физикалық құбылыстар. Физикалық құбылыстар Физикалық құбылыс дегеніміз не, мысалдар келтір

Физикалық денелер физикалық құбылыстардың «актерлері» болып табылады. Солардың кейбірімен танысайық.

механикалық құбылыстар

Механикалық құбылыстар – денелердің қозғалысы (1.3-сурет) және олардың бір-біріне әрекеті, мысалы, тебілу немесе тартылу. Денелердің бір-біріне әрекеті өзара әрекеттесу деп аталады.

Биылғы оқу жылында механикалық құбылыстармен толығырақ танысамыз.

Күріш. 1.3. Механикалық құбылыстардың мысалдары: спорттық жарыстар кезіндегі денелердің қозғалысы мен өзара әрекеттесуі (а, б. в); Жердің Күнді айнала қозғалысы және оның өз осінен айналуы (r)

дыбыс құбылыстары

Дыбыс құбылыстары, аты айтып тұрғандай, дыбыспен байланысты құбылыстар. Оларға, мысалы, ауада немесе суда дыбыстың таралуы, сондай-ақ дыбыстың әртүрлі кедергілерден - айталық, таулардан немесе ғимараттардан шағылысуы жатады. Дыбыс шағылысқан кезде таныс жаңғырық пайда болады.

жылу құбылыстары

Жылу құбылыстары денелердің қызуы мен салқындауы, сонымен қатар, мысалы, булану (сұйықтың буға айналуы) және балқуы (қатты заттың сұйыққа айналуы).

Жылу құбылыстары өте кең таралған: мысалы, олар табиғатта су айналымын тудырады (1.4-сурет).

Күріш. 1.4. Табиғаттағы су айналымы

Күн сәулесімен қызған мұхиттар мен теңіздердің суы буланады. Көтерілген бу салқындап, су тамшыларына немесе мұз кристалдарына айналады. Олар бұлттарды құрайды, олардан су Жерге жаңбыр немесе қар түрінде қайтады.

Жылу құбылыстарының нағыз «зертханасы» ас үй: көже пеште піседі ме, су шәйнекте қайнады ма, тағам тоңазытқышта қатып тұр ма – мұның бәрі жылу құбылыстарының мысалдары.

Жылу құбылыстары автомобиль қозғалтқышының жұмысын да анықтайды: бензин жанған кезде поршеньді (қозғалтқыштың бір бөлігін) итеретін өте ыстық газ пайда болады. Ал арнайы механизмдер арқылы поршень қозғалысы автомобильдің дөңгелектеріне беріледі.

Электрлік және магниттік құбылыстар

Электрлік құбылыстың ең таңқаларлық (сөздің тура мағынасында) мысалы - найзағай (1.5, а-сурет). Электрлік жарықтандыру және электрлік көлік (1.5, б-сурет) электр құбылыстарын пайдалану арқылы мүмкін болды. Магниттік құбылыстарға тұрақты магниттердің темір және болат заттарды тартуы, сондай-ақ тұрақты магниттердің өзара әрекеттесуі мысал бола алады.

Күріш. 1.5. Электрлік және магниттік құбылыстар және олардың қолданылуы

Компас инесі (сурет 1.5, в) оның «солтүстік» ұшы дәл солтүстікті көрсететіндей айналады, өйткені ине кішкентай тұрақты магнит, ал Жер үлкен магнит. Солтүстік жарықтар (1.5, г-сурет) ғарыштан ұшатын электр зарядталған бөлшектердің магнит сияқты Жермен әрекеттесуі нәтижесінде пайда болады. Электрлік және магниттік құбылыстар теледидарлар мен компьютерлердің жұмысын анықтайды (1.5-сурет, е, е).

оптикалық құбылыстар

Біз қайда қарасақ та, біз барлық жерде оптикалық құбылыстарды көреміз (1.6-сурет). Бұл жарықпен байланысты құбылыстар.

Оптикалық құбылысқа әртүрлі заттардың жарықтың шағылысуын мысал ретінде келтіруге болады. Заттар шағылған жарық сәулелері көзімізге түседі, соның арқасында біз бұл заттарды көреміз.

Күріш. 1.6. Оптикалық құбылыстардың мысалдары: Күн сәулесін шығарады (а); Ай күн сәулесін көрсетеді (б); әсіресе айнаның жарығын жақсы көрсетеді (в); ең әдемі оптикалық құбылыстардың бірі - кемпірқосақ (d)

Табиғаттағы оптикалық құбылыстар: шағылу, әлсіреу, толық ішкі шағылысу, кемпірқосақ, мираж.

Ресей мемлекеттік аграрлық университеті Қ.А. атындағы Мәскеу ауылшаруашылық академиясы. Тимирязев

Тақырыбы: Табиғаттағы оптикалық құбылыстар

Орындалды

Бахтина Татьяна Игоревна

Мұғалім:

Момджи Сергей Георгиевич

Мәскеу, 2014 ж

1. Оптикалық құбылыстардың түрлері

3. Толық ішкі рефлексия

Қорытынды

1. Оптикалық құбылыстардың түрлері

Әрбір көрінетін оқиғаның оптикалық құбылысы физикалық және биологиялық жарық пен материалдық ортаның өзара әрекеттесуінің нәтижесі болып табылады. Жасыл жарық шоғы оптикалық құбылыстың мысалы болып табылады.

Жалпы оптикалық құбылыстар көбінесе күннен немесе айдан түсетін жарықтың атмосферамен, бұлттармен, сумен, шаңмен және басқа бөлшектермен әрекеттесуінен болады. Олардың кейбіреулері, жасыл жарық шоғы сияқты, сирек кездесетіні сонша, олар кейде мифтік болып саналады.

Оптикалық құбылыстарға атмосфераның оптикалық қасиеттерінен туындайтын, табиғаттың қалған бөлігі (басқа құбылыстар); табиғи немесе адам табиғаты (оптикалық әсерлер), біздің көзіміз құбылыстардың энтоптикалық сипаты бар объектілерден.

Жарықтың кванттық немесе толқындық табиғатынан туындайтын көптеген құбылыстар бар. Олардың кейбіреулері өте нәзік және ғылыми аспаптармен дәл өлшеу арқылы ғана байқалады.

Мен өз жұмысымда күнделікті өмірде жиі кездесетін айналармен (шағылу, әлсіреу) және атмосфералық құбылыстармен (сағым, кемпірқосақ, полярлық сәулелер) байланысты оптикалық құбылыстарды қарастырып, олар туралы айтқым келеді.

2. Айна оптикалық құбылыстар

Жарығым, айна, айтшы...

Қарапайым және нақты анықтаманы алатын болсақ, онда Айна жарықты (немесе басқа сәулеленуді) көрсетуге арналған тегіс бет болып табылады. Ең танымал мысал - жазық айна.

Айналардың қазіргі тарихы 13 ғасырдан, дәлірек айтсақ, Еуропада шыны ыдыстарды үрлеуді үйренген 1240 жылдан бастап есептеледі. Шынайы айнаның өнертабысы 1279 жылы францискандық Джон Пекамум әйнекті қалайы жұқа қабатымен жабу әдісін сипаттаған кезден басталады.

Адам ойлап тапқан және жасаған айналардан басқа, шағылыстыратын беттердің тізімі үлкен және кең: су қоймасының беті, кейде мұз, кейде жылтыратылған металл, жай ғана шыны, егер сіз оған белгілі бір бұрыштан қарасаңыз, бірақ соған қарамастан, бұл іс жүзінде тамаша шағылысатын бет деп атауға болатын жасанды айна.

