plik

Na terenach górskich bardzo często obserwowane są

zjawiska

atmosferyczne

niemożliwe do zaobserwowania na innych

obszarach. Mało znane są atmosferyczne zjawiska związane z

powstawaniem chmur, nazywane czasem

fotometeorami

Fotometeory nie są szczególnie istotne z praktycznego punktu

widzenia. Mogą co najwyżej udzielić nam pewne informacje o

chmurach, w związku z którymi się tworzą. Część z tych zjawisk to

fenomeny dość często obserwowane, podczas gdy inne są

niezwykle rzadkie i trudne do zaobserwowania. Powody

wystąpienia tych zjawisk to między innymi wielokrotne odbicie,

załamanie oraz interferencja i dyfrakcja promieni świetlnych w

chmurach, na drobinach wody, lodu lub śniegu.

Typowe

Typowe FOTOMETEORY

FOTOMETEORY

●

Słup świetlny,

●

Wieniec,

●

Tęcza,

●

Iryzacja,

●

Gloria

●

Widmo Brockenu.

●

Zielony promień

●

Pierścień Bishopa

●

Miraż

●

Biała tęcza

●

Halo

Słup świetlny

●

tworzy się w pobliżu chmur piętra

górnego atmosfery typu

Altocumulus

lub

Cirrus

Jest związany silnie ze

zjawiskiem halo, czyli rozświetlonych

kręgów otaczających Słońce i Księżyc.

Zjawiskiem bardzo podobnym i o tej

samej genezie są właśnie pionowe

odpowiedniki okręgów halo - słupy

światła rozpoczynające się na tarczy

Słońca lub Księżyca i skierowane ku

Ziemi albo też ciągnące się w górę od

tarcz, zawierające też często krąg

poziomy, znajdujący się na tej samej

wysokości nad horyzontem co Słońce.

Zjawisko Wieńca

●

to zjawisko zachodzi wówczas, gdy

Słońce lub Księżyc są przesłonięte

cienką, półprzeźroczystą warstwą

chmury lub mgły, zwykle ma postać

barwnej poświaty (aureoli) wokół

tarczy Słońca lub Księżyca,

niebieskiej od strony wewnętrznej,

czerwonej na zewnątrz.

●

Często poświata jest otoczona

słabo zabarwionymi,

koncentrycznymi kręgami o tym

samym układzie barw, niekiedy

pojawiają się tylko pierścienie, a

poświata nie występuje. Wieńce

powstają wskutek dyfrakcji

światła w warstwie chmury lub

mgły.

Iryzacja

●

to zjawisko optyczne polegające

na powstawaniu tęczowych barw

w wyniku interferencji światła

białego odbitego od

przeźroczystych lub

półprzeźroczystych ciał

składających się z wielu warstw

substancji o różnych własnościach

optycznych. Występuje m.in. na

powierzchni minerałów, macicy

perłowej, plamach cieczy (np.

benzyny), bańkach mydlanych a

czasem w atmosferze – na

chmurach.

Gloria

●

zjawisko optyczne

polegające na wystąpieniu

barwnych pierścieni wokół

cienia obserwatora

widocznego na tle chmur lub

mgły, przy czym niebieski

pierścień ma mniejszą

średnicę od czerwonego.

●

Gloria powstaje na skutek

dyfrakcji (ugięcia fal) i odbicia

światła na kroplach wody. Jest

podobna do wieńca, jednak

powstaje nie dookoła Słońca lub

Księżyca, lecz dookoła punktu

położonego po stronie

przeciwnej względem tarczy

ciała niebieskiego.

Widmo Brockenu

●

rzadkie zjawisko optyczne

spotykane w górach, polegające

na zaobserwowaniu własnego

cienia na chmurze znajdującej się

poniżej obserwatora. Zdarza się,

że cień obserwatora otoczony jest

tęczową obwódką zwaną glorią.

Zielony promień

●

lub

Zielony Błysk

to rzadki fenomen z

zakresu optyki atmosferycznej. Można

go obserwować podczas zachodu oraz

wschodu Słońca. Nałatwiej

zaobserwować to zjawisko na pełnym

morzu.

●

Promienie Słońca

podczas przejścia przez

atmosferę podlegają

załamaniu. Ten efekt jest

tym silniejszy, im niżej

nad horyzontem znajduje

się SłońceNa ułamek

sekundy do kilku sekund

można zaobserwować

barwę zieloną. Światło

niebieskie jest silniej

pochłaniane przez

atmosferę.

