Оптические явления в атмосфере

ОПТИЧЕСКИЕ ЯВЛЕНИЯ В АТМОСФЕРЕ

ОПТИЧЕСКИЕ ЯВЛЕНИЯ В АТМОСФЕРЕ - ЯВЛЕНИЯ, ВЫЗЫВАЕМЫЕ РАССЕЯНИЕМ, ПОГЛОЩЕНИЕМ, ПРЕЛОМЛЕНИЕМ И ДИФРАКЦИЕЙ СВЕТА.

ИСТОЧНИКАМИ СВЕТА МОГУТ БЫТЬ СОЛНЦЕ, ЛУНА, ИОНИЗИРОВАННЫЙ ВОЗДУХ ВЕРХНИХ СЛОЕВ АТМОСФЕРЫ, РАЗЛИЧНЫЕ ИСКУССТВЕННЫЕ ИСТОЧНИКИ – ФАРЫ, ФОНАРИ, ПРОЖЕКТОРЫ.

ОПТИЧЕСКИЕ ЯВЛЕНИЯ ТЕСНО СВЯЗАНЫ С ПОГОДОЙ И В РЯДЕ СЛУЧАЕВ МОГУТ БЫТЬ ИСПОЛЬЗОВАНЫ ДЛЯ ЕЕ ПРЕДСКАЗАНИЯ.

К ОПТИЧЕСКИМ ЯВЛЕНИЯМ ОТНОСЯТСЯ:

• СУМЕРКИ

СУМЕРКИ - ОПТИЧЕСКОЕ ЯВЛЕНИЕ:

- НАБЛЮДАЕМОЕ В АТМОСФЕРЕ ПЕРЕД ВОСХОДОМ И ПОСЛЕ ЗАКАТА СОЛНЦА;

- СОСТОЯЩЕЕ В ПЛАВНОМ ПЕРЕХОДЕ ОТ НОЧНОГО МРАКА К ДНЕВНОМУ СВЕТУ И ОБРАТНО.

СУМЕРКИ ВЫЗЫВАЮТСЯ ТЕМ, ЧТО СОЛНЕЧНЫЕ ЛУЧИ ОСВЕЩАЮТ ВЫСОКИЕ СЛОИ ЗЕМНОЙ АТМОСФЕРЫ, ТОГДА КАК НА УРОВНЕ ЗЕМНОЙ ПОВЕРХНОСТИ СОЛНЦЕ ЕЩЕ НЕ ВЗОШЛО ИЛИ УЖЕ ЗАШЛО.

ПРОДОЛЖИТЕЛЬНОСТЬ СУМЕРЕК ЗАВИСИТ ОТ ГЕОГРАФИЧЕСКОЙ ШИРОТЫ МЕСТА И ОТ СКЛОНЕНИЯ СОЛНЦА.

ЗАРЯ

• ЗАРЯ - СОВОКУПНОСТЬ КРАСОЧНЫХ СВЕТОВЫХ ЯВЛЕНИЙ В АТМОСФЕРЕ, СОПРОВОЖДАЮЩИХ ЗАХОД И ВОСХОД СОЛНЦА.
• ЗАРЯ ОБУСЛОВЛЕНА СЛОЖНЫМ СОЧЕТАНИЕМ ЯВЛЕНИЙ ПОГЛОЩЕНИЯ, РАССЕЯНИЯ, ДИФРАКЦИИ И ПРЕЛОМЛЕНИЯ ЛУЧЕЙ СВЕТА В РАЗЛИЧНЫХ СЛОЯХ АТМОСФЕРЫ.
• ИНТЕНСИВНОСТЬ КРАСОК ЗАРИ ЗАВИСИТ ОТ СОДЕРЖАНИЯ В ВОЗДУХЕ ПЫЛИ И ВЛАГИ; В БОЛЕЕ ЧИСТОМ ВОЗДУХЕ ЗОРИ БЛЕДНЫЕ, А В ЗАПЫЛЕННОМ - ИНТЕНСИВНЫХ КРАСНЫХ ТОНОВ.

