Månen: i motsetning til populær tro, Jorden gjelder ikke, i motfase med Månen, nær deres felles "massesenter" - og, i motsetning til en annen vanlig misforståelse, har månens tyngdekraft ingenting å gjøre med tidevannet i havene.

I henhold til modellen, i området med månens tyngdekraft, blir harmoniske vibrasjoner av "treghetsrom" satt, rent av programvare, i retninger langs de lokale månevertikalene. For disse radielle vibrasjonene avtar amplitudeverdiene til hastigheter og ekvivalente lineære forskyvninger når avstanden fra sentrum øker, og ved grensen til månens tyngdekraftsregion blir de praktisk talt null. Hvis sfærisk symmetrisk gravitasjon simuleres, og overholder den omvendte kvadratloven, så avhengigheten av hastighetsamplituden V vibrasjoner fra lengden av radiusvektoren r det er

hvor K\u003d 4,9 × 10 12 m 3 / s 2 - gravitasjonsparameteren til Månen, r max er radiusen til grensen til månens gravitasjonsregion. Hvis vi erstatter i (1) verdiene av Månens gjennomsnittlige radius r L = 1738 km, og også r maks = 11738 km, så får vi for amplituden til vibrasjonshastigheten til det "ustødige rommet" på månens overflate V(r L)" 3,10 km/s. Hvis vi antar at på overflaten av Månen er amplituden til ekvivalente lineære forskyvninger d(r A) = 5 μm, så for frekvensen av vibrasjoner, som vi antar er den samme i hele området med månegravitasjon, får vi V(r L)/2p d(r L) » 100 MHz. Disse tallene er selvfølgelig veiledende.

Nøkkelforfiningen av modellen av det sirkulære "ustødige rommet" er forbundet med spørsmålet om fasene til de radielle vibrasjonene til "treghetsbakgrunnen". Tidligere trodde vi at området med månens tyngdekraft er delt inn i radielle seksjoner, der fasene til radielle vibrasjoner er organisert "i et sjakkbrettmønster." Nå synes imidlertid en slik organisering av fasene til radielle vibrasjoner for oss å være urimelig komplisert og helt unødvendig. Radielle forskyvninger av "treghetsrom" kan forekomme synkront i hele området med månens tyngdekraft: "alt sammen fra sentrum - alt sammen mot sentrum." Med slike globalt synkrone vibrasjoner vil "ustødig plass" kommunisere sentripetal akselerasjon en fri kropp er ikke verre enn i henhold til modellen, og programmering av globalt synkrone vibrasjoner er uforlignelig enklere.

Forplantningen av lys i et vibrerende "ustøtt rom" har grunnleggende funksjoner, siden forholdene som Quantum Energy Transfer Navigator opererer under er uvanlige her. Dette er et program som individuelt for hvert eksitert atom søker etter mottakeratomet som eksitasjonsenergien skal overføres til. Lysspredningseffekter, inkludert bølgefenomener, bestemmes av beregningsalgoritmene som Navigator utfører - identifisere mottakeratomet, som sannsynligheten for en kvanteenergioverføring er maksimal. Disse Navigator-algoritmene er beskrevet i . Nå er det viktig for oss at hastigheten til søkebølgene, som navigatoren informativt skanner rommet med, er lik lysets hastighet og er knyttet, i lokal-absolutt forstand, til den lokale delen av "treghetsrommet". ". Derfor påvirker vibrasjonene i "treghetsrommet" bevegelsen til søkebølgene til Navigator. Med orienteringen av disse vibrasjonene langs de lokale månevertikalene, vil den lokale horisontale lysstrålen bevege seg ikke i en rett linje, men langs en sinusformet - med en periode bestemt av vibrasjonsfrekvensen. Ved deres frekvens på 100 MHz (se ovenfor), vil perioden til sinusoiden være ca. 3 m. I dette tilfellet kan den vertikale vinkelspredningen av strålens bevegelsesretninger estimeres gjennom forholdet mellom amplituden til vibrasjonshastigheten og lysets hastighet - nær månens overflate vil denne spredningen være omtrent ett buesekund.

Å gjøre rede for denne vertikale spredningen i bevegelsesretningene til en lysstråle som beveger seg nær overflaten av månen, forklarer etter vår mening lett følgende optiske effekter. For det første er det umulig forutsi forekomsten og varigheten av okkultasjoner av stjerner av månen med en slik nøyaktighet som mange andre himmelfenomener er spådd med». For det andre er dette en reduksjon i kvaliteten på bildet av Månens overflate nær kantene på disken (se for eksempel fotografier i). Uskarphet ved kantene av måneskiven ville være ikke overraskende hvis månen hadde en atmosfære - men det har den ikke. Begge disse effektene har ikke funnet en rimelig forklaring innenfor rammen av tradisjonelle tilnærminger.

Fenomenet tap av farge i det sirkulære "ustødige rommet".

Som vi sa tidligere, er prosessen med lysutbredelse en kjede av kvanteoverføringer av eksitasjonsenergi fra atom til atom. Suksessive ledd i denne kjeden, dvs. par av atom-sender og atom-mottaker settes, i henhold til visse algoritmer, av Navigator. Avstanden mellom toppene til Navigator-søkebølgene er det som i optikk kalles bølgelengden til "stråling" (vi setter dette ordet i anførselstegn, fordi Navigator-søkebølgene ikke er av fysisk natur, men av programvarekarakter). Under forholdene i et vanlig, ikke-vibrerende rom, er bølgelengden fullstendig bestemt av atomets eksitasjonsenergi, hvis dette atomet er i ro - i lokal-absolutt forstand. Hvis vektoren til dens lokale absolutte hastighet ikke er lik null, har lengdene til søkebølgene som kommer fra den i forskjellige retninger de tilsvarende lineære Doppler-skiftene. Vi understreker at når et eksitert atom beveger seg, er bare søkebølger underlagt den lineære Doppler-effekten - energien til det overførte kvantumet forblir uendret. Dermed kan en søkebølge med et eller annet lineært dopplerskifte overvinne et smalbåndsfilter, og et energikvante kan overføres til et atom som ligger bak dette filteret, men energien til dette overførte kvantumet vil fortsatt være den samme eksitasjonsenergien som i tilfellet med et hvilende eksitert atom - når søkebølgen ikke ville passere gjennom filteret.

La oss nå gå tilbake til tilfellet med "ustødig plass". Dens radielle vibrasjoner kan produsere lineære Doppler-skift i Navigator-søkebølgelengdene i størrelsesorden opptil V(r L)/ c~ 10 -5 . Effekter av denne rekkefølgen - gitt at det synlige området opptar en oktav - kunne ikke føre til radikale endringer i farger. Men merk at det store flertallet av fargepaletten, inkludert på Månen, er levert av et stoff som danner molekylære forbindelser. Kan det være at "ustødig plass" påvirker de molekylære emisjonsabsorpsjonsspektrene?

Som vi sa tidligere, er en kjemisk binding en prosess med syklisk veksling av sammensetningen av "proton-elektron" valensbindingene til de bundne atomene, der hver av de to involverte elektronene vekselvis går inn i sammensetningen av ett eller annet atom. Denne sykliske prosessen stabiliseres ved overføringer av eksitasjonsenergikvanten fra ett atom til et annet og omvendt. Ved termisk likevekt tilsvarer den mest sannsynlige energien til dette kvantumet maksimum av likevektsspekteret, dvs. tilsvarer 5 kT, hvor k – Boltzmanns konstant, T er den absolutte temperaturen. Som vi prøvde å vise inn, den såkalte. oscillerende og roterende molekylære linjer tilsvarer ikke forskjellige bindingsenergier til atomer i et molekyl: de tilsvarer visse resonanser i den sykliske prosessen med kjemisk binding - ved en passende kvanteenergi, som de bundne atomene syklisk overfører til hverandre. Et typisk trekk ved molekylære absorpsjonsspektra er båndene i det kontinuerlige spekteret - dissosiasjonsbåndene. For de fleste molekyler er den nedre kanten av det første dissosiasjonsbåndet 4–5 eV unna grunntilstandsnivået, dvs. energiene til eksitasjonskvanta som tilsvarer hele det synlige området faller innenfor gapet mellom grunntilstanden og det første dissosiasjonsbåndet. Under "vanlige" forhold er dette gapet mer eller mindre tett fylt med diskrete energinivåer. Lite kjent er det faktum at de tilsvarende molekyllinjene, i motsetning til atomlinjer, ikke er karakteristiske - deres posisjoner "flyter" avhengig av temperatur og trykk. Vibrasjoner av det "ustødige rommet", etter vår mening, bør føre til en sterk utvidelse av molekylære linjer; la oss forklare det.