Айнадан шағылған сәулелердің жүру принципі қарапайым, егер геометриялық оптика заңдары жарықтың толқындық табиғатын есепке алмай қолданылса. Жарық шоғы айна бетіне (толығымен мөлдір емес айна деп есептейміз) сәуленің айнаға түскен нүктесіне түсірілген нормальға (перпендикуляр) альфа бұрышымен түседі. Шағылысқан сәуленің бұрышы бірдей мәнге - альфаға тең болады. Айна жазықтығына тік бұрыш жасап айнаға түскен сәуле өзіне кері шағылысады.

Ең қарапайым - жалпақ айна үшін кескін айна жазықтығына қатысты объектіге симметриялы түрде айна артында орналасады, ол ойдан шығарылған, тура және объектінің өзі сияқты болады.

Тоқырауық суда бейнеленген пейзаждың шынайыдан еш айырмашылығы жоқ, тек «төңкеріліп» тұруы олай емес. Егер адам кешке шамдардың суда қалай шағылысқанына немесе суға түсетін жағаның қалай шағылысқанына қараса, онда оған шағылысу қысқарған болып көрінеді және егер бақылаушы жер бетінен жоғары болса, толығымен «жоғалып кетеді». судың. Сондай-ақ, бір бөлігі суға батырылған тастың төбесінің шағылысын ешқашан көре алмайсыз. Пейзажды бақылаушы су бетінен қаншалықты тереңірек болса, бақылаушының көзі жер бетінен жоғары тұрғандай етіп көреді. Ландшафт пен оның бейнесінің айырмашылығы көздің су бетіне жақындаған сайын, сонымен қатар объект алыстаған сайын азаяды. Көбінесе адамдарға тоғандағы бұталар мен ағаштардың шағылысуы түстердің үлкен жарықтығымен және тондардың қанықтылығымен ерекшеленеді. Бұл ерекшелікті заттардың айнадағы көрінісін бақылау арқылы да байқауға болады. Мұнда құбылыстың физикалық жағына қарағанда психологиялық қабылдау үлкен рөл атқарады. Айна жақтауы, тоған жағалары ландшафттың шағын бөлігін шектеп, адамның шеткі көруін бүкіл аспаннан түсетін шамадан тыс шашыраңқы жарықтан қорғайды және бақылаушыны соқыр етеді, яғни ол ландшафттың шағын бөлігіне қарайды. қараңғы тар құбыр арқылы өткендей. Тікелей жарықпен салыстырғанда шағылысқан жарықтың жарықтығын азайту адамдарға аспанды, бұлттарды және тікелей қараған кезде көзге тым жарық болып келетін басқа да жарықтандырылған нысандарды көруді жеңілдетеді.

3. Жарықтың толық ішкі шағылысуы

Әдемі көрініс - бұл фонтан, онда лақтырылған ағындар ішкі жағынан жарықтандырылады. Мұны қалыпты жағдайда келесі тәжірибені орындау арқылы бейнелеуге болады. Биік қаңылтыр банкада түбінен 5 см биіктікте диаметрі 5-6 мм дөңгелек тесік бұрғылау керек. Картриджі бар электр шамын целлофан қағазымен мұқият орап, тесікке қарама-қарсы қою керек. Құмыраға су құю керек. Шұңқырды аша отырып, біз ішінен жарықтандырылатын ағынды аламыз. Қараңғы бөлмеде ол жарқырайды және өте әсерлі көрінеді. Жарық сәулелерінің жолына түрлі-түсті шыны қою арқылы ағынға кез келген түсті беруге болады. Егер сіз саусағыңызды ағынның жолына қойсаңыз, онда су шашылады және бұл тамшылар жарқырайды. Бұл құбылыстың түсіндірмесі өте қарапайым. Жарық шоғы су ағынының бойымен өтіп, қисық бетке шектен үлкен бұрышпен соғылады, толық ішкі шағылуды бастан кешіреді, содан кейін қайтадан ағынның қарсы жағына шегінен үлкен бұрышпен қайта түседі. Сондықтан пучок ағынның бойымен өтеді, онымен бірге иілу. Бірақ егер жарық ағынның ішінде толығымен шағылысқан болса, онда ол сырттан көрінбейді. Жарықтың бір бөлігі сумен, ауа көпіршіктерімен және ондағы әртүрлі қоспалармен, сондай-ақ ағынның тегіс емес беткейіне байланысты шашырап кетеді, сондықтан ол сырттан көрінеді.

Мен бұл құбылысқа физикалық түсініктеме беремін. Бірінші ортаның абсолютті сыну көрсеткіші екінші ортаның абсолютті сыну көрсеткішінен n1 > n2 артық болсын, яғни бірінші орта оптикалық тығызырақ. Мұнда бұқаралық ақпарат құралдарының абсолютті көрсеткіштері сәйкесінше тең:

Содан кейін, егер жарық шоғы оптикалық тығыз ортадан оптикалық тығыздығы аз ортаға бағытталса, онда түсу бұрышы жоғарылаған сайын сынған сәуле екі ортаның арасындағы интерфейске жақындайды, содан кейін ол интерфейс бойымен жүреді және түсу бұрышының одан әрі ұлғаюымен сынған сәуле жоғалады, t .e. түскен сәуле екі медиа арасындағы интерфейс арқылы толығымен шағылысатын болады.

Шектеу бұрышы (альфа нөл) 90 градус сыну бұрышына сәйкес келетін түсу бұрышы болып табылады. Су үшін шектеу бұрышы 49 градус. Шыны үшін - 42 градус. Табиғаттағы көріністері: - су астындағы өсімдіктердегі ауа көпіршіктері айна тәрізді болып көрінеді - шық тамшылары түрлі-түсті шамдармен жыпылықтайды - жарық сәулелеріндегі гауһар тастардың "ойнауы" - төменнен қарағанда стақандағы судың беті. әйнектің қабырғасы арқылы жарқырайды.

4. Атмосфералық оптикалық құбылыстар

Мираж – атмосферадағы оптикалық құбылыс: жарықтың тығыздығы бойынша күрт әр түрлі ауа қабаттары арасындағы шекара арқылы шағылысу. Бақылаушы үшін мұндай шағылысу алыстағы объектімен (немесе аспанның бір бөлігімен) бірге оның салыстырмалы түрде ығысқан қиялдағы бейнесінің көрінуінен тұрады.

Яғни, мираж – жарық сәулелерінің ойынынан басқа ештеңе емес. Өйткені, шөл далада жер қатты қызады. Бірақ сонымен бірге жер үстіндегі ауаның температурасы одан әр түрлі қашықтықта айтарлықтай өзгереді. Мысалы, жер деңгейінен он сантиметр биіктіктегі ауа қабатының температурасы жер бетіндегі температурадан 30-50 градусқа төмен.

Физиканың барлық заңдары біртекті ортадағы жарық түзу сызық бойымен таралатынын айтады. Алайда мұндай төтенше жағдайларда заң қолданылмайды. Бірақ не болады? Мұндай температуралық айырмашылықтардағы сәулелер сына бастайды, ал жердің өзінде олар әдетте шағылыса бастайды, біз бұрын мираж деп атайтын иллюзияларды жасайды. Яғни, ең бетіндегі ауа айнаға айналады.

Сағымдар әдетте шөлдермен байланысты болғанымен, оларды су бетінде, тауларда, кейде тіпті ірі қалаларда да байқауға болады. Басқаша айтқанда, температураның күрт өзгеруі қай жерде болса да, осы ертегі суреттерін байқауға болады.

Бұл құбылыс өте жиі кездеседі. Мысалы, планетамыздың ең үлкен шөлінде жыл сайын шамамен 160 мың мираж байқалады.