ЗОДИАКАЛЬНЫЙ СВЕТ

• КОГДА-ТО СЧИТАВШИЙСЯ ЛОЖНЫМ РАССВЕТОМ, ЭТОТ СВЕТЯЩИЙСЯ ТРЕУГОЛЬНИК В ДЕЙСТВИТЕЛЬНОСТИ ЯВЛЯЕТСЯ ЗОДИАКАЛЬНЫМ СВЕТОМ - СВЕТОМ, ОТРАЖЕННЫМ ЧАСТИЦАМИ МЕЖПЛАНЕТНОЙ ПЫЛИ.
• ЗОДИАКАЛЬНЫЙ СВЕТ - СВЕЧЕНИЕ НОЧНОГО НЕБА, СОЗДАВАЕМОГО СОЛНЕЧНЫМ СВЕТОМ, РАССЕЯННЫМ НА ЧАСТИЦАХ МЕЖПЛАНЕТНОЙ ПЫЛИ.
• ЗОДИАКАЛЬНЫЙ СВЕТ НАБЛЮДАЕТСЯ ВЕЧЕРОМ НА ЗАПАДЕ ИЛИ УТРОМ НА ВОСТОКЕ.

МИРАЖИ.

• В НЕОДНОРОДНОЙ СРЕДЕ СВЕТ РАСПРОСТРАНЯЕТСЯ НЕПРЯМОЛИНЕЙНО. ЕСЛИ МЫ ПРЕДСТАВИМ СЕБЕ СРЕДУ, В КОТОРОЙ ПОКАЗАТЕЛЬ ПРЕЛОМЛЕНИЯ ИЗМЕНЯЕТСЯ СНИЗУ ВВЕРХ, И МЫСЛЕННО РАЗОБЬЕМ ЕЕ НА ТОНКИЕ ГОРИЗОНТАЛЬНЫЕ СЛОИ, ТО, РАССМАТРИВАЯ УСЛОВИЯ ПРЕЛОМЛЕНИЯ СВЕТА ПРИ ПЕРЕХОДЕ ОТ СЛОЯ К СЛОЮ, ЗАМЕТИМ, ЧТО В ТАКОЙ СРЕДЕ ЛУЧ СВЕТА ДОЛЖЕН ПОСТЕПЕННО ИЗМЕНЯТЬ СВОЕ НАПРАВЛЕНИЯ.
• ТАКОЕ ИСКРИВЛЕНИЕ СВЕТОВОЙ ЛУЧ ПРЕТЕРПЕВАЕТ В АТМОСФЕРЕ, В КОТОРОЙ ПО ТЕМ ИЛИ ИНЫМ ПРИЧИНАМ, ГЛАВНЫМ ОБРАЗОМ БЛАГОДАРЯ НЕРАВНОМЕРНОМУ НАГРЕВАНИЮ ЕЕ, ПОКАЗАТЕЛЬ ПРЕЛОМЛЕНИЯ ВОЗДУХА ИЗМЕНЯЕТСЯ С ВЫСОТОЙ.

МИРАЖИ ДЕЛЯТ НА ТРИ КЛАССА.

• 1 КЛАСС – ОЗЕРНЫЕ (НИЖНИЕ).
• 2 КЛАСС – МИРАЖИ ДАЛЬНЕГО ВИДЕНЬЯ (ВЕРХНИЕ). ПОЯВЛЯЮТСЯ КОГДА ЛУЧИ, ИСХОДЯЩИЕ ОТ ЗЕМНЫХ ПРЕДМЕТОВ, ИСКРИВЛЯЮТСЯ СИЛЬНЕЕ И ДОСТИГАЮТ ЗЕМНОЙ ПОВЕРХНОСТИ, ИДЯ ПОД БОЛЬШИМ УГЛОМ К ГОРИЗОНТУ. НАПРИМЕР, ПРИ ПОПАДАНИИ НАГРЕТОГО ВОЗДУХА В СЛОИ АТМОСФЕРЫ.
• 3 КЛАСС - СВЕРХДАЛЬНЕГО ВИДЕНИЯ. ВЫСКАЗЫВАЛИСЬ ПРЕДПОЛОЖЕНИЯ ОБ ОБРАЗОВАНИИ В АТМОСФЕРЕ ГИГАНТСКИХ ВОЗДУШНЫХ ЛИНЗ, О СОЗДАНИИ ВТОРИЧНОГО МИРАЖА, ТО ЕСТЬ МИРАЖА ОТ МИРАЖА.

