Существует простой способ запомнить порядок цветов радуги. Просто запомните фразу: «Каждый охотник хочет знать, где сидит фазан». Первая буква слов в предложении совпадает с названием цвета радуги. Например: «Hunter — o — orange».
Jl. Оптические явления
Атмосфера нашей планеты представляет собой довольно интересную оптическую систему, показатель преломления которой уменьшается с высотой из-за уменьшения плотности воздуха. Поэтому можно представить атмосферу Земли как гигантскую линзу, повторяющую форму Земли и имеющую монотонно изменяющийся коэффициент преломления.
Это приводит к ряду оптических явлений в атмосфере, которые обусловлены преломлением (дифракцией) и отражением (рефракцией) лучей в атмосфере.
Давайте теперь рассмотрим некоторые из наиболее важных оптических явлений в атмосфере.
Атмосферная рефракция
Атмосферная рефракция — это эффект искривления световых лучей при их прохождении через атмосферу.
Плотность воздуха (и, следовательно, показатель преломления) уменьшается с высотой. Представим, что атмосфера состоит из оптически однородных горизонтальных слоев, в которых показатель преломления меняется от слоя к слою (рис. 299).
Рисунок 299. Изменение показателя преломления в атмосфере Земли.
Когда луч света распространяется через такую систему, он «выталкивается» в направлении перпендикуляра к границе слоя в силу закона преломления. Однако плотность атмосферы уменьшается не скачкообразно, а непрерывно, что приводит к равномерному искривлению и повороту луча на угол a при прохождении через атмосферу.
В результате атмосферной рефракции мы видим Луну, Солнце и другие звезды немного выше, чем они есть на самом деле.
По той же причине, по которой увеличивается продолжительность дня (на 10-12 минут в наших широтах), диски Луны и Солнца уменьшаются у горизонта. Интересно, что максимальный угол преломления составляет 35′ (для объектов у горизонта), что превышает видимый угловой размер Солнца (32′).
Это следует из следующего факта: в тот момент, когда мы видим, что нижний край светила касается линии горизонта, солнечный диск фактически уже находится под горизонтом (рис. 300).
Рис. 300. Атмосферная рефракция лучей на закате Солнца
Мерцание звезд
Светимость звезд также связана с астрономической рефракцией света. Давно известно, что мерцание наиболее выражено у звезд, расположенных вблизи горизонта. Воздушные потоки в атмосфере со временем изменяют плотность воздуха, вызывая мерцание небесного тела. Астронавты на орбите не замечают никакого мерцания.
В жарких пустынных или степных районах и в полярных областях сильное нагревание или охлаждение воздуха у поверхности Земли вызывает миражи: Благодаря изгибу лучей объекты, которые на самом деле находятся далеко за горизонтом, кажутся видимыми и близкими.
Иногда это явление также называют земной рефракцией. Отражения можно объяснить зависимостью показателя преломления воздуха от температуры. Различают нижние и верхние миражи.
Более низкие миражи можно увидеть в жаркий летний день на хорошо прогретой асфальтовой дороге: Кажется, что перед нами рытвины, которых на самом деле нет. В этом случае мы рассматриваем «выбоины» как отражение лучей от неоднородно нагретых слоев воздуха вблизи «нагретого» асфальта.
Верхние офтальмопатии характеризуются значительным разнообразием: В одних случаях они дают прямое изображение (рис. 301, а), в других — перевернутое (рис. 301, б), могут быть двойными и даже тройными. Эти свойства связаны с различной зависимостью температуры воздуха и показателя преломления от высоты над уровнем моря.
Рис. 301. Образование отражения: а — прямое отражение; б — обратное отражение.
Явления в атмосфере
Атмосферные явления — это природные явления, которые образуются в атмосфере Земли в результате различных физических и химических процессов.
Все атмосферные явления делятся на 5 основных групп: оптические, электрические, гидрометеорологические, литометрические и неклассифицируемые атмосферные явления.
Кроме того, отдельно стоит еще одна группа — климатические явления. Он включает в себя все атмосферные явления, связанные с погодой и климатом. Они могут принадлежать к любому из пяти основных типов.
Гидрометеоры
Атмосферные явления, образующиеся путём поднятия в воздух твёрдых частиц с земной поверхности.
- Песчаная буря
Неклассифицированные явления
© NatureYav.ru, 2020-2022 Копирование материалов с этого сайта разрешено только с активной ссылкой на источник.
Радуга
Для большинства людей радуга является наиболее легко узнаваемым атмосферным визуальным явлением. Радуга видна, когда солнце находится позади вас, а капли дождя — перед вами. Капельки отражают свет обратно к вам.