Pierścień Bishopa

●

zjawisko w atmosferze, w

postaci białawego pierścienia

naokoło Słońca lub Księżyca,

ze słaboniebieskawym

zabarwieniem od strony

wewnętrznej i

czerwonawobrązowym ze

strony zewnętrznej

●

Kolory, zwłaszcza gdy

pierścień występuje przy

Księżycu, nie są zbyt

wyraźne.Pierścień Bishopa

powstaje dzięki uginaniu

się światła słonecznego lub

księżycowego w chmurze

drobnego pyłu

Miraż, Fatamorgana

●

zjawisko powstania

pozornego obrazu

odległego przedmiotu

w wyniku różnych

współczynników

załamania światła w

warstwach powietrza

o różnej temperaturze,

a co za tym idzie,

gęstości.

Biała Tęcza

●

Jeśli wszystkie kolory tęczy się

nałożą, powstanie szeroka biała tęcza.

Zjawisko to czasem nazywa się

łukiem chmur

lub

łukiem mgły

, gdyż

chmury i mgła również składają się z

bardzo małych kropelek.Czasami,

lecąc samolotem, obserwuje się białą

tęczę na gładkiej, jednolitej

powierzchni chmur.

Halo

●

Zjawisko optyczne zachodzące w

atmosferze ziemskiej na kryształach

lodu. Jest to świetlisty, biały lub

zawierający kolory tęczy (wewnątrz

czerwony, fioletowy na zewnątrz),

pierścień widoczny wokół Słońca lub

Księżyca. Część nieba wewnątrz

kręgu jest wyraźnie ciemniejsza niż na

zewnątrz. Zjawisko wywołane jest

załamaniem na kryształach lodu i

odbiciem wewnątrz kryształów lodu

znajdujących się w chmurach

pierzastych piętra wysokiego

(cirrostratus) lub we mgle lodowej.

Tęcza

●

Obserwowana jest jako zbiór

różnokolorowych łuków tworzących pełne

widmo barwne, z których luk czerwony jest

najbardziej zewnętrzny i o największej

rozwartości kątowej. Tworzy się przy

obecności chmur kłębiastych burzowych

deszczowych (cumulus) i dzięki

rozszczepieniu na składowe kolorowe oraz

odbiciu wewnętrznym światła

wielobarwnego (białego) na kroplach wody

budujących chmury. Jasność, intensywność

i szerokość luków zależą przede wszystkim

od wielkości kropel, w których odbija się

światło.

Zorza polarna

●

jest to zjawisko świetlne ( luminescencja) powstające w

górnych warstwach atmosfery (w jonosferze albo

egzosferze) na wysokościach z przedziału od 65 do 400

km (bardzo rzadko do 1200 km) nad powierzchnią naszej

planety. Często jest to w odległości 20-25° od bieguna

geomagnetycznego naszej planety (północnego albo

południowego).

●

Zorza polarna tworzy się na skutek wpływania wiatru

słonecznego na magnetosferę Ziemi ( pasy Van Allena).

Występuje jako kolorowe (żółte, niebieskie, czerwone,

zielone, białe, fioletowe) wstęgi, zasłony albo smugi

falujące albo pulsujące na niebie.

Kolor Nieba

Kolor nieba i znajdujących się na nim chmur zależy

od kilku

zjawisk optycznych

. Najważniejszymi z

nich jest rozpraszanie światła widzialnego przez

molekuły powietrza, znajdujące się w powietrzu

kropelki wody, kryształki lodu, oraz pyły

zawieszone w powietrzu.

Czyste niebo w dzień

Czyste niebo widoczne jest jako rozproszone

przez powietrze promieniowanie słoneczne.

Gdyby światło słoneczne nie było

rozpraszane przez atmosferę, to niebo byłoby

czarne i w dzień widoczne byłyby gwiazdy.

Cząsteczki gazów wchodzących w skład

powietrza są znacznie mniejsze od długości

fali światła słonecznego. Światło oddziałujące

z małymi cząsteczkami powietrza ulega

rozproszeniu (rozpraszanie Rayleigha) we

wszystkich kierunkach.

Niebo szare lub zamglone

Kolor nieba (nie chmur) (białawy lub szary) wynika

z innych zjawisk. W powietrzu takim, znajdują się

kropelki wody, kryształki lodu oraz ziarenka pyłów.