РАДУГА.

• РАДУГА – ЭТО КРАСИВОЕ НЕБЕСНОЕ ЯВЛЕНИЕ – ВСЕГДА ПРИВЛЕКАЛА ВНИМАНИЕ ЧЕЛОВЕКА.
• У РАДУГИ РАЗЛИЧАЮТ СЕМЬ ОСНОВНЫХ ЦВЕТОВ, ПЛАВНО ПЕРЕХОДЯЩИХ ОДИН В ДРУГОЙ.
• ВИД ДУГИ, ЯРКОСТЬ ЦВЕТОВ, ШИРИНА ПОЛОС ЗАВИСЯТ ОТ РАЗМЕРОВ КАПЕЛЕК ВОДЫ И ИХ КОЛИЧЕСТВА. БОЛЬШИЕ КАПЛИ СОЗДАЮТ РАДУГУ БОЛЕЕ УЗКУЮ, С РЕЗКО ВЫДЕЛЯЮЩИМИСЯ ЦВЕТАМИ, МАЛЫЕ – ДУГУ РАСПЛЫВЧАТУЮ, БЛЕКЛУЮ И ДАЖЕ БЕЛУЮ. ВОТ ПОЧЕМУ ЯРКАЯ УЗКАЯ РАДУГА ВИДНА ЛЕТОМ ПОСЛЕ ГРОЗОВОГО ДОЖДЯ, ВО ВРЕМЯ КОТОРОГО ПАДАЮТ КРУПНЫЕ КАПЛИ.

ГАЛО.

• НАИБОЛЕЕ ИЗВЕСТНЫМ ПРИМЕРОМ БОЛЬШОГО ГАЛО ЯВЛЯЕТСЯ ЗНАМЕНИТОЕ, ЧАСТО ПОВТОРЯЮЩЕЕСЯ «БРОКЕНСКОЕ ВИДЕНИЕ». НАПРИМЕР, ЧЕЛОВЕК, СТОЯЩИЙ НА ХОЛМЕ ИЛИ ГОРЕ, ЗА СПИНОЙ КОТОРОГО ВОСХОДИТ ИЛИ ЗАХОДИТ СОЛНЦЕ, ОБНАРУЖИВАЕТ, ЧТО ЕГО ТЕНЬ, УПАВШАЯ НА ОБЛАКА, СТАНОВИТСЯ НЕПРАВДОПОДОБНО ОГРОМНОЙ. ЭТО ПРОИСХОДИТ ИЗ-ЗА ТОГО, ЧТО МЕЛЬЧАЙШИЕ КАПЛИ ТУМАНА ОСОБЫМ ОБРАЗОМ ПРЕЛОМЛЯЮТ И ОТРАЖАЮТ СОЛНЕЧНЫЙ СВЕТ. СВОЕ НАЗВАНИЕ ЯВЛЕНИЕ ПОЛУЧИЛО ПО ИМЕНИ ВЕРШИНЫ БРОККЕН В ГЕРМАНИИ, НА КОТОРОЙ, ИЗ-ЗА ЧАСТЫХ ТУМАНОВ, МОЖНО РЕГУЛЯРНО НАБЛЮДАТЬ ЭТОТ ЭФФЕКТ.

ПОЛЯРНЫЕ СИЯНИЯ.