Бір қызығы, мираждар шөлдердің балалары болып саналса да, Аляска олардың пайда болуында сөзсіз көшбасшы ретінде бұрыннан танылған. Бақыланатын мираж неғұрлым суық, соғұрлым айқын және әдемірек.

Бұл құбылыс қаншалықты кең таралған болса да, оны зерттеу өте қиын. Неліктен? Иә, бәрі өте қарапайым. Оның қайда және қашан пайда болатынын, оның қандай болатынын және қанша өмір сүретінін ешкім білмейді.

Мираждар туралы көптеген жазбалар пайда болғаннан кейін, әрине, оларды жіктеуге тура келді. Белгілі болғандай, олардың әртүрлілігіне қарамастан, закымның тек алты түрі анықталды: төменгі (көл), жоғарғы (аспанда пайда болады), бүйірлік, Фата Моргана, елес мираждар және қасқырлар.

Сағымның күрделі түрі Фата Моргана деп аталады. Оған әлі ешқандай түсініктеме табылған жоқ.

Төменгі (көлдік) мираж.

Бұл ең көп таралған мираждар. Олар өздерінің шыққан жерлеріне байланысты аталды. Олар жердің және судың бетінде байқалады.

Жоғары мираждар (алыс мираждар).

Мираждың бұл түрі шығу тегі бойынша алдыңғы сияқты қарапайым. Дегенмен, мұндай мираждар әлдеқайда әртүрлі және әдемі. Олар ауада пайда болады. Олардың ішіндегі ең кереметі – әйгілі елес қалалар. Бір қызығы, олар әдетте мыңдаған шақырым қашықтықта орналасқан нысандардың - қалалардың, таулардың, аралдардың бейнелерін бейнелейді.

Бүйірлік мираждар

Олар күн қатты қызатын тік беттердің жанында пайда болады. Бұл теңіздің немесе көлдің жартасты жағалаулары болуы мүмкін, жағаны Күн сәулесі жарықтандырған, ал судың беті мен оның үстіндегі ауа әлі де салқын. Сағымның бұл түрі Женева көлінде жиі кездесетін құбылыс.

Фата Моргана

Фата Моргана - мираждың ең қиын түрі. Бұл бірден бірнеше мираж түрлерінің қосындысы. Сонымен қатар, мираж бейнеленген заттар бірнеше есе көбейіп, айтарлықтай бұрмаланған. Бір қызығы, мираждың бұл түрі өз атын атақты Артурдың әпкесі Морганадан алған. Ол Ланселотты қабылдамағаны үшін ренжіген. Оған ашулану үшін ол су асты әлеміне қоныстанды және барлық адамдардан кек ала бастады, оларды елес көріністермен алдайды.

Теңізшілер әлі де көретін көптеген «Ұшатын голландиялықтарды» да Фата Моргандарға жатқызуға болады. Олар әдетте бақылаушылардан жүздеген, тіпті мыңдаған шақырым қашықтықта орналасқан кемелерді көрсетеді.

Мүмкін, мираждардың сорттары туралы айтатын ештеңе жоқ.

Бұл өте әдемі және жұмбақ көрініс болғанымен, өте қауіпті екенін қосқым келеді. Мен мираждарды өлтіремін және олардың құрбандарын жынды қыламын. Бұл, әсіресе, шөл даладағы сағымдарға қатысты. Ал бұл құбылысты түсіндіру саяхатшылардың тағдырын жеңілдетпейді.

Дегенмен, адамдар онымен күресуге тырысады. Олар сағымдардың жиі кездесетін жерлерін, кейде олардың формаларын көрсететін арнайы бағыттаушылар жасайды.

Айтпақшы, мираждар зертханада алынады.

Мысалы, кітабында жарияланған қарапайым эксперимент В.В. Майра «Қарапайым эксперименттерде жарықтың толық шағылысы» (Мәскеу, 1986), мұнда әртүрлі орталарда мираж модельдерін алудың толық сипаттамасы берілген. Миражды байқаудың ең оңай жолы - суда (Cурет 2). Ақ түбі бар ыдыстың түбіне қою, жақсырақ қара кофе құтысын бекітіңіз. Төменге, дерлік тігінен, оның қабырғасының бойымен, тез ыстық суды құмыраға құйыңыз. Құмыраның беті бірден жылтыр болады. Неліктен? Себебі судың сыну көрсеткіші температураға қарай артады. Құмыраның ыстық бетінде судың температурасы қашықтыққа қарағанда әлдеқайда жоғары. Сонымен, шөлдегі немесе ыстық асфальттағы сағымдар сияқты жарық сәулесінің қисаюы бар. Жарықтың толық шағылысуына байланысты бізге құмырасы жылтыр болып көрінеді.

Әрбір дизайнер фотошопты қай жерден жүктеп алу керектігін білгісі келеді.

Күн (кейде Ай) көптеген су тамшыларын (жаңбыр немесе тұман) жарықтандырғанда байқалатын атмосфералық оптикалық және метеорологиялық құбылыс. Кемпірқосақ спектрдің түстерінен тұратын көп түсті доғаға немесе шеңберге ұқсайды (сыртқы шетінен: қызыл, қызғылт сары, сары, жасыл, көк, индиго, күлгін). Бұл орыс мәдениетіндегі кемпірқосақта әдетте ерекшеленетін жеті түс, бірақ шын мәнінде спектр үздіксіз екенін және оның түстері көптеген аралық реңктер арқылы бір-біріне тегіс ауысатынын есте ұстаған жөн.

Кемпірқосақпен сипатталған шеңбердің центрі бақылаушы мен Күн арқылы өтетін түзу сызықта жатыр, сонымен қатар кемпірқосақты бақылағанда (ореолдан айырмашылығы) Күн әрқашан бақылаушының артында болады, ал Күнді көру мүмкін емес. және кемпірқосақ бір уақытта оптикалық құрылғыларды пайдаланбай. Жердегі бақылаушы үшін кемпірқосақ әдетте доғаға, шеңбердің бір бөлігіне ұқсайды, ал бақылау нүктесі неғұрлым жоғары болса, соғұрлым ол толық болады (таудан немесе ұшақтан толық шеңберді көруге болады). Күн көкжиектен 42 градустан жоғары көтерілгенде, кемпірқосақ жер бетінен көрінбейді.

Кемпірқосақ күн сәулесі атмосферада қалқып жүрген су тамшылары (жаңбыр немесе тұман) арқылы сынғанда және шағылғанда пайда болады. Бұл тамшылар әр түрлі түсті жарықты әртүрлі тәсілдермен бұрады (ұзақ толқын ұзындығы (қызыл) жарық үшін судың сыну көрсеткіші қысқа толқын ұзындығына (күлгін) қарағанда азырақ, сондықтан қызыл жарық ең аз - 137 ° 30" бұрылады, ал күлгін ең қатты 139°20" бұрылады). Нәтижесінде ақ жарық спектрге ыдырайды (жарық дисперсиясы пайда болады). Жарық көзіне арқасын тіреп тұрған бақылаушы концентрлік шеңберлер (доғалар) бойымен ғарыштан келетін түрлі-түсті жарқырауды көреді.

Көбінесе біріншілік кемпірқосақ байқалады, онда жарық бір ішкі шағылудан өтеді. Сәулелердің жолы жоғарғы оң жақтағы суретте көрсетілген. Бастапқы кемпірқосақта қызыл түс доғаның сыртында, оның бұрыштық радиусы 40-42 °.