Husk at, under betingelsene for "vanlig" gravitasjon, tilsvarer en endring i den lokale absolutte hastigheten til et fritt legeme unikt en endring i gravitasjonspotensialet. I det sirkulære "ustødige rommet" er situasjonen annerledes: frie kropper der opplever de harmoniske endringer i den lokal-absolutte hastigheten (målt i det geosentriske koordinatsystemet), og er praktisk talt i samme gravitasjonspotensial (jordens gravitasjonsområde). Vi tror at denne unormale, fra et synspunkt om energitransformasjoner, er løst som følger. Buffer for den periodiske komponenten kinetisk energi molekylet er energien til dets eksitasjon - dvs. samme kvantum som de bundne atomene overfører til hverandre. Deretter, for molekyler fra lette elementer med enkeltbindinger, vil amplitudeverdien til den kinetiske energien på månens overflate ( V(r A)» 3 km/s) skal tilsvare amplitudeverdien til eksitasjonsenergien ~ 1 eV per binding. På grunn av denne periodiske komponenten av eksitasjonsenergien, må "vibrasjons" og "rotasjons" molekylære linjer oppleve så betydelige utvidelser at gapet fra grunntilstanden til det første dissosiasjonsbåndet bør oppta et kontinuerlig spektrum . Og det er: " Månespekteret er nesten blottet for bånd som kan gi informasjon om månens sammensetning.» .

La oss avklare hvorfor fenomenet med tap av farge bør finne sted når det gjelder kontinuerlige molekylspektre. Det er kjent at i netthinnen til det menneskelige øyet er det tre typer lysfølsomme celler som er ansvarlige for fargeoppfatning - som er forskjellige i posisjonene til absorpsjonsbåndmaksima: i de rødoransje, grønne og blåfiolette områdene. Fargefølelsen bestemmes ikke av energien til monokromatiske lyskvanter - den bestemmes av forholdet mellom antall "operasjoner" til de navngitte cellene tre typer for litt "fargereaksjonstid". Hvis, under forhold med "ustøtt rom", molekylære absorpsjonslinjer sprer seg over hele det synlige området, blir sannsynlighetene for å "utløse" for et kvante fra en hvilken som helst region i det synlige området for hver av de tre celletypene de samme.

Det følger umiddelbart av dette at alle objekter på Månen bør sees med tap av farge - praktisk talt i gråtoner. Tap av farge bør skje ikke bare under levende visuell observasjon på Månen, men også når du fotograferer der på fargefilm, og til og med gjennom lysfiltre. Egentlig, " fargefiltre om bord...["Landmålere"] ble brukt til å produsere fargefotografier av månelandskapet... Det er overraskende at det ikke er noen farger i noen del av disse bildene, spesielt sammenlignet med variasjonen av farger i typiske terrestriske ørken- eller fjelllandskap.». Kanskje forfatteren forvirrer noe? Ikke i det hele tatt, den offisielle NASA-rapporten om Surveyor-1 sier det samme. Transmisjonskurvene til de tre lysfiltrene var nær standard - vi gjengir det tilsvarende diagrammet fra Figur 1. Hva er

ble resultatene? I seksjonen "Fotometri og kolorimetri" er bare tre setninger gitt til egentlig kolorimetri. Nemlig: " Forbehandling av kolorimetriske målinger basert på fotografiske filmdata viser at materialene på månens overflate kan ha bare mindre fargeforskjeller. Mangel på rik farger for overflatemånematerialer er dette noe slående gitt de observerte forskjellene i albedo. Overalt er fargen på månens overflate mørkegrå"(Vår oversettelse). Forundring fra NASA-spesialister varte imidlertid ikke lenge. Forfatteren skriver allerede: Landmåleren hadde et skarpere og mer ukomplisert utseende. Og for første gang så han i farger. Tre separate fotografier tatt gjennom oransje, grønt og blått filtre, kombinert, ga en helt naturlig fargegjengivelse. Som forskerne forventet, viste det seg at denne fargen ikke var annet enn grå - en uniform, nøytral grå."(Vår oversettelse). Vi gjengir en av disse grå fotomosaikkene fra Surveyor-1 og videre Fig.2.

Det kan mistenkes at bare månematerialer har en naturlig grå farge, og terrestriske gjenstander som leveres til Månen ser ut der i samme farger som på jorden. Ikke i det hele tatt, vi gjengir et fragment av et annet bilde med "naturlig fargegjengivelse" - se nedenfor. Fig.3. Dette er et veldig bemerkelsesverdig dokument. På bakgrunn av "pannekaken" til den støttende "poten" til enheten, i høyre del av bildet, er en del av disken med sektormarkeringer synlig. Dette er bare en fargekalibreringsdisk: på jorden var dens fire sektorer hvite,

Fig.3.

rød, grønn og blå farger. Men i stedet for dem ser vi bare nyanser av gråskala.

Vi legger til at tapet av farge skjer selv når Månen observeres fra utenfor gravitasjonsområdet. Sant, i dette tilfellet er en nyanse av brun blandet med grå farger: " I et teleskop har månen en jevn brungrå nyanse og er nesten blottet for fargeforskjeller.». Det er gjort forsøk på å få fargefotografier av Månen når man fotograferer fra utenfor gravitasjonsområdet gjennom lysfiltre, med den påfølgende kombinasjonen av bilder. Med denne teknikken oppnås faktisk praktfulle fargebilder - men i lys av det foregående er det naivt å tro at fargene i dem demonstrerer Månens virkelige fargeskjema.

Det bør presiseres at fenomenet fargetap i det sirkulære rommet på ingen måte tilbakevises ved fotografering og videofilming med digitalt utstyr – noe som lar deg "lage" alle ønskede farger "ut av ingenting". Med tradisjonell fotografering, d.v.s. med naturlig fargegjengivelse er fenomenet tap av farge i det sirkulære rommet et udiskutabelt faktum. Dessuten, ifølge NASA-tjenestemenn, forventet eksperter til og med fraværet av et rikt fargeskjema på månen på forhånd. La oss huske det!

Fenomenet med tilbakespredning av lys i det sirkulære "ustødige rommet".

Måneoverflatens albedo, dvs. dens evne til å reflektere sollys er liten: den er i gjennomsnitt 7 %. Og for denne lille mengden reflektert lys finner fenomenet tilbakespredning sted. Nemlig: uansett hvilken vinkel lyset faller på spredningsflaten - opp til et nesten beiteinnfall! Det meste av det reflekterte lyset går tilbake til der lyset kom fra.

Bevis på dette fantastiske fenomenet for den terrestriske observatøren er det velkjente faktum at " lysstyrken til alle områder av måneskiven når et skarpt maksimum ved fullmåne, når lyskilden er nøyaktig bak observatøren». Den integrerte kurven for lysstyrken til månegløden, som en funksjon av fasevinkelen, er vist i Fig.4(, nullfasen tilsvarer fullmånen).

Fig.4

Tilbakespredningsfenomenet kan ikke forklares med vanlig spredning på grovheten til Månens overflate. En ru overflate ville spre lys i henhold til Lamberts lov, og så på en fullmåne ville det bli observert mørkere mot kantene av måneskiven - noe som ikke er tilfelle. Lysstyrken til fullmånen øker unormalt for hver region på måneskiven, " uavhengig av dens posisjon på månesfæren, overflatehelling og morfologisk type». På grunn av mangelen på mørkere til kantene, fremstår fullmånen "flat som en pannekake". Fenomenet med tilbakespredning av lys finner sted ikke bare for den siden av Månen som er synlig fra jorden, men også for den motsatte, som bevist av fotografier av sistnevnte tatt ved hjelp av romfartøy. Indikatorene for tilbakespredning av lys fra Månen er gitt for eksempel i.