• ОДНИМ ИЗ КРАСИВЕЙШИХ ОПТИЧЕСКИХ ЯВЛЕНИЙ ПРИРОДЫ ЯВЛЯЕТСЯ ПОЛЯРНОЕ СИЯНИЕ. НЕВОЗМОЖНО ПЕРЕДАТЬ СЛОВАМИ КРАСОТУ ПОЛЯРНЫХ СИЯНИЙ, ПЕРЕЛИВАЮЩИХСЯ, МЕРЦАЮЩИХ, ПЛАМЕНЕЮЩИХ НА ФОНЕ ТЕМНОГО НОЧНОГО НЕБА В ПОЛЯРНЫХ ШИРОТАХ.
• В БОЛЬШИНСТВЕ СЛУЧАЕВ ПОЛЯРНЫЕ СИЯНИЯ ИМЕЮТ ЗЕЛЕНЫЙ ИЛИ СИНЕ-ЗЕЛЕНЫЙ ОТТЕНОК С ИЗРЕДКА ПОЯВЛЯЮЩИМИСЯ ПЯТНАМИ ИЛИ КАЙМОЙ РОЗОВОГО ИЛИ КРАСНОГО ЦВЕТА.

РАЗЛИЧАЮТ ЧЕТЫРЕ ТИПА ПОЛЯРНЫХ СИЯНИЙ:

• 1 . ОДНОРОДНАЯ ДУГА – СВЕТЯЩАЯСЯ ПОЛОСА ИМЕЕТ НАИБОЛЕЕ ПРОСТУЮ, СПОКОЙНУЮ ФОРМУ. ОНА БОЛЕЕ ЯРКА СНИЗУ И ПОСТЕПЕННО ИСЧЕЗАЕТ КВЕРХУ НА ФОНЕ СВЕЧЕНИЯ НЕБА;
• 2. ЛУЧИСТАЯ ДУГА – ЛЕНТА СТАНОВИТСЯ НЕСКОЛЬКО БОЛЕЕ АКТИВНОЙ И ПОДВИЖНОЙ, ОНА ОБРАЗУЕТ МЕЛКИЕ СКЛАДКИ И СТРУЙКИ;
• 3. ЛУЧИСТАЯ ПОЛОСА – С РОСТОМ АКТИВНОСТИ БОЛЕЕ КРУПНЫЕ СКЛАДКИ НАКЛАДЫВАЮТСЯ НА МЕЛКИЕ;
• 4. ПРИ ПОВЫШЕНИИ АКТИВНОСТИ СКЛАДКИ ИЛИ ПЕТЛИ РАСШИРЯЮТСЯ ДО ОГРОМНЫХ РАЗМЕРОВ (ДО СОТНИ КИЛОМЕТРОВ), НИЖНИЙ КРАЙ ЛЕНТЫ СИЯЕТ РОЗОВЫМ СВЕТОМ. КОГДА АКТИВНОСТЬ СПАДАЕТ, СКЛАДКИ ИСЧЕЗАЮТ И ЛЕНТА ВОЗВРАЩАЕТСЯ К ОДНОРОДНОЙ ФОРМЕ. ЭТО НАВОДИТ НА МЫСЛЬ, ЧТО ОДНОРОДНАЯ СТРУКТУРА ЯВЛЯЕТСЯ ОСНОВНОЙ ФОРМОЙ ПОЛЯРНОГО СИЯНИЯ, А СКЛАДКИ СВЯЗАНЫ С ВОЗРАСТАНИЕМ АКТИВНОСТИ.

СФЕРИЧЕСКАЯ АБЕРРАЦИЯ

КОМАТИЧЕСКАЯ АБЕРРАЦИЯ

ХРОМАТИЧЕСКАЯ АБЕРРАЦИЯ

ДИСТОРСИЯ

АСТИГМАТИЗМ

КРИВИЗНА ПОЛЯ ИЗОБРАЖЕНИЯ