Кейде біріншісінің айналасында басқа, азырақ жарқыраған кемпірқосақты көруге болады. Бұл екінші реттік кемпірқосақ, ол тамшыларға екі рет шағылысқан жарықтан пайда болады. Қосалқы кемпірқосақта түстердің «төңкерілген» тәртібі сыртқы жағынан күлгін, ал ішкі жағында қызыл. Екінші кемпірқосақтың бұрыштық радиусы 50-53°. Екі кемпірқосақ арасындағы аспан әдетте айтарлықтай қараңғы, бұл аймақ Александр жолағы деп аталады.

Табиғи жағдайда үшінші ретті кемпірқосақтың пайда болуы өте сирек кездеседі. Соңғы 250 жыл ішінде бұл құбылысты бақылау туралы тек бес ғылыми есеп болды деп саналады. Ең таң қалдыратыны, 2011 жылы төртінші ретті кемпірқосақты бақылап қана қоймай, оны фотосуретке түсіруге болатыны туралы хабардың пайда болуы. Зертханалық жағдайларда әлдеқайда жоғары дәрежелі кемпірқосақтарды алуға болады. Осылайша, 1998 жылы жарияланған мақалада авторлар лазерлік сәулеленуді қолдана отырып, екі жүзінші ретті кемпірқосақ алуға қол жеткізгені айтылған.

Бастапқы кемпірқосақтан түсетін жарық доғаның бағыты бойынша 96% поляризацияланған. Екінші кемпірқосақтан түсетін жарық 90% поляризацияланған.

Жарық айлы түнде айдан кемпірқосақты да көруге болады. Аз жарықта жұмыс істейтін адам көзінің рецепторлары – «таяқшалар» түстерді қабылдамайтындықтан, ай кемпірқосақ ақшыл болып көрінеді; жарық неғұрлым ашық болса, кемпірқосақ соғұрлым «боялады» (түс рецепторлары - «конустар» оның қабылдауына кіреді).

Белгілі бір жағдайларда сіз қос, төңкерілген немесе тіпті сақиналы кемпірқосақты көре аласыз. Шындығында, бұл басқа процестің құбылыстары - атмосферада шашыраған мұз кристалдарында жарықтың сынуы және ореолға жатады. Аспанда төңкерілген кемпірқосақтың (зенитальды доғаға жақын, зенитальды доға - ореол түрлерінің бірі) пайда болуы үшін Солтүстік және Оңтүстік полюстерге тән ерекше ауа райы жағдайлары қажет. Төңкерілген кемпірқосақ 7 – 8 мың метр биіктіктегі жұқа бұлт пердесінің мұз айдындары арқылы өтетін жарықтың сынуы нәтижесінде пайда болады. Мұндай кемпірқосақтағы түстер де керісінше: күлгін - жоғарғы жағында, ал қызыл - төменгі жағында.

Полярлық шамдар

Aurora Borealis (Солтүстік жарықтар) - магнитосферасы бар планеталар атмосферасының жоғарғы қабаттарының күн желінің зарядталған бөлшектерімен әрекеттесуіне байланысты жарқырауы (люминесценция).

Атмосфераның жоғарғы қабатының өте шектеулі аймағында полярлық ионосфераға солтүстік және оңтүстік полярлық шыңдар арқылы түсетін күн желінің энергиясы аз зарядталған бөлшектері нәтижесінде полярлық сәулелер пайда болуы мүмкін. Солтүстік жарты шарда Шпицбергеннің үстінен түске таман полярлық сәулені байқауға болады.

Плазма қабатының энергетикалық бөлшектері атмосфераның жоғарғы қабатымен соқтығысқан кезде оның құрамына кіретін газдардың атомдары мен молекулалары қозғалады. Қозған атомдардың сәулеленуі көрінетін диапазонда болады және аврора түрінде байқалады. Авроралардың спектрлері планеталар атмосферасының құрамына байланысты: мысалы, егер Жер үшін көзге көрінетін диапазондағы қозған оттегі мен азоттың эмиссиялық сызықтары ең жарқын болса, Юпитер үшін ультракүлгін сәуледегі сутегінің сәуле шығару сызықтары. .

Зарядталған бөлшектердің иондануы бөлшектер жолының соңында ең тиімді болатындықтан және атмосфераның тығыздығы барометрлік формулаға сәйкес биіктіктің жоғарылауымен төмендейтіндіктен, полярлық сәулелердің пайда болу биіктігі планетаның атмосферасының параметрлеріне айтарлықтай тәуелді, сондықтан атмосфераның өте күрделі құрамы бар Жер үшін оттегінің қызыл жарқырауы 200-400 км биіктікте, ал азот пен оттегінің бірлескен жарқырауы ~ 110 км биіктікте байқалады. Сонымен қатар, бұл факторлар полярлардың пішінін де анықтайды - диффузиялық жоғарғы және өте өткір төменгі шекаралар.

Авроралар негізінен екі жарты шардың жоғары ендіктерінде Жердің магниттік полюстерін қоршап тұрған сопақ белдеулерде – авроралды сопақшаларда байқалады. Ауроральды сопақшалардың диаметрі тыныш Күн кезінде ~ 3000 км, күндізгі жағында зонаның шекарасы магниттік полюстен 10-16 ° қашықтықта, ал түнде 20-23 °. Жердің магниттік полюстері географиялық полюстерден ~12° қашықтықта орналасқандықтан, полярлар 67–70° ендіктерде байқалады; олардың әдеттегі пайда болу шекарасынан солтүстікке қарай. Мысалы, тек 47° параллельде жатқан Стюарт аралында полярлық сәулелер үнемі болып тұрады. Маори оны тіпті «Жалын» деп атады.

Жердің полярлық сәулелерінің спектрінде атмосфераның негізгі құрамдас бөліктерінің, азот пен оттегінің сәулеленуі ең қарқынды, ал олардың эмиссиялық сызықтары атомдық және молекулалық (бейтарап молекулалар мен молекулалық иондар) күйде байқалады. Атомдық оттегі мен иондалған азот молекулаларының эмиссиялық сызықтары ең қарқынды болып табылады.

Оттегінің жарқырауы толқын ұзындығы 557,7 нм (жасыл сызық, өмір сүру ұзақтығы 0,74 с) және 630 және 636,4 нм дублеті (қызыл аймақ, өмір сүру ұзақтығы 110 с) болатын метатұрақты күйдегі қозған атомдардың эмиссиясына байланысты. Нәтижесінде, қызыл дублет 150-400 км биіктікте шығарылады, мұнда атмосфераның жоғары сирек болуына байланысты соқтығыстар кезінде қозғалған күйлердің жойылу жылдамдығы төмен. Иондалған азот молекулалары 391,4 нм (ультракүлгінге жақын) 427,8 нм (күлгін) және 522,8 нм (жасыл) жиілікте шығарады. Дегенмен, атмосфераның химиялық құрамы мен ауа райы факторларының сәйкес келмеуіне байланысты әрбір құбылыстың өзіндік ерекше диапазоны бар.

Авроралардың спектрі биіктікке қарай өзгереді және полярлық сәулелер спектрінде басым болатын сәулелену сызықтарына байланысты полярлар екі түрге бөлінеді: атомдық сызықтары басым А типті биік таулы полярлар және салыстырмалы түрде төмен биіктіктегі В типті полярлар ( 80-90 км) осы биіктіктерде салыстырмалы тығыз атмосферада атомдық қозған күйлердің соқтығысуынан демпфингке байланысты спектрдегі молекулалық сызықтардың басым болуымен.