Noen ganger forveksles fenomenet backscattering med det såkalte. opposisjonell effekt, som ganske enkelt er at " lysstyrkeøkningshastigheten er spesielt høy ved små fasevinkler' - som dette godt illustrerer Fig.4. Opposisjonseffekten karakteriserer endringshastigheten i lysstyrke - og ikke endringen i lysstyrke i seg selv - med endring i fasevinkel. Den opposisjonelle effekten understreker bare skarpheten i handlingen til tilbakespredningseffekten - på grunn av dette, i et unormalt sterkt måneskinn på fullmåne, kan du lese en bok.

Det ble antatt at fenomenet tilbakespredning skyldes noen uvanlige egenskaper månejord- og dette til tross for at fenomenet er like manifestert for alle regioner av måneskiven, selv om morfologiene til månehavet og kontinentene er forskjellige. Det er gjort mange forsøk på å finne et mineral eller materiale som gir månespredningsloven. En rekke prøver av terrestrisk og kosmisk opprinnelse ble undersøkt " i ulike former: fast, pulverisert, smeltet og resolidified, bestrålt med ultrafiolett lys, røntgenstråler og protoner ...» Ingen spredte lyset så mye tilbake som Månen. Til slutt ble det funnet at en spredningslov som ligner på månens, gir fint spredte strukturer med ekstremt utviklet porøsitet. Men man kunne neppe forvente at eksistensen av en slik "fluff" støttes under de virkelige forholdene på Månens overflate. For ikke å nevne de hyppige svake "måneskjelvene", elektrostatisk erosjon og "slumping" av overflatematerialet spiller en betydelig rolle der. Studier av månejorden - både "på bakken", ved hjelp av "Surveyers", og i terrestriske laboratorier - viste at det ikke er noen "fluffy strukturer" i den. Månens jord finkornet, svakt sammenhengende med innblanding av grus og småstein». Lunar" regolith kleber seg lett sammen til separate løse klumper og støpes lett. Til tross for merkbar klebrighet, har den en ustabil struktur som lett kan knuses.». På toppen av disse nedslående oppdagelsene, i terrestriske laboratorier, viste ikke måneprøver i det hele tatt månespredningsloven. Forskningen på fenomenet har gått i stå.

I mellomtiden finner dette fenomenet en enkel naturlig forklaring - som et resultat av vibrasjonene i det "ustødige rommet". Husk at under "vanlige" forhold blir speilrefleksjon forklart som følger. Seksjonen av den flate bølgefronten faller på flat overflate- hvis punkter, som denne fronten har nådd, umiddelbart blir kilder til sekundære sfæriske bølger, i henhold til Huygens-Fresnel-prinsippet. Konvolutten av sekundære sfæriske bølgefronter er en del av en flat front - som er et speilbilde. Merk at denne klassiske forklaringen innebærer interferens av sekundære bølgefronter - og for dette er det nødvendig at koherensområdet er større enn delen av den reflekterende overflaten som den opprinnelige delen av fronten faller på. Men i det "ustøe rommet", med tanke på det foregående, mister begrepet "sammenheng" all mening. For hver kanal til Navigator som beregner overføringsadressen til ett kvante, allerede med en karakteristisk størrelse på "koherensområdet" som er mindre enn bølgelengden, vil det ikke være et sett med sekundære sfæriske bølger som kommer fra diverse punkter på spredningsflaten - sekundære sfæriske bølger vil komme fra en punkter på denne overflaten. I henhold til logikken til Navigator-algoritmene fortsetter beregningene bare for de mest sannsynlige retningene for søket etter destinasjonsatomet - og disse er de som overlapper med forskjellige topper av søkebølgene (av samme Navigator-kanal). I det aktuelle tilfellet kan sekundære sfæriske bølger som kommer fra ett punkt bare overlappe toppene av den innfallende bølgen - noe som gir utbrudd av sannsynligheter på linjen som denne hendelsesbølgen går langs. Således, hvis et kvantum av lys ikke absorberes av overflaten, og Navigatoren blir tvunget til å fortsette å søke etter en destinasjon for overføringen, vil "refleksjonen" fra overflaten mest sannsynlig være motsatt - uavhengig av innfallsvinkelen .

Hva er de fysiske konsekvensene av tilbakespredningsfenomenet? Hvis Månen bare reflekterer omtrent 7 % av det innkommende sollyset, og hvis nesten alt det reflekterte lyset går i retningen det kom fra, vil en observatør på Månen på ingen måte se det solbelyste landskapet. For en observatør, selv på siden av månen som er opplyst av solen, hersker skumringen - noe som for eksempel demonstreres av de aller første fotografiske panoramaene laget på overflaten av månen av sovjetiske enheter, starter med Luna-9 (se , for eksempel), samt et stort arkiv med TV-bilder overført "Lunokhod-1". En observatør på Månen vil være i stand til å se sterkt opplyste enten de objektene som er nær en tenkt rett linje trukket fra solen gjennom hodet hans, eller de som han selv belyser ved å holde en lyskilde nær øynene. I tillegg til skumringen, som regjerer selv på siden av månen som er opplyst av solen, på grunn av fenomenet tilbakespredning, observeres helt svarte skygger der - og ikke grå, som på jorden, siden skyggeområdene på månen ikke er opplyst av spredt lys enten fra opplyste områder eller fra atmosfæren, som ikke er på månen. Fig.5 gjengir et av panoramaene tatt av Lunokhod-1 - skynder seg umiddelbart inn

Fig.5

øyne karakteristisk svarthet fra anti-solsiden - på plattformen som Lunokhod-1 flyttet ut fra, så vel som på uregelmessighetene på måneoverflaten. Fig.5 godt formidler de typiske tegnene på ekte måneskinn.

Liten diskusjon.

Ovenfor prøvde vi å forklare fenomenene tap av farge og tilbakespredning av lys som finner sted i det sirkulære rommet. Kanskje noen vil kunne forklare disse fenomenene bedre enn vi gjorde, men selve eksistensen av disse fenomenene er udiskutabel. vitenskapelig faktum- noe som bekreftes selv av de første NASA-rapportene om måneprogrammet.

Å gjøre rede for eksistensen av disse fenomenene gir nye, dødelige argumenter til støtte for de som mener at film og fotografisk materiale, som angivelig vitner om oppholdet til amerikanske astronauter på Månens overflate, er forfalskninger. Tross alt gir vi nøklene til å gjennomføre en enkel og nådeløs uavhengig undersøkelse. Hvis vi blir vist, mot bakgrunnen av månelandskap oversvømmet med sollys (!) Astronauter, på hvis romdrakter det ikke er svarte skygger fra anti-solsiden, eller en godt opplyst figur av en astronaut I skyggen "månemodul", eller farge(!) rammer med en fargerik gjengivelse av fargene på det amerikanske flagget - da er disse alle ugjendrivelige bevis som skriker om forfalskning. Faktisk er vi ikke klar over noen film eller fotografisk dokument som viser astronauter på Månen under ekte månebelysning og med en ekte månefarge-"palett".

De fysiske forholdene på Månen er for unormale – og det kan ikke utelukkes at det sirkulære rommet er skadelig for jordlevende organismer. Til dags dato kjenner vi den eneste modellen som forklarer kortdistanseeffekten av månens tyngdekraft, og samtidig opprinnelsen til de medfølgende anomale optiske fenomenene - dette er vår modell av "ustødig plass". Og hvis denne modellen er riktig, er vibrasjonene til det "ustødige rommet", under en viss høyde over månens overflate, ganske i stand til å bryte svake bindinger i proteinmolekyler - med ødeleggelse av deres tertiære og, muligens, sekundære strukturer. Så vidt vi vet, returnerte skilpadder i live fra rom rundt ombord på det sovjetiske Zond-5-apparatet, som sirklet rundt månen med en minimumsavstand på omtrent 2000 km fra overflaten. Det er mulig at med passasjen av apparatet nærmere Månen, ville dyrene ha dødd som et resultat av denaturering av proteiner i organismene deres. Hvis det er veldig vanskelig å beskytte deg mot kosmisk stråling, men fortsatt mulig, er det ingen fysisk beskyttelse mot vibrasjonene i det "ustødige rommet".