Но как создаются яркие цвета радуги? Свет, исходящий от солнца, содержит все цвета спектра. Когда солнечный свет попадает на капли дождя, он «преломляется» (или изгибается). Свет разных цветов преломляется по-разному. Затем свет отражается от обратной стороны капли и снова преломляется, когда он покидает каплю и возвращается к вашим глазам. Благодаря двойному преломлению света, различные цвета света попадают в наши глаза под разными углами, создавая спектр, который мы видим как радугу. Этот процесс показан на рисунке ниже:
На изображении ниже показана двойная радуга. Внешняя радуга образуется, когда свет в капле дождя отражается дважды.
Сумеречные лучи
Сумеречные лучи (иногда их называют лучами солнца, лучами Бога или лестницей Иакова) — это лучи солнечного света, которые видны, когда солнце частично заслонено облаками. Лучи вызваны солнечным светом, проходящим через просветы в облаках, и разделены более темными областями, вызванными тенями облаков. Чаще всего их можно наблюдать на восходе и закате солнца, откуда они и получили свое название. Хотя лучи кажутся сходящимися или расходящимися, на самом деле они параллельны. Именно угол зрения создает эту иллюзию — так же, как длинная прямая дорога кажется исчезающей вдали, хотя стороны дороги параллельны.
Анти-сумеречные лучи
Противорассветные лучи похожи на сумеречные лучи, за исключением того, что для того, чтобы их увидеть, нужно отойти от солнца. Как и сумеречные лучи, они обычно наблюдаются на восходе и закате, а лучи возникают, когда солнце просвечивает сквозь облака. Лучи сходятся в «антисолнечном пятне» — точке, расположенной прямо напротив солнца с точки зрения наблюдателя. Однако, как и сумеречные лучи, они на самом деле параллельны.
«Домашнее обучение. Лайфхаки для родителей»
2 Прозрачность Радуга — это атмосферное, оптическое и метеорологическое явление, которое возникает, когда несколько капель воды (дождь или туман) освещаются солнцем.
3 Фольга HALO — это атмосферные оптические явления. Они возникают из-за преломления света кристаллами льда, которые образуются в плотных облаках и тумане. Гало может иметь самый разный вид — это могут быть радужные или белые полосы, пятна, дуги и круги на небе.
4 Слайд-шоу СМОТРЕТЬ — это оптическое явление в атмосфере, при котором воображаемое изображение удаленного объекта (или части неба) наблюдается смещенным от объекта.
5 Прозрачность В природе сумерки — это плавный переход от дневного света к ночному периоду вечером и обратно утром. Это также визуальное явление, вызванное тем, что солнце освещает верхние слои атмосферы после погружения под линию горизонта.
6 Слайд FIRE — яркое осветление горизонта перед восходом или после захода солнца.
7 СЛАЙД ПОЛИРОВАННЫЙ СИНИЙ — быстро меняющееся свечение в некоторых частях ночного неба, наблюдаемое в основном в высоких широтах. Он вызывается свечением тонких слоев воздуха на высоте 90-1000 км, когда протоны и электроны из космоса попадают в атмосферу.
8 Прозрачность Огромная электрическая искра в атмосфере, обычно возникающая во время грозы, представляет собой яркую вспышку света с сопровождающим ее громом.
9 СЛАЙД ФАНТАЗИИ БРОКЕНА Когда на восходе или закате солнца тень наблюдателя, находящегося на возвышенности, падает за ним в облаках на небольшое расстояние, в некоторых частях света происходит удивительное явление: тень принимает огромные размеры. Это происходит из-за отражения и преломления света мельчайшими капельками воды в тумане. Описанное явление называется «Брокенским призраком», в честь вершины гор Гарц в Германии.
Похожие явления
Существуют похожие явления, которые часто путают с самой радугой.
Гало — это широко распространенное визуальное явление в атмосфере. Он напоминает круговой ободок вокруг солнца или другого источника света. Он может быть вызван кристаллами льда в высотных облачных пузырях. Существует большое разнообразие подтипов: круговые, перевернутые, перевернутые дуги, солнечный столб.
Один из типов ореола называется прошлым. Это вызвано преломлением солнечного света на анизотропных кристаллах льда. Наблюдатель видит его как радужное пятно недалеко от Солнца. Подобное явление происходит в лунные ночи и называется парзена. Посылки отличаются по цвету — верхняя часть красная, нижняя синяя.
Зенитная дуга похожа на перевернутую радугу. Это также своего рода ореол. Он образуется в результате отражения света от облаков.