Көктемде және күзде Аврора қыс пен жазға қарағанда әлдеқайда жиі кездеседі. Ең жоғары жиілік көктемгі және күзгі күн мен түннің теңелуіне жақын кезеңдерге келеді. Аврора кезінде қысқа уақыт ішінде үлкен энергия бөлінеді. Осылайша, 2007 жылы тіркелген тәртіпсіздіктердің бірі үшін 5 1014 джоуль шығарылды, бұл шамамен 5,5 магнитудалы жер сілкінісі кезіндегідей.

Жер бетінен қараған кезде аврора аспанның жалпы тез өзгеретін жарқырауы немесе қозғалатын сәулелер, жолақтар, тәждер, «перделер» ретінде көрінеді. Авроралардың ұзақтығы ондаған минуттан бірнеше күнге дейін созылады.

Солтүстік және оңтүстік жарты шарлардағы полярлық сәулелер симметриялы деп есептелді. Дегенмен, 2001 жылдың мамыр айында ғарыштан солтүстік және оңтүстік полюстерден бір мезгілде полярлық сәулені бақылау солтүстік және оңтүстік жарықтардың бір-бірінен айтарлықтай ерекшеленетінін көрсетті.

оптикалық жарық кванттық кемпірқосақ

Қорытынды

Табиғи оптикалық құбылыстар өте әдемі және алуан түрлі. Ертеде адамдар өз болмысын түсінбеген кезде оларға тылсым, магиялық, діни мән беріп, олардан қорқып, қорқатын. Бірақ қазір, біз тіпті зертханалық (кейде әбден қолдан жасалған) жағдайларда құбылыстардың әрқайсысын өз қолымызбен жасай алатын болсақ, қарабайыр сұмдық жойылды және біз күнделікті өмірде аспанда жарқыраған кемпірқосақты қуана байқаймыз, солтүстікке қарай жүре аламыз. құмырсқаға тамсану және шөл далада жарқ еткен жұмбақ сағымға қызығушылық таныту. Ал айналар біздің күнделікті өміріміздің одан да маңызды бөлігіне айналды - күнделікті өмірде де (мысалы, үйде, автокөліктерде, бейнекамераларда), сондай-ақ әртүрлі ғылыми аспаптарда: спектрофотометрлерде, спектрометрлерде, телескоптарда, лазерлерде, медициналық жабдықтарда.

Ұқсас құжаттар

Оптика дегеніміз не? Оның түрлері және қазіргі физиканың дамуындағы рөлі. Жарықтың шағылуымен байланысты құбылыстар. Шағылу коэффициентінің жарықтың түсу бұрышына тәуелділігі. Қорғаныс көзілдірігі. Жарықтың сынуымен байланысты құбылыстар. Кемпірқосақ, мираж, аврора.

аннотация, 01.06.2010 қосылған


Оптиканың түрлері. Жер атмосферасы оптикалық жүйе ретінде. Күннің батуы. Аспан түсінің өзгеруі. Кемпірқосақ түзілуі, кемпірқосақтардың алуан түрі. Полярлық шамдар. Авроралардың себебі ретінде күн желі. Мираж. Оптикалық құбылыстардың жұмбақтары.

курстық жұмыс, 17.01.2007 қосылған


Жарық табиғаты туралы ежелгі ойшылдардың табиғат құбылыстарын қарапайым бақылауларына негізделген көзқарастары. Призманың элементтері және оптикалық материалдар. Призма материалының және қоршаған ортаның жарықтың сыну көрсеткіштерінің призмадағы жарықтың сыну құбылысына әсерін көрсету.

курстық жұмыс, 26.04.2011 қосылған


Жарықтың корпускулалық және толқындық теорияларын зерттеу. Интерференциялық заңдылықтың максимумдары мен минимумдарының шарттарын зерттеу. Екі монохроматикалық толқынның қосылуы. Көз арқылы қабылданатын жарықтың толқын ұзындығы мен түсі. Интерференциялық жиектерді локализациялау.

аннотация, 20.05.2015 қосылған


Жарықтың сынуымен, дисперсиясымен және интерференциясымен байланысты құбылыстар. Алыстан көру ғажайыптары. Кемпірқосақтың дифракциялық теориясы. гало түзілуі. Алмаз шаңының әсері. «Сынық көру» феномені. Пархелия, тәждер, полярлық аспандағы бақылау.

презентация, 14.01.2014 қосылды


Механикалық толқындардың дифракциясы. Янг тәжірибесі мысалында жарық интерференциясы құбылыстарын хабарлау. Дифракция құбылыстарын түсіндіруге мүмкіндік берген толқындық теорияның негізгі постулаты болып табылатын Гюйгенс-Френель принципі. Геометриялық оптиканың қолданылу шегі.

презентация, 11/18/2014 қосылды


Құбылыс теориясы. Дифракция – өткір біртекті емес ортада жарықтың таралуы кезіндегі құбылыстардың жиынтығы. Дөңгелек тесіктен дифракция кезінде жарық интенсивтілігінің таралу функциясын табу және зерттеу. Дифракцияның математикалық моделі.

курстық жұмыс, 28.09.2007 қосылған


Оптикалық құбылыстардың негізгі заңдылықтары. Жарықтың түзу сызықты таралу, шағылу және сыну заңдары, жарық сәулелерінің тәуелсіздігі. Лазерді қолданудың физикалық принциптері. Когерентті жарықтың кванттық генераторының физикалық құбылыстары мен принциптері.

презентация, 18.04.2014 қосылды


Жарық және толқын құбылыстары физикасының ерекшеліктері. Жарық қасиеттерін адамның кейбір бақылауларын талдау. Геометриялық оптика заңдарының мәні (жарықтың түзу сызықты таралуы, жарықтың шағылу және сыну заңдары), негізгі жарықтандыру шамалары.

курстық жұмыс, 10/13/2012 қосылды


Кедергілердің жанынан өткенде дифракцияны, жарықтың таралудың түзу сызықты бағытынан ауытқу құбылыстарын зерттеу. Жарық толқындарының мөлдір емес денелер шекарасында иіліп, жарықтың геометриялық көлеңке аймағына енетін сипаттамасы.

Табиғатта (тірі және жансыз) әр түрлі өзгерістер үнемі болып тұрады. Күн шығады және батады - түн күнді ауыстырады. Найзағай кезінде найзағай жарқылдап, күн күркірейді. Көктемде ағаштар жасылға айналады. Ұшақ аспанда жоғары ұшады. Қашықтан басқару пультіндегі түймені басу арқылы біз теледидарды қосамыз.

Табиғатта болатын барлық өзгерістер табиғат құбылыстары деп аталады.

Әрбір ғылымда белгілі бір ұғымдардың – терминдердің атауы болып табылатын сөздер немесе сөз тіркестері қолданылады. Сіз «график», «фигура», «формула» математикалық терминдерін бұрыннан қолдандыңыз, сіз украин тілі мен әдебиетінде «тақырып», «сөйлем», «жұрнақ», «өлең» және т.б. өз мерзімдері де бар. Физика қолданатын ең жалпы ұғымдардың бірі – материя ұғымы. Физикада материя табиғатта бар нәрсенің барлығы ретінде түсініледі, оның бар екендігі туралы біз білетін-білмегенімізге қарамастан.

Табиғатта болып жатқан өзгерістер материяның қозғалысының көрінісі болып табылады. Аспанда ұшақ ұшады, бір тамшы жаңбыр жауады, жағадан қайық жүзеді, оқушы мектепке барады. Осы жағдайлардың барлығында біз уақыт өте келе ұшақтың бұлтқа және терезе әйнегіндегі жаңбыр тамшысына қатысты орны өзгеріп, оқушының мектепке жақындағанын көреміз.