Forfatteren takker Ivan, forfatteren av nettstedethttp://ivanik3.narod.ru, for vennlig hjelp med å få tilgang til primærkilder, og også til O.Yu. Pivovar for nyttige diskusjoner.

1. A.A. Grishaev. Interplanetære flyvninger og konseptet med lokal-absolutte hastigheter. – Tilgjengelig på denne siden.

2. A.A. Grishaev. "Ustøtt rom" som genererer månens egen tyngdekraft. – Tilgjengelig på denne siden.

3. A.A. Grishaev. Michelson-Morley-eksperiment: påvisning av lokal-absolutt hastighet? – Tilgjengelig på denne siden.P.G. Kulikovsky. Håndbok for en amatørastronom. "MR. forlag for teknisk og teoretisk litteratur, M., 1953.

9. Z. Kopal. Måne. Vår nærmeste himmelske nabo. "Forlag for utenlandsk litteratur", M., 1963.

10. A.A. Grishaev. Et nytt blikk på den kjemiske bindingen og paradoksene til molekylspektre. – Tilgjengelig på denne siden.

11. T. Cottrell. Styrke kjemiske bindinger. "Forlag for utenlandsk litteratur", M., 1956.

12. O.W. Richardson. Molekylært hydrogen og dets spektrum. 1934.

13. R. Pierce, A. Gaydon. Identifikasjon av molekylære spektre. "Forlag for utenlandsk litteratur", M., 1949.

14. B.Hapke. Optiske egenskaper til måneoverflaten. I: "Månens fysikk og astronomi", Z. Kopal, red. "Mir", M., 1973.

15. L.D. Jaffe, E.M. Shoemaker, S.E. Dwornik et al. NASA teknisk rapport nr. 32-1023. Surveyor I Mission Report, del II. Vitenskapelige data og resultater. Jet Propulsion Laboratory, California Institute of Technology, Pasadena, California, 10. september 1966.

16. H.E. Newell. Landmåler: Candid Camera on the Moon. Natl. Geografi. Mag., 130 (1966) 578.

17. V.N.Zharkov, V.A.Pankov et al. Introduksjon til Månens fysikk. "Vitenskap", M., 1969.

18. M.U.Sagitov. Månegravimetri. "Vitenskap", M., 1979.

19. T. Gold. Erosjon, transport av overflatemateriale og havets natur. I: "Moon", S. Runcorn og G. Urey, red. "Mir", M., 1975.

20. I.I. Cherkasov, V.V. Shvarev. Månejord. "Vitenskap", M., 1975.

21. Webressurs

Volgograd kommunale gymnasium nr. 1

Eksamensoppgave

i fysikk om emnet:

"Optiske fenomener i naturen"

Fullført

9. klasse elever "B"

Pokusaeva V.O.

Trubnikova M.V.

Plan

1. Introduksjon

a) Hva er optikk?

b) Typer optikk

c) Optikkens rolle i utviklingen av moderne fysikk

2. Fenomener knyttet til refleksjon av lys

a) Objektet og dets refleksjon

b) Refleksjonskoeffisientens avhengighet av lysets innfallsvinkel

c) Vernebriller

e) Totalrefleksjon av lys

f) Sylindrisk lysleder

g) Diamanter og edelstener

3. Fenomener knyttet til lysbrytning

b) regnbue

4. Auroras

Introduksjon

Hva er optikk?

De første ideene til eldgamle forskere om lys var veldig naive. Det ble antatt at spesielle tynne tentakler kommer ut av øynene og synsinntrykk oppstår når de kjenner gjenstander. På den tiden ble optikk forstått som vitenskapen om syn. Dette er den nøyaktige betydningen av ordet "optikk". I middelalderen forvandlet optikk seg gradvis fra vitenskapen om syn til vitenskapen om lys, dette ble tilrettelagt av oppfinnelsen av linser og camera obscura. PÅ moderne tid Optikk er en gren av fysikk som studerer utslipp av lys, dets forplantning i ulike medier og interaksjon med materie. Når det gjelder spørsmål knyttet til syn, øyets struktur og funksjon, skilte de seg ut i en spesiell vitenskapelig retning kalt fysiologisk optikk.

Typer optikk

Når man vurderer mange optiske fenomener, kan man bruke begrepet lysstråler - geometriske linjer langs hvilke lysenergi forplanter seg. I dette tilfellet snakker man om geometrisk (stråle)optikk.

Geometrisk optikk er mye brukt i lysteknikk og når man vurderer handlingene til en rekke instrumenter og enheter - fra et forstørrelsesglass og briller til de mest komplekse optiske mikroskoper og teleskoper.

PÅ tidlig XIXårhundre utfoldet intensive studier av de tidligere oppdagede fenomenene interferens, diffraksjon og polarisering av lys. Disse fenomenene er ikke forklart i form av geometrisk optikk, var det nødvendig å vurdere lyset i formen skjærbølger. Dette er hvordan bølgeoptikk. I utgangspunktet ble det antatt at lys er elastiske bølger i et bestemt medium (verdens eter), som visstnok fyller hele verdensrommet.

I 1864 skapte den engelske fysikeren James Maxwell den elektromagnetiske teorien om lys, ifølge hvilken lysbølgene er elektromagnetiske bølger med passende lengdeområde.

Studier utført på begynnelsen av 1900-tallet viste at for å forklare noen fenomener, som den fotoelektriske effekten, er det nødvendig å presentere en lysstråle som en strøm av særegne partikler - lyskvanter (fotoner). Så tidlig som for 200 år siden hadde Isaac Newton et lignende syn på lysets natur i sin «teori om lysets emisjon». Nå er begrepet lyskvanter studert av kvanteoptikk.

Optikkens rolle i utviklingen av moderne fysikk.

Optikkens rolle i utviklingen av moderne fysikk er stor. Fremveksten av to av de viktigste og mest revolusjonerende teoriene i det tjuende århundre (kvantemekanikk og relativitetsteorien) er i stor grad assosiert med optisk forskning. Optiske metoder for å analysere materie på molekylært nivå har gitt opphav til en spesiell vitenskapelig retning - molekylær optikk. Like ved siden av er optisk spektroskopi, som brukes i moderne materialvitenskap, plasmaforskning og astrofysikk. Det finnes også elektron- og nøytronoptikk; laget et elektronmikroskop og et nøytronspeil. Optiske modeller av atomkjerner er utviklet.

Som bidrar til utviklingen av ulike områder av moderne fysikk, opplever optikk selv for tiden en periode med rask utvikling. Den viktigste drivkraften til denne utviklingen ble gitt av oppfinnelsen av intense kilder til koherent lys - lasere. Som et resultat har bølgeoptikk steget til et høyere nivå, tilsvarende koherent optikk. Det er til og med vanskelig å telle opp alle de siste vitenskapelige og tekniske områdene som utvikler seg på grunn av bruken av lasere. Blant dem er ikke-lineær optikk, holografi, radiooptikk, pikosekundoptikk, adaptiv optikk og andre. Radiooptikk oppsto i skjæringspunktet mellom radioteknikk og optikk; hun utforsker optiske metoder overføring og behandling av informasjon. Disse metodene kombineres vanligvis med tradisjonelle elektroniske metoder; som et resultat har en vitenskapelig og teknisk retning kalt optoelektronikk utviklet seg. Overføring av lyssignaler langs dielektriske fibre er gjenstand for fiberoptikk. Ved å bruke prestasjonene til ikke-lineær optikk er det mulig å korrigere bølgefronten til en lysstråle, som blir forvrengt når lys forplanter seg i et bestemt medium, for eksempel i atmosfæren eller i vann. Som et resultat har den såkalte adoptivoptikken dukket opp og er under intensiv utvikling. Tett ved siden av den er fotoenergien som dukker opp foran øynene våre, og som spesielt handler om effektiv overføring av lysenergi langs en lysstråle. Moderne laserteknologi lar deg motta lyspulser med en varighet i størrelsesorden bare et pikosekund. Slike pulser viser seg å være et unikt «verktøy» for å studere en rekke raske prosesser i materie, og spesielt i biologiske strukturer. En spesiell retning oppsto og er under utvikling - pikosekundoptikk; fotobiologi ligger tett opp til det. Det kan sies uten overdrivelse at den brede praktiske bruken av prestasjonene til moderne optikk er en uunnværlig betingelse for vitenskapelig og teknologisk fremgang. Optikk åpnet veien til mikroverdenen for menneskesinnet, den tillot ham også å trenge inn i stjerneverdenenes hemmeligheter. Optikk dekker alle aspekter av vår praksis.