Біз әртүрлі заттардың және олардың бөліктерінің бір-біріне қатысты қозғалысы ретінде қабылдайтын құбылыстарды механикалық құбылыстар деп атайды.

Заттың қозғалысы бізге көрінбейтін болуы мүмкін: жаңбырдан кейін шалшықтар кебеді, шәйнекте су қайнайды, мартен пешінде болат балқиды, күн сәулесі жерді қыздырады. Мұндай құбылыстар жылулық деп аталады. Жылу құбылыстары микроәлемдегі өзгерістермен - атомдардың, молекулалардың көрінбейтін қозғалысымен, олардың сәулеленуімен байланысты.

Түн түскенде шамды қосамыз. Электр құрылғыларының әрекеті электр зарядтарының қозғалысы мен өзара әрекеттесуінің салдары болып табылады, олардың тасымалдаушылары элементар бөлшектер - молекулалар мен атомдардан да аз түзілу. Бұл жағдайда біз электрлік құбылыстармен айналысамыз. Найзағай – табиғатта болатын электрлік құбылыстардың бір көрінісі (1.1-сурет).

Магниттік құбылыстар электрлік құбылыстармен тығыз байланысты. Егер жақын жерде сым қойылса және ол арқылы электр тогы өтсе, компастың магниттік инесі бағдарын өзгертеді. Күнделікті өмірде, өнеркәсіпте және көлікте кеңінен қолданылатын электр қозғалтқыштарының жұмысы үшін магниттік құбылыстардың үлкен маңызы бар. Табиғаттағы электрлік және магниттік құбылыстардың бір көрінісі – полярлық сәулелер (1.2-сурет).

Жаңбырдан кейінгі кемпірқосақ (1.3-сурет), аспанның көгілдірлігі, кинотеатрдағы экрандағы кескін, көбелектің қанатындағы және CD бетіндегі түстердің ойнауы - жарық құбылыстарының көрінісі (Cурет ). 1.4).

Бұл құбылыстардың барлығын физика зерттейді, сондықтан оларды физикалық құбылыстар деп атайды.

Табиғатта болып жатқан құбылыстар өзара байланысты, өйткені бұлар материя қозғалысының көріністері. Шамның спиральінен өтетін ток (электрлік құбылыс) оның жарқырауына (жылу құбылысы) және жарық шығаруына (оптикалық құбылыс) әкеледі. Найзағай разрядының әсерінен ауа қызады және тез кеңейеді, сондықтан біз күн күркіреуін естиміз. Әртүрлі құбылыстарды зерттей отырып, физиктер олардың пайда болу себебін, олардың арасындағы байланысты анықтайды.

Физикада физикалық дене немесе жай дене термині кеңінен қолданылады. Мысалы, механикалық қозғалыстың жалпы белгілері зерттелетін болса, онда қандай дененің қозғалатыны маңызды емес. Тас, доп, алма немесе көкжиекке бұрышта лақтырылған немесе басқа кез келген зат оның қозғалысын күшейтеді, ал ең жоғары орынға жеткенде, жоғары жылдамдықпен құлай бастайды. Мұндай қозғалыстарды зерттегенде физиктер былай дейді: дене тігінен жоғары лақтырылған немесе дене көкжиекке бұрышпен лақтырылған. Ғарышкерлерді Халықаралық ғарыштық орбиталық станцияға жеткізетін ғарыш кемелері мен оларға жаңа жүк әкелетін кемелердің қозғалысы бірдей заңдарға бағынады.

Алюминий немесе болат табаны қыздыру табиғатта бірдей. Сондықтан физикадағы дене термині механикалық, жылулық немесе олардың қатысуымен болатын басқа құбылыстарды зерттейтін кез келген пәнді білдіреді. Физикалық денелерге мысал ретінде тас, лақа, кеме, кастрюльдегі су, баллондағы газ, машина, шар және ондағы ауа, Жер жатады.

СҰРАҚТАР МЕН ТАПСЫРМАЛАР

1. Физикалық құбылыс деп нені айтады?

2. Зат дегеніміз не?

3. Физикалық құбылыстардың қандай түрлерін білесіңдер?

4. Күндізгі уақытта байқаған механикалық, жылулық, электрлік, оптикалық құбылыстарға екі-үш мысал келтір.

5. Физика сабағында, түскі ас кезінде үйде қолданған, мектепке бара жатқанда көрген физикалық денелерге мысалдар келтір.

Билет нөмірі 1

1. Физика нені зерттейді. Кейбір физикалық терминдер. Бақылаулар мен эксперименттер. Физикалық шамалар. Физикалық шамаларды өлшеу. Өлшеулердің дәлдігі мен қателігі.

Физика – денелер мен құбылыстардың ең жалпы қасиеттері туралы ғылым.

Адам әлемді қалай таниды? Ол табиғат құбылыстарын қалай зерттейді, ол туралы ғылыми білім алады?

Адамның ең бірінші алатын білімі бақылаулар табиғаттың артында.

Дұрыс білім алу үшін кейде қарапайым бақылау жеткіліксіз және жүргізу керек эксперимент – арнайы дайындалған тәжірибе .

Эксперименттерді ғалымдар жүргізеді белгілі бір мақсатпен алдын ала ойластырылған жоспар .

Тәжірибелер кезінде өлшемдер алынады физикалық шамалардың арнайы аспаптарын қолдану. Мысалдар физикалық шамалар олар: қашықтық, көлем, жылдамдық, температура.

Демек, физикалық білімнің қайнар көзі – бақылаулар мен тәжірибелер.

Физикалық заңдар тәжірибемен бекітілген фактілерге негізделеді және тексеріледі. Білудің бірдей маңызды тәсілі құбылыстың теориялық сипаттамасы . Физикалық теориялар белгілі құбылыстарды түсіндіруге және әлі ашылмаған жаңаларын болжауға мүмкіндік береді.

Денелермен болатын өзгерістер физикалық құбылыстар деп аталады.

Физикалық құбылыстар бірнеше түрге бөлінеді.

Физикалық құбылыстардың түрлері:

1. Механикалық құбылыстар (мысалы, автомобильдердің, ұшақтардың, аспан денелерінің қозғалысы, сұйықтық ағыны).

2. Электрлік құбылыстар (мысалы, электр тогы, өткізгіштерді токпен қыздыру, денелердің электрленуі).

3. Магниттік құбылыстар (мысалы, магниттердің темірге әсері, жердің магнит өрісінің компас инесіне әсері).

4. Оптикалық құбылыстар (мысалы, айнадан жарықтың шағылысуы, әртүрлі жарық көздерінен жарық сәулелерінің шығуы).

5. Жылу құбылыстары (мұздың еруі, судың қайнауы, денелердің жылулық кеңеюі).

6. Атомдық құбылыстар (мысалы, ядролық реакторлардың жұмысы, ядролардың ыдырауы, жұлдыздардың ішінде жүретін процестер).

7. Дыбысқұбылыстар (қоңырау соғу, музыка, күн күркіреуі, шу).

Физикалық терминдерфизикада қысқалық, нақтылық және ыңғайлылық үшін қолданылатын арнайы сөздер.

Физикалық денебізді қоршап тұрған әрбір зат. (Физикалық денелерді көрсету: қалам, кітап, мектеп партасы)

ЗатБұл физикалық денелерден жасалған барлық нәрсе. (Әртүрлі заттардан тұратын физикалық денелерді көрсету)

Материя- бұл біздің санамызға қарамастан (аспан денелері, өсімдіктер, жануарлар және т.б.) Әлемде бар барлық нәрсе.

физикалық құбылыстарфизикалық денелерде болатын өзгерістер.

Физикалық шамаларденелердің немесе құбылыстардың өлшенетін қасиеттері болып табылады.

Физикалық аспаптар- Бұл физикалық шамаларды өлшеуге және тәжірибе жүргізуге арналған арнайы құрылғылар.

Физикалық шамалар:
биіктігі h, массасы m, жол s, жылдамдық v, уақыт t, температура t, көлем V, т.б.

Физикалық шамалардың өлшем бірліктері:

SI халықаралық бірлік жүйесі:

(халықаралық жүйе)

Негізгі:

Ұзындығы - 1 м - (метр)

Уақыт - 1 с - (секунд)

Салмағы - 1 кг - (килограмм)

Туындылар:

Көлемі - 1 м³ - (текше метр)

Жылдамдық - 1 м/с - (секундына метр)

Бұл өрнекте:

10 саны уақыттың сандық мәні,

«s» әрпі – уақыт бірлігінің аббревиатурасы (секунд),

және 10 с комбинациясы уақыт мәні болып табылады.

Бірлік атауларының префикстері:

Физикалық шамаларды өлшеуді ыңғайлы ету үшін негізгі бірліктерден басқа, 10, 100, 1000 және т.б. неғұрлым негізгі

g - гекто (×100) k - кило (× 1000) M - мега (× 1000 000)

1 км (километр) 1 кг (килограмм)

1 км = 1000 м = 10³ м 1 кг = 1000 г = 10³ г

Ежелгі заманнан бері мираждар, ауадағы жыпылықтайтын фигуралар адамдарды алаңдатып, үрейлендірді. Қазіргі уақытта ғалымдар табиғаттың көптеген құпияларын, соның ішінде оптикалық құбылыстарды ашты. Оларды табиғаттың құпиялары таң қалдырмайды, олардың мәні бұрыннан зерттелген. Қазіргі кезде орта мектепте оптикалық құбылыстар физикадан 8-сыныпта оқытылады, сондықтан кез келген оқушы олардың табиғатын түсіне алады.

Негізгі ұғымдар

Ежелгі ғалымдар адамның көзі ең жұқа шандырлары бар заттарды пальпациялау арқылы көреді деп есептеді. Ол кездегі оптика көруді зерттейтін ғылым болды.

Орта ғасырларда оптика жарық пен оның мәнін зерттеді.

Қазіргі кезде оптика – әртүрлі орталар арқылы жарықтың таралуын және оның басқа заттармен әрекеттесуін зерттейтін физиканың бір бөлігі. Көрумен байланысты барлық сұрақтар физиологиялық оптикамен зерттеледі.

Оптикалық құбылыстар - бұл жарық сәулелерімен орындалатын әртүрлі әрекеттердің көрінісі. Оларды атмосфералық оптика зерттейді.

Атмосферадағы әдеттен тыс процестер

Жер планетасы атмосфера деп аталатын газды қабықпен қоршалған. Оның қалыңдығы жүздеген шақырымға жетеді. Жерге жақынырақ атмосфера тығызырақ және жоғары қарай жұқарады. Атмосфералық қабықтың физикалық қасиеттері үнемі өзгеріп отырады, қабаттары араласады. Температураларды өзгерту. Тығыздық, мөлдірлік дәрежесі ығысқан.

Күннен және басқа аспан денелерінен жарық сәулелері Жерге қарай түседі. Олар Жер атмосферасы арқылы өтеді, олар үшін белгілі бір оптикалық жүйе ретінде қызмет етеді, оның сипаттамаларын өзгертеді. шағылыстыру, шашу, атмосферадан өту, жерді жарықтандыру. Белгілі бір жағдайларда сәулелердің жолы иілген, сондықтан әртүрлі құбылыстар пайда болады. Физиктер ең ерекше оптикалық құбылыстарды қарастырады:

• күннің батуы;
• кемпірқосақтың пайда болуы;
• солтүстік шамдар;
• мираж;
• гало.

Оларды толығырақ қарастырайық.

күн айналасында гало

«Гало» сөзі грек тілінен аударғанда «шеңбер» дегенді білдіреді. Оның негізінде қандай оптикалық құбылыс жатыр?

Гало - атмосферада жоғары бұлт кристалдарында пайда болатын сәулелердің сыну және шағылысу процесі. Құбылыс қараңғы интервалмен шектелген Күннің жанындағы жарқыраған сәулелерге ұқсайды. Әдетте, ореолдар циклондардан бұрын пайда болады және олардың прекурсорлары болуы мүмкін.

Су тамшылары ауада қатып, алты қыры дұрыс призмалық пішінді алады. Атмосфераның төменгі қабаттарында пайда болатын мұз айдындары барлығына таныс. Жоғарғы жағында мұндай мұз инелер тік бағытта еркін түседі. Кристалдық мұздар айналады, жерге түседі, ал олар жерге қатысты параллель орналасады. Адам көруді линзалар және жарық сындыратын кристалдар арқылы басқарады.

Басқа призмалар тегіс шығады немесе алты сәулесі бар жұлдыздарға ұқсайды. Кристаллдарға түсетін жарық сәулелері сынбауы немесе басқа да бірқатар процестерге ұшырамауы мүмкін. Барлық процестердің анық көрінетіні сирек кездеседі, әдетте құбылыстың бір немесе басқа бөлігі айқынырақ көрінеді, ал басқалары нашар көрсетіледі.

Кішкентай ореол - бұл шамамен 22 градус радиусы бар күннің айналасындағы шеңбер. Шеңбердің түсі ішінен қызғылт, содан кейін сары, ақ болып ағып, көк аспанмен араласады. Шеңбердің ішкі аймағы қараңғы. Ол ауада ұшатын мұз инелеріндегі жарықтың сынуы нәтижесінде пайда болады. Призмалардағы сәулелер 22 градус бұрышпен ауытқиды, сондықтан кристалдардан өткен сәулелер бақылаушыға 22 градусқа бұрылған ретінде көрсетіледі. Сондықтан қараңғы болып көрінеді.

Қызыл түс аз сынады, күннен ең аз ауытқуды көрсетеді. Келесі - сары. Басқа сәулелер араласып, көзге ақ болып көрінеді.

46 градус бұрышы бар ореол бар, ол 22 градустық ореолдың айналасында орналасқан. Оның ішкі аймағы да қызғылт түсті, өйткені жарық күнге 90 градусқа бұрылған мұз инелерінде сынуға ұшырайды.

90 градустық ореол да белгілі, ол әлсіз жарқырайды, түсі дерлік жоқ немесе сыртында қызыл түсті. Ғалымдар бұл түрді әлі толық зерттеген жоқ.

Айдың айналасында гало және басқа көріністер

Бұл оптикалық құбылыс аспанда жеңіл бұлттар мен көптеген миниатюралық кристалды мұз қабаттары болса жиі байқалады. Әрбір мұндай кристал призманың бір түрі болып табылады. Негізінде олардың пішіні ұзартылған алтыбұрыштар. Жарық алдыңғы кристалдық аймаққа еніп, қарама-қарсы бөліктен шығып, 22 градусқа сынады.

Қыста, суық ауада көше шамдарының жанында сіз ореолды көре аласыз. Ол шамның жарығына байланысты пайда болады.

Күннің айналасында ореол аязды қарлы ауада да пайда болуы мүмкін. Қар түйіршіктері ауада, жарық бұлттардың арасынан өтеді. Кешкі күн батқанда бұл жарық қызылға айналады. Өткен ғасырларда ырымшылдар мұндай құбылыстардан үрейленді.