Fenomener knyttet til refleksjon av lys.

Objektet og dets refleksjon

Hva gjenspeiles i stillestående vann landskapet skiller seg ikke fra det virkelige, men bare snudd «opp ned» er langt fra tilfelle.

Hvis en person ser sent på kvelden på hvordan lampene reflekteres i vannet eller hvordan kysten som går ned til vannet reflekteres, vil refleksjonen virke forkortet for ham og vil helt "forsvinne" hvis observatøren er høyt over overflaten av vannet. Dessuten kan du aldri se refleksjonen av toppen av en stein, hvorav en del er nedsenket i vann.

Landskapet blir sett av observatøren som om det ble sett fra et punkt så mye dypere enn vannoverflaten som observatørens øye er over overflaten. Forskjellen mellom landskapet og dets bilde avtar når øyet nærmer seg vannoverflaten, samt når objektet beveger seg bort.

Det ser ofte ut for folk at refleksjonen av busker og trær i en dam kjennetegnes ved større lysstyrke av farger og metning av toner. Denne funksjonen kan også legges merke til ved å observere refleksjonen av objekter i speilet. Her spiller den psykologiske oppfatningen en større rolle enn den fysiske siden av fenomenet. Rammen til speilet, bredden av dammen begrenser en liten del av landskapet, og beskytter en persons perifere syn mot overdreven spredt lys som kommer fra hele himmelen og blender observatøren, det vil si at han ser på en liten del av landskapet som gjennom et mørkt, smalt rør. Å redusere lysstyrken til reflektert lys sammenlignet med direkte lys gjør det lettere for folk å se himmelen, skyene og andre sterkt opplyste objekter som, når de sees direkte, er for lyse for øyet.

Koeffisientavhengighet refleksjoner fra lysets innfallsvinkel.

Ved grensen til to transparente medier reflekteres lys delvis, passerer delvis inn i et annet medium og brytes, delvis absorbert av mediet. Forholdet mellom den reflekterte energien og den innfallende energien kalles refleksjonskoeffisienten. Forholdet mellom energien til lys som passerer gjennom et stoff og energien til innfallende lys kalles transmittansen.

Refleksjons- og transmisjonskoeffisientene avhenger av de optiske egenskapene, media ved siden av hverandre og lysets innfallsvinkel. Så hvis lys faller vinkelrett på en glassplate (innfallsvinkel α = 0), blir bare 5% av lysenergien reflektert, og 95% passerer gjennom grensesnittet. Når innfallsvinkelen øker, øker andelen av reflektert energi. Ved innfallsvinkelen α=90˚ er den lik én.

Avhengigheten av intensiteten til lys som reflekteres og passerer gjennom en glassplate kan spores ved å plassere platen i forskjellige vinkler til lysstrålene og estimere intensiteten med øyet.

Det er også interessant å estimere med øyet intensiteten til lyset som reflekteres fra overflaten av reservoaret, avhengig av innfallsvinkelen, for å observere refleksjonen av solstrålene fra vinduene i huset ved forskjellige innfallsvinkler i løpet av dagen , ved solnedgang, ved soloppgang.

Vernebriller

Vanlige vindusruter overfører delvis varmestråler. Det er bra å bruke dem i nordlige områder så vel som til drivhus. I sør er lokalene så overopphetede at det er vanskelig å jobbe i dem. Beskyttelse mot solen går ned på enten å mørke bygningen med trær, eller velge en gunstig orientering for bygningen under omstrukturering. Begge deler er noen ganger vanskelige og ikke alltid gjennomførbare.

For at glasset ikke skal overføre varmestråler, er det dekket med tynne gjennomsiktige filmer av metalloksider. En tinn-antimonfilm overfører således ikke mer enn halvparten av de termiske strålene, og belegg som inneholder jernoksid reflekterer fullstendig ultrafiolette stråler og 35-55% av de termiske strålene.

Løsninger av filmdannende salter påføres fra en sprøytepistol på en varm glassoverflate under varmebehandling eller støping. Ved høye temperaturer blir saltene til oksider, som er fast bundet til glassoverflaten.

Briller for lysbeskyttende briller er laget på lignende måte.

Total intern lysrefleksjon

Et vakkert syn er en fontene, der de utkastede strålene er opplyst fra innsiden. Dette kan avbildes under normale forhold ved å gjøre følgende eksperiment (fig. 1). I en høy blikkboks, i en høyde på 5 cm fra bunnen, skal det bores et rundt hull ( en) med en diameter på 5-6 mm. En elektrisk lyspære med en patron må pakkes forsiktig inn med cellofanpapir og plasseres på motsatt side av hullet. Du må helle vann i glasset. Åpne et hull en , vi får en jet som vil bli opplyst fra innsiden. I et mørkt rom lyser det sterkt og ser veldig imponerende ut. Strålen kan gis hvilken som helst farge ved å plassere farget glass i banen til lysstrålene. b. Hvis du setter fingeren i banen til strålen, sprayes vannet og disse dråpene lyser sterkt.

Forklaringen på dette fenomenet er ganske enkel. En lysstråle passerer langs en vannstråle og treffer en buet overflate i en vinkel som er større enn grensen, opplever total indre refleksjon, og treffer så igjen den motsatte siden av strålen i en vinkel som er større enn grensen. Så strålen passerer langs strålen og bøyer seg sammen med den.

Men hvis lyset ble fullstendig reflektert inne i strålen, ville det ikke vært synlig fra utsiden. En del av lyset spres av vann, luftbobler og ulike urenheter som er tilstede i det, samt på grunn av den ujevne overflaten på strålen, så det er synlig fra utsiden.

Sylindrisk lysleder

Hvis du retter en lysstråle mot den ene enden av en solid buet glassylinder, kan du se at lyset kommer ut av den andre enden (fig. 2); nesten intet lys slipper ut gjennom sideflaten på sylinderen. Passasjen av lys gjennom en glassylinder forklares av det faktum at lyset gjentatte ganger faller på den indre overflaten av sylinderen i en vinkel større enn grensen. total refleksjon og når slutten.

Jo tynnere sylinderen er, desto oftere vil strålen bli reflektert og den største delen av lyset vil falle på den indre overflaten av sylinderen i vinkler større enn grensen.

Diamanter og edelstener

Det er en utstilling av Russlands diamantfond i Kreml.

Lysene i hallen er svakt dempet. Juvelernes kreasjoner glitrer i butikkvinduene. Her kan du se slike diamanter som "Orlov", "Shah", "Maria", "Valentina Tereshkova".

Hemmeligheten bak det vakre lysspillet i diamanter ligger i det faktum at denne steinen har en høy brytningsindeks (n=2,4173) og som et resultat en liten vinkel med total intern refleksjon (α=24˚30′) og har en større spredning, som forårsaker nedbrytning av hvitt lys for enkle farger.

I tillegg avhenger lysspillet i en diamant av riktigheten av kuttet. Fasettene til en diamant reflekterer lyset i krystallen gjentatte ganger. På grunn av den høye gjennomsiktigheten til diamanter av høy klasse, mister lyset inni dem nesten ikke sin energi, men brytes bare ned i enkle farger, hvis stråler deretter bryter ut i forskjellige, mest uventede retninger. Når steinen snus, endres fargene som kommer fra steinen, og det ser ut til at selve steinen er kilden til mange klare flerfargede stråler.