Ореол Күннің айналасында кемпірқосақ түсті шеңбер түрінде көрінуі мүмкін. Атмосферада алты қырлы кристалдар көп болса, бірақ олар шағылыспайды, бірақ күн сәулелерін сындырса пайда болады. Сәулелердің көпшілігі шашыраңқы, көзімізге жетпейді. Қалған сәулелер адамның көзіне жетеді, біз Күннің айналасында иридесцентті шеңберді байқаймыз. Оның радиусы шамамен 22 градус немесе 46 градус.

жалған күн

Ғалымдар ореол шеңбері әрқашан бүйірлерде жарқырап тұратынын атап өтті. Бұл тік және көлденең ореолдардың осы жерде кездесетіндігімен түсіндіріледі. Олардың қиылысында жалған күндер пайда болуы мүмкін. Бұл, әсіресе, Күн көкжиекке жақын болғанда жиі болады, бұл кезде біз енді тік шеңбердің бір бөлігін көрмейміз.

Жалған күн де ​​оптикалық құбылыс, ореолдың бір түрі. Ол шеге тәрізді алты беті бар мұз кристалдарынан пайда болады. Мұндай кристалдар атмосферада тік бағытта қозғалады, жарық олардың бүйір беттерінде сынады.

Шынайы күннен жоғары ореол шеңберінің беткі бөлігі ғана көрінетін болса, үшінші «күн» де пайда болуы мүмкін. Бұл доғаның сегменті немесе түсініксіз пішіндегі жарқыраған нүкте болуы мүмкін. Кейде жалған күндердің жарқырағандығы сонша, оларды нағыз Күннен ажырату мүмкін емес.

Кемпірқосақ

Бұл әртүрлі түстері бар толық емес шеңбердің пішіні.

Ежелгі діндер көктен жерге дейін сенген. Аристотель кемпірқосақ күн сәулесінің тамшыларының шағылысуынан пайда болады деп есептеді. Қандай оптикалық құбылыс әлі де адамды кемпірқосақ сияқты қуанта алады?

17 ғасырда Декарт кемпірқосақтың табиғатын зерттеді. Кейінірек Ньютон жарықпен тәжірибе жасап, Декарт теориясын толықтырды, бірақ бірнеше кемпірқосақтың пайда болуын, оларда жеке түс реңктерінің жоқтығын түсіне алмады.

Кемпірқосақ туралы толық теорияны 19 ғасырда Англиядан келген Д.Эри астрономы ұсынған. Ол кемпірқосақтың барлық процестерін аша алды. Ол жасаған теория бүгінде қабылданған.

Кемпірқосақ күн сәулесі аспанның күнге қарама-қарсы аймағындағы жаңбыр суының пердесіне түскенде пайда болады. Кемпірқосақтың ортасы Күннің арғы жағындағы нүктеде орналасқан, яғни ол адам көзіне көрінбейді. Кемпірқосақ доғасы - бұл орталық нүктенің айналасындағы шеңбердің бөлігі.

Кемпірқосақтағы түстер белгілі бір ретпен орналастырылған. Ол тұрақты. Қызыл - жоғарғы жиекте, күлгін - төменгі жағында. Олардың арасында түстер қатаң түрде орналасады. Кемпірқосақ барлық түстерді қамтымайды. Жасыл түстің басым болуы қолайлы ауа райына көшуді көрсетеді.

Полярлық шамдар

Бұл күн желінің атомдары мен элементтерінің өзара әсерінен атмосфераның жоғарғы магниттік қабаттарындағы жарқырау. Аврора әдетте жасыл немесе көк, қызғылт және қызыл реңктері бар. Олар таспа немесе дақ түрінде болуы мүмкін. Олардың жарылуы жиі шулы дыбыстармен бірге жүреді.

Мираж

Қарапайым мираждық алдау кез келген адамға таныс. Мысалы, жылытылған асфальтпен жүргенде, бұл ешкімді таң қалдырмайды. Сағымдардың пайда болуын қандай оптикалық құбылыс түсіндіреді? Бұл мәселеге толығырақ тоқталайық.

Мираж – атмосферадағы оптикалық физикалық құбылыс, нәтижесінде көз қалыпты жағдайда көрінбейтін заттарды көреді. Бұл ауа қабаттары арқылы өтетін жарық сәулесінің сынуына байланысты. Біршама қашықтықта орналасқан нысандар өздерінің шынайы орналасқан жеріне қатысты көтерілуі немесе құлауы немесе бұрмаланып, біртүрлі пішіндерге ие болуы мүмкін.

Сынған елес

Бұл күн батқанда немесе күн шыққанда биіктікте тұрған адамның көлеңкесі түсініксіз пропорцияларға ие болатын құбылыс, өйткені ол жақын жерде бұлттарға түседі. Бұл тұманды жағдайда жарық сәулелерінің су тамшыларымен шағылысуымен және сынуымен байланысты. Бұл құбылыс неміс Харц тауларының биіктерінің бірінің атымен аталған.

Әулие Эльмо ​​оты

Бұл теңіз кемелерінің діңгектеріндегі көк немесе күлгін түсті жарқыраған щеткалар. Шамдар таулы биіктікте, әсерлі биіктіктегі ғимараттарда пайда болуы мүмкін. Бұл құбылыс электр кернеуінің жоғарылауына байланысты өткізгіштердің ұштарында электр разрядтарының пайда болуына байланысты пайда болады.

Бұл 8-сынып сабақтарында қарастырылатын оптикалық құбылыстар. Оптикалық құрылғылар туралы сөйлесейік.

Оптикадағы дизайн

Оптикалық құрылғылар – жарық сәулеленуін түрлендіретін құрылғылар. Әдетте бұл құралдар көрінетін жарықта жұмыс істейді.

Барлық оптикалық құрылғыларды екі түрге бөлуге болады:

1. Экранда кескін алынатын құрылғылар. Бұл камералар, кинокамералар, проекциялық құрылғылар.
2. Адамның көзімен әрекеттесетін, бірақ экранда кескін түзбейтін құрылғылар. Бұл үлкейткіш әйнек, микроскоп, телескоптар. Бұл құрылғылар көрнекі болып саналады.

Камера – пленкадағы объектінің кескіндерін алу үшін қолданылатын оптомеханикалық құрылғы. Камераның дизайны камераны және линзаны құрайтын линзаларды қамтиды. Объектив пленкаға түсірілген объектінің төңкерілген миниатюралық бейнесін жасайды. Бұл жарықтың әрекетіне байланысты.

Кескін бастапқыда көрінбейді, бірақ дамып келе жатқан шешімнің арқасында ол көрінетін болады. Бұл кескін негативті деп аталады, онда жарық аймақтары қараңғы болып көрінеді және керісінше. Фотосезімтал қағазда негативтен оңды жасаңыз. Фото үлкейткіштің көмегімен кескін үлкейтіледі.

Үлкейткіш әйнек - объектілерді қарау кезінде үлкейтуге арналған линзалар немесе линзалар жүйесі. Үлкейткіш әйнек көздің жанына қойылады, нысанның анық көрінетін қашықтығы таңдалады. Үлкейткіш әйнек қолдану объектіні қарау бұрышын арттыруға негізделген.

Үлкен бұрыштық үлкейтуді алу үшін микроскоп қолданылады. Бұл құрылғыда объектілерді үлкейту линза мен окулярдан тұратын оптикалық жүйенің арқасында жүзеге асады. Алдымен көру бұрышы линза арқылы, содан кейін окуляр арқылы ұлғаяды.

Сонымен, біз негізгі оптикалық құбылыстар мен құрылғыларды, олардың сорттары мен ерекшеліктерін қарастырдық.