Det er diamanter malt i røde, blålige og lilla farger. Briljansen til en diamant avhenger av skjæringen. Når den ses gjennom en godt skåret vannklar diamant i lyset, virker steinen helt ugjennomsiktig, og noen av fasettene ser bare svarte ut. Dette er fordi lyset, som gjennomgår total intern refleksjon, går ut i motsatt retning eller til sidene.

Når du ser på toppsnittet fra verdens side, skinner det i mange farger, og stedvis glitrer det. Den lyse gnisten av de øvre fasettene til en diamant kalles diamantglans. Undersiden av diamanten fra utsiden ser ut til å være sølvbelagt og støpt med en metallisk glans.

De mest gjennomsiktige og store diamantene tjener som dekorasjon. Små diamanter er mye brukt i teknologi som et skjære- eller slipeverktøy for maskinverktøy. Diamanter brukes til å forsterke hodene til boreverktøy for boring av brønner i harde bergarter. Denne bruken av diamant er mulig på grunn av den store hardheten som skiller den. Andre edelstener er i de fleste tilfeller aluminiumoksidkrystaller med en blanding av oksider av fargestoffer - krom (rubin), kobber (smaragd), mangan (ametyst). De er også harde, slitesterke og har en vakker farge og «lysspill». For tiden er de i stand til å kunstig skaffe store krystaller av aluminiumoksid og male dem i ønsket farge.

Fenomenene med lysspredning forklares av naturens forskjellige farger. Et helt kompleks av optiske eksperimenter med prismer på 1600-tallet ble utført av den engelske vitenskapsmannen Isaac Newton. Disse eksperimentene viste at hvitt lys ikke er det viktigste, det må betraktes som en kompositt ("ikke-uniform"); de viktigste er forskjellige farger ("homogene" stråler eller "monokromatiske" stråler). Nedbrytningen av hvitt lys til forskjellige farger skjer av den grunn at hver farge har sin egen brytningsgrad. Disse konklusjonene fra Newton er i samsvar med moderne vitenskapelige ideer.

Sammen med spredningen av brytningsindeksen er det en spredning av koeffisientene for absorpsjon, transmisjon og refleksjon av lys. Dette forklarer de ulike effektene i belysningen av kropper. For eksempel, hvis det er en kropp som er gjennomsiktig for lys, der transmittansen er stor for rødt lys, og refleksjonskoeffisienten er liten, for grønt lys er det omvendt: transmittansen er liten, og reflektansen er stor, da i gjennomlyst lys vil kroppen virke rød og grønn i reflektert lys. Slike egenskaper besittes for eksempel av klorofyll, et grønt stoff som finnes i bladene til planter og forårsaker grønn farge. En løsning av klorofyll i alkohol sett gjennom lyset er rød. I reflektert lys vises den samme løsningen grønn.

Hvis en kropp har en stor absorpsjonskoeffisient, og overførings- og refleksjonskoeffisientene er små, vil en slik kropp virke svart og ugjennomsiktig (for eksempel sot). En veldig hvit, ugjennomsiktig kropp (som magnesiumoksid) har en reflektans nær enhet for alle bølgelengder, og svært lav transmittans og absorpsjon. Et legeme (glass) som er fullstendig gjennomsiktig for lys har lave refleksjons- og absorpsjonskoeffisienter og en transmittans nær enhet for alle bølgelengder. For farget glass, for noen bølgelengder, er transmittans- og refleksjonskoeffisienten praktisk talt lik null, og følgelig er verdien av absorpsjonskoeffisienten for de samme bølgelengdene nær enhet.

Fenomener knyttet til lysbrytning

luftspeiling

Noen typer luftspeilinger. Fra den større variasjonen av luftspeilinger skiller vi ut flere typer: «innsjøsspeilinger», også kalt underordnede luftspeilinger, overlegne luftspeilinger, doble og tredoble luftspeilinger, ultra-langdistansesynsspeilinger.

Mindreverdige ("innsjø") mirages forekommer over en sterkt oppvarmet overflate. Overlegne luftspeilinger, tvert imot, oppstår over en sterkt avkjølt overflate, for eksempel over kaldt vann. Hvis de nedre mirages observeres, som regel, i ørkener og stepper, blir de øvre observert i nordlige breddegrader.

Overlegne luftspeilinger er forskjellige. I noen tilfeller gir de et direkte bilde, i andre tilfeller vises et omvendt bilde i luften. Mirages kan være doble når to bilder blir observert, et enkelt og et omvendt. Disse bildene kan være atskilt med en luftstripe (den ene kan være over horisonten, den andre under den), men kan direkte smelte sammen med hverandre. Noen ganger er det et annet - det tredje bildet.

Spesielt utrolige er luftspeilingene med ultralangt syn. K. Flammarion beskriver i sin bok "Atmosfære" et eksempel på en slik luftspeiling: "Basert på vitnesbyrd fra flere pålitelige personer, kan jeg rapportere en luftspeiling som ble sett i byen Verviers (Belgia) i juni 1815. En morgen, innbyggerne i byen så på himmelen hæren, og det er så tydelig at det var mulig å skille drakter av artillerister og til og med for eksempel en kanon med et ødelagt hjul, som er i ferd med å falle av ... Det var morgenen til slaget ved Waterloo! Den beskrevne luftspeilingen er avbildet i form av en farget akvarell av et av øyenvitnene. Avstanden fra Waterloo til Verviers i en rett linje er mer enn 100 km. Det er tilfeller når slike mirages ble observert på store avstander - opptil 1000 km. "Den flygende nederlenderen" bør tilskrives nettopp slike luftspeilinger.

Forklaring av den nedre ("innsjø") mirage. Hvis luften på jordoverflaten er veldig varm, og dens tetthet derfor er relativt lav, vil brytningsindeksen på overflaten være mindre enn i høyere luftlag. Endring av brytningsindeksen til luft n med høyde h nær jordoverflaten for det aktuelle tilfellet er vist i figur 3, a.

I samsvar med den etablerte regelen vil lysstråler nær jordoverflaten i dette tilfellet bøyes slik at banen deres er konveks nedover. La en observatør være i punkt A. Lysstråle fra et område blå himmel treffer øyet til observatøren, og opplever den spesifiserte krumningen. Og dette betyr at observatøren vil se den tilsvarende delen av himmelen ikke over horisontlinjen, men under den. Det vil virke for ham som om han ser vann, selv om han faktisk har et bilde av en blå himmel foran seg. Hvis vi forestiller oss at det er åser, palmer eller andre objekter nær horisonten, vil observatøren se dem opp ned på grunn av strålenes markerte krumning, og vil oppfatte dem som refleksjoner av de tilsvarende objektene i ikke-eksisterende vann. Så det er en illusjon, som er en "innsjø" luftspeiling.

Enkle overlegne luftspeilinger. Det kan antas at luften på selve overflaten av jorden eller vannet ikke er oppvarmet, men tvert imot merkbart avkjølt sammenlignet med høyere luftlag; endringen i n med høyden h er vist i figur 4, a. Lysstråler i det aktuelle tilfellet er bøyd slik at banen deres er konveks oppover. Derfor kan observatøren nå se objekter skjult for ham utenfor horisonten, og han vil se dem på toppen, som om de henger over horisontlinjen. Derfor kalles slike luftspeilinger overlegne.

En overlegen luftspeiling kan produsere både stående og omvendte bilder. Det direkte bildet vist i figuren oppstår når brytningsindeksen til luft avtar relativt sakte med høyden. Med en rask nedgang i brytningsindeksen dannes et invertert bilde. Dette kan verifiseres ved å vurdere et hypotetisk tilfelle - brytningsindeksen ved en viss høyde h synker brått (fig. 5). Strålene til objektet, før de når observatøren A, opplever total intern refleksjon fra grensen BC, under hvilken det i dette tilfellet er tettere luft. Det kan sees at den overlegne luftspeilingen gir et omvendt bilde av objektet. I virkeligheten er det ingen hopplignende grense mellom luftlagene, overgangen skjer gradvis. Men hvis det gjøres skarpt nok, vil den overlegne luftspeilingen gi et omvendt bilde (fig. 5).

Doble og trippel luftspeilinger. Hvis brytningsindeksen til luft endres først raskt og deretter sakte, vil strålene i region I bøyes raskere enn i region II. Som et resultat vises to bilder (fig. 6, 7). Lysstrålene 1 som forplanter seg innenfor luftområdet I danner et omvendt bilde av objektet. Bjelkene 2, som hovedsakelig forplanter seg innenfor område II, er i mindre grad buet og danner et rett bilde.

For å forstå hvordan en trippel luftspeiling oppstår, må man forestille seg tre påfølgende luftregioner: den første (nær selve overflaten), hvor brytningsindeksen avtar sakte med høyden, den neste, hvor brytningsindeksen avtar raskt, og den tredje regionen, hvor brytningsindeksen avtar sakte igjen. Figuren viser den betraktede endringen i brytningsindeksen med høyden. Figuren viser hvordan en trippel mirage oppstår. Stråler 1 danner det nedre bildet av objektet, de forplanter seg innenfor luftområdet I. Stråler 2 danner et invertert bilde; Jeg faller inn i luftregionen II, disse strålene opplever en sterk krumning. Bjelkene 3 danner det øvre direkte bildet av objektet.

Mirage av ultralangt syn. Naturen til disse luftspeilingene er den minst studerte. Det er klart at atmosfæren skal være gjennomsiktig, fri for vanndamp og forurensning. Men dette er ikke nok. Et stabilt lag med avkjølt luft bør dannes i en eller annen høyde over bakken. Under og over dette laget skal luften være varmere. En lysstråle som har falt inne i et tett, kaldt luftlag, er så å si "låst" inne i den og forplanter seg i den som en slags lysleder. Strålebanen i figur 8 er konveks hele tiden mot de mindre tette områdene i luften.

Fremveksten av ultrafjerne luftspeilinger kan forklares med forplantningen av stråler inne i slike "lysledere", som noen ganger er skapt av naturen.

Regnbue

Regnbuen er et vakkert himmelfenomen som alltid har tiltrukket seg oppmerksomheten til mennesket. I gamle dager, da folk fremdeles visste lite om verden rundt seg, ble regnbuen ansett som et «himmelsk tegn». Så de gamle grekerne trodde at regnbuen er smilet til gudinnen Irida.

Regnbuen observeres i motsatt retning av solen, mot bakgrunn av regnskyer eller regn. En flerfarget bue er vanligvis plassert i en avstand på 1-2 km fra observatøren, og noen ganger kan den observeres i en avstand på 2-3 m mot bakgrunnen av vanndråper dannet av fontener eller vannspray.

Sentrum av regnbuen er på fortsettelsen av den rette linjen som forbinder solen og øyet til observatøren - på anti-sollinjen. Vinkelen mellom retningen til hovedregnbuen og antisollinjen er 41-42º (fig. 9).

På tidspunktet for soloppgang er antisolpunktet (punkt M) på horisontlinjen og regnbuen ser ut som en halvsirkel. Når solen står opp, faller antisolpunktet under horisonten og størrelsen på regnbuen avtar. Det er bare en del av en sirkel.

Ofte er det en sekundær regnbue, konsentrisk med den første, med en vinkelradius på omtrent 52º og et omvendt arrangement av farger.

Ved en solhøyde på 41º slutter hovedregnbuen å være synlig og bare en del av den sekundære regnbuen vises over horisonten, og ved en solhøyde på mer enn 52º er heller ikke sekundærregnbuen synlig. Derfor, på de midtre ekvatoriale breddegrader, blir dette naturfenomenet aldri observert i løpet av de nærme middagstimene.

Regnbuen har syv primærfarger som jevnt overgår fra den ene til den andre.

Formen på buen, lysstyrken på fargene, bredden på stripene avhenger av størrelsen på vanndråpene og antallet. Store dråper skaper en smalere regnbue, med skarpt fremtredende farger, små dråper skaper en bue som er uskarp, falmet og til og med hvit. Det er derfor en lys, smal regnbue er synlig om sommeren etter et tordenvær, hvor store dråper faller.

Regnbueteorien ble først gitt i 1637 av René Descartes. Han forklarte regnbuen som et fenomen knyttet til refleksjon og brytning av lys i regndråper.

Dannelsen av farger og deres rekkefølge ble forklart senere, etter å ha avslørt den komplekse naturen til hvitt lys og dets spredning i et medium. Diffraksjonsteorien om regnbuen ble utviklet av Airy og Partner.

Kan bli vurdert enkleste tilfelle: la en stråle av parallelle solstråler falle på dråper som har form som en kule (fig. 10). En stråle som faller inn på overflaten av en dråpe ved punkt A brytes inne i den i henhold til brytningsloven:

n sin α=n sin β, hvor n=1, n≈1,33 –

brytningsindekser for henholdsvis luft og vann, α er innfallsvinkelen, og β er brytningsvinkelen til lys.

Inne i dråpen går strålen AB i en rett linje. Ved punkt B brytes strålen delvis og delvis reflektert. Det skal bemerkes at jo mindre innfallsvinkelen er ved punkt B, og dermed ved punkt A, jo lavere er intensiteten til den reflekterte strålen og desto større er intensiteten til den refrakterte strålen.

Stråle AB etter refleksjon i punkt B oppstår i en vinkel β`=β b treffer punkt C, hvor også delvis refleksjon og delvis brytning av lys oppstår. Den refrakterte strålen forlater dråpen i en vinkel γ, mens den reflekterte kan gå lenger, til punkt D osv. Dermed gjennomgår lysstrålen i dråpen flere refleksjoner og brytninger. Med hver refleksjon kommer noen av lysstrålene ut og deres intensitet inne i dråpen avtar. Den mest intense av strålene som dukker opp i luften er strålen som dukket opp fra dråpen ved punkt B. Men det er vanskelig å observere den, siden den går tapt mot bakgrunnen av sterkt direkte sollys. Strålene som brytes ved punkt C, danner sammen en primær regnbue mot bakgrunnen av en mørk sky, og stråler som brytes ved punkt D gir en sekundær regnbue, som er mindre intens enn den primære.

Når man vurderer dannelsen av en regnbue, må det tas hensyn til ett fenomen til - ulik brytning av lysbølger av forskjellige lengder, det vil si lysstråler annen farge. Dette fenomenet kalles spredning. På grunn av spredning er brytningsvinklene γ og avbøyningsvinkelen for stråler Θ i en dråpe forskjellige for stråler med forskjellige farger.

Oftest ser vi én regnbue. Det er ikke uvanlig at to regnbuestriper vises samtidig på himmelen, plassert etter hverandre; et enda større antall himmelbuer observeres - tre, fire og til og med fem på samme tid. Dette interessante fenomenet ble observert av Leningraders 24. september 1948, da fire regnbuer dukket opp blant skyene over Neva om ettermiddagen. Det viser seg at en regnbue kan oppstå ikke bare fra direkte stråler; ofte vises det i de reflekterte solstrålene. Dette kan sees ved bredden av havbuktene, store elver og innsjøer. Tre eller fire regnbuer - vanlige og reflekterte - skaper noen ganger et vakkert bilde. Siden solstrålene som reflekteres fra vannoverflaten går fra bunn til topp, kan regnbuen som dannes i strålene noen ganger se helt uvanlig ut.

Du bør ikke tro at en regnbue bare kan observeres i løpet av dagen. Det skjer om natten, men alltid svakt. Du kan se en slik regnbue etter et nattregn, når månen ser ut bak skyene.

Noen skinn av en regnbue kan fås fra denne erfaringen: Du må tenne en kolbe fylt med vann sollys eller en lampe gjennom et hull i den hvite tavlen. Da vil en regnbue bli tydelig synlig på brettet, og strålenes divergensvinkel sammenlignet med den opprinnelige retningen vil være omtrent 41-42 °. Under naturlige forhold er det ingen skjerm, bildet vises på netthinnen i øyet, og øyet projiserer dette bildet på skyene.

Hvis en regnbue dukker opp om kvelden før solnedgang, observeres en rød regnbue. I løpet av de siste fem-ti minuttene før solnedgang forsvinner alle regnbuens farger, bortsett fra rødt, det blir veldig lyst og synlig selv ti minutter etter solnedgang.

Et vakkert syn er en regnbue på duggen. Det kan observeres ved soloppgang på gresset dekket med dugg. Denne regnbuen er formet som en hyperbel.

nordlys

Et av de vakreste optiske fenomenene i naturen er nordlys.

I de fleste tilfeller er nordlys grønne eller blågrønne i fargen, med sporadiske flekker eller kanter av rosa eller rødt.

Auroras observeres i to hovedformer - i form av bånd og i form av skylignende flekker. Når utstrålingen er intens, tar den form av bånd. Å miste intensitet, blir til flekker. Imidlertid forsvinner mange bånd før de går i stykker. Båndene ser ut til å henge i det mørke rommet på himmelen, som ligner et gigantisk gardin eller draperi, som vanligvis strekker seg fra øst til vest i tusenvis av kilometer. Høyden på denne gardinen er flere hundre kilometer, tykkelsen overstiger ikke flere hundre meter, og den er så delikat og gjennomsiktig at stjerner kan sees gjennom den. Den nedre kanten av gardinet er ganske skarpt og tydelig omrisset og ofte tonet i rød eller rosa farge, minner om kanten på gardinen, den øvre tapes gradvis i høyden og dette skaper et spesielt spektakulært inntrykk av dybden i rommet.

Det er fire typer nordlys:

Homogen bue - den lysende stripen har den enkleste, roligste formen. Det er lysere nedenfra og forsvinner gradvis oppover mot bakgrunnen av himmelens glød;

Strålende bue - båndet blir noe mer aktivt og mobilt, det danner små folder og strømmer;

Strålende bånd - med økende aktivitet legges større folder over små;

Med økt aktivitet utvides foldene eller løkkene til enorm størrelse, den nederste kanten av båndet lyser sterkt med en rosa glød. Når aktiviteten avtar, forsvinner rynkene og tapen går tilbake til en jevn form. Dette tyder på det homogen struktur er hovedformen for nordlys, og foldene er assosiert med en økning i aktivitet.

Ofte er det nordlys av en annen type. De fanger hele polarområdet og er veldig intense. De oppstår under en økning solaktivitet. Disse lysene vises som en hvitgrønn hette. Slike nordlys kalles squalls.

I henhold til lysstyrken til nordlyset er de delt inn i fire klasser, som skiller seg fra hverandre med en størrelsesorden (det vil si 10 ganger). Den første klassen inkluderer nordlys, knapt merkbar og omtrent like i lysstyrke Melkeveien, utstrålingen fjerde klasse lyse opp jorden like sterkt som fullmånen.

Det skal bemerkes at nordlyset som har oppstått forplanter seg vestover med en hastighet på 1 km/sek. De øvre lagene av atmosfæren i området med aurora-flammer varmes opp og skynder seg oppover, noe som har påvirket den forbedrede retardasjonen av jordens kunstige satellitter som passerer gjennom disse sonene.

Under nordlys dukker det opp virvler i jordens atmosfære. elektriske strømmer dekker store områder. De eksiterer ytterligere ustabile magnetiske felt, de såkalte magnetiske stormene. Under nordlys sender atmosfæren ut røntgenstråler, som ser ut til å være et resultat av elektronretardasjon i atmosfæren.

Intense glimt av utstråling er ofte ledsaget av lyder som ligner støy, knitring. Auroras forårsaker sterke endringer i ionosfæren, som igjen påvirker radioforholdene. I de fleste tilfeller blir radiokommunikasjonen betydelig dårligere. Det er sterk interferens, og noen ganger et fullstendig tap av mottak.

Hvordan nordlys oppstår. Jorden er en enorm magnet sydpol som ligger nær den nordlige geografisk pol, og den nordlige er nær den sørlige. Kraftlinjene til jordens magnetfelt, kalt geomagnetiske linjer, kommer ut av området ved siden av jordens magnetiske nordpol, dekker Jord og gå inn i området til den sørmagnetiske polen, og danner et toroidformet gitter rundt jorden.

Det har lenge vært antatt at plasseringen av magnetiske kraftlinjer symmetrisk om jordens akse. Nå viste det seg at den såkalte "solvinden" - en strøm av protoner og elektroner som sendes ut av solen - treffer det geomagnetiske skallet på jorden fra en høyde på rundt 20 000 km, trekker det tilbake, vekk fra solen, og danner en slags magnetisk "hale" nær jorden.

Et elektron eller et proton som har falt ned i jordens magnetfelt, beveger seg i en spiral, som om de snirkler seg på en geomagnetisk linje. Elektroner og protoner som har falt fra solvinden inn i jordas magnetfelt er delt i to deler. Noen av dem strømmer ned magnetfeltlinjene umiddelbart inn i de polare områdene på jorden; andre kommer inn i teroiden og beveger seg inne i den, som det er mulig i henhold til venstrehåndsregelen, langs den lukkede kurven ABC. Disse protonene og elektronene strømmer til slutt langs geomagnetiske linjer til området av polene, hvor deres økte konsentrasjon oppstår. Protoner og elektroner produserer ionisering og eksitasjon av atomer og molekyler av gasser. For å gjøre dette har de nok energi, siden protoner kommer til jorden med energier på 10000-20000 eV (1 eV = 1,6 10 J), og elektroner med energier på 10-20 eV. For ionisering av atomer er det nødvendig: for hydrogen - 13,56 eV, for oksygen - 13,56 eV, for nitrogen - 124,47 eV, og enda mindre for eksitasjon.

Eksiterte gassatomer gir tilbake den mottatte energien i form av lys, akkurat som det skjer i rør med en foreldet gass når det føres strøm gjennom dem.

Spektralstudie viser at den grønne og røde gløden tilhører eksiterte oksygenatomer, infrarøde og fiolette - til ioniserte nitrogenmolekyler. Noen utslippslinjer av oksygen og nitrogen dannes i en høyde av 110 km, og den røde gløden av oksygen dannes i en høyde av 200-400 km. En annen svak kilde til rødt lys er hydrogenatomer dannet i den øvre atmosfæren fra protoner som kommer fra solen. Etter å ha fanget et elektron, blir et slikt proton til et eksitert hydrogenatom og sender ut rødt lys.

Nordlys oppstår vanligvis en dag eller to etter solutbrudd. Dette bekrefter sammenhengen mellom disse fenomenene. En studie med raketter viste at på steder med større nordlysintensitet er det en mer signifikant ionisering av gasser av elektroner.

PÅ i det siste forskere har funnet ut at nordlyset er mer intense nær kysten av hav og hav.

Men den vitenskapelige forklaringen på alle fenomenene knyttet til polarlys, møter en rekke vanskeligheter. For eksempel er den nøyaktige mekanismen for partikkelakselerasjon til de indikerte energiene ukjent, banene deres i det nære jordrommet er ikke helt klare, ikke alt konvergerer kvantitativt i energibalansen for ionisering og eksitasjon av partikler, mekanismen for dannelse av luminescens er ikke helt klar. forskjellige typer, opprinnelsen til lyder er uklar.

Litteratur:

5. "Encyklopedisk ordbok for en ung fysiker", satt sammen av V. A. Chuyanov, forlag "Pedagogy", Moskva, 1984.

6. "Håndbok for en skolegutt i fysikk", kompilator - filologisk samfunn "Slovo", Moskva, 1995.

7. "Fysikk 11", N. M. Shakhmaev, S. N. Shakhmaev, D. Sh. Shodiev, Prosveshchenie forlag, Moskva, 1991.

8. "Løsning av problemer i fysikk", V. A. Shevtsov, Nizhne-Volzhskoe bokforlaget, Volgograd, 1999.