Krople te czy też kryształy lodu mają średnice około

10 mikrometrów (lub więcej) i są duże w

porównaniu z długością światła widzialnego dlatego

rozpraszanie jest nieselektywne, wszystkie kolory są

rozpraszane podobnie w wyniku czego kolor światła

rozproszonego jest taki sam jak kolor światła

padającego czyli biały. Warto dodać, że szary czy

czarny kolor chmur nie wynika z absorbujących

własności kropel (pojedyncze krople są

przeźroczyste) ale z faktu, że ciemny obszar chmury

jest słabo oświetlony.

Niebo czerwone

Niebo (chmury) przybiera kolor czerwieni tuż przed

lub po zachodzie lub wschodzie słońca, zaś samo

słońce jest czerwone tuż przed zachodem. Gdy

Słońce jest nisko nad horyzontem, lub poniżej

niego, chmury mogą być oświetlone przez

promienie słoneczne, które przeszły przez grubą

warstwę powietrza (promienie padają pod małym

kątem w stosunku do powierzchni ziemi). W świetle

tym fale o mniejszej długości są rozproszone, a

pozostają w nim głównie fale o największej długości

(czerwone). Światło to jest rozpraszane przez

kropelki chmur i nadaje im czerwony kolor (ale

efekt rozpraszania przez krople chmurowe nie

odgrywa już znaczenia w określeniu koloru).

Migotanie ciał niebieskich

Zmiany jasności biorą stąd, iż są nieregularnie

wysyłane promienie w pewnych obszarach nad

naszą planetą, w innych gromadzą się, natomiast

jeszcze w innych są rozrzedzane. Jednak całość

przemieszcza się (np. pod działaniem wiatru), w

związku z czym osoba obserwująca czasami trafi na

mocniej oświetlone, czasami na słabiej oświetlone

obszary. To że kolory się zmieniają da się

wytłumaczyć dyspersją przy naturalnym

zakrzywieniu promieni - bieg promieni o różnych

kolorach w pewnym stopniu się od siebie różnią.

Wrażenie migotania jest częste jeżeli ciało

niebieskie znajduje się blisko horyzontu, ponieważ

wówczas patrzymy przez grubą warstwę powietrza.

Efekt

czerwonych

oczu

Jesteśmy w stanie zobaczyć w nocy oczy kota,

wówczas gdy skierujemy na niego światło. Jest to

światło odbite kierunkowo (takie samo jak światełka

odblaskowe). Promienie, które przechodzą przez

rogówkę oka kota powodują powstanie tam ostrego

obrazu. Obraz ten następnie odbija świtało w taki

sposób, że wiązka promieni powraca taką samą

drogą. By dobrze zobaczyć to zjawisko, oko

obserwującej osoby oraz oko kota powinny

umieszczone być na jednej prostej ze źródłem

światła.

Zaćmienia Księżyca oraz Słońca

Zaćmienia Słońca

, głównie jeśli chodzi o całkowite,

są bardzo interesującymi zjawiskami jakie jesteśmy

w stanie zaobserwować na naszym niebie. Zachodzą

one wtedy, gdy Księżyc poruszający się po orbicie

dookoła Ziemi umiejscowi się pomiędzy Słońcem a

Ziemią. W zależności od rozmiarów kątowych i

wzajemnego ułożenia tarczy Słońca oraz Księżyca

w przypadku zaćmienia rozróżnia się zaćmienia

obrączkowe, całkowite lub częściowe.

Zaćmienia Księżyca

także są bardzo interesującymi

zjawiskami astronomicznymi. Tworzą się one, gdy

Ziemia ulokuje się pomiędzy Słońcem a Księżycem

przesłaniając promienie słoneczne, które padają na

Księżyc. W zależności od tego jaka część tarczy

Księżyca będzie w cieniu albo półcieniu Ziemi

rozróżniamy zaćmienia półcieniowe, całkowite lub

częściowe. Zaćmienia Księżyca są znacznie częstsze

do zaobserwowania niż zaćmienia Słońca, gdyż

widać je z całej nocnej półkuli Ziemi.

Zjawisko cienia oraz półcienia

Wiemy już, że światło rozchodzi się po linii prostej,

zatem gdy spotka przeszkodę na swojej drodze o

rozmiarach zbliżonych do długością fali, wówczas z

tyłu za nią powstanie cień. Jeśli źródło światła jest

punktowe to powstanie cień pełny, natomiast jeśli

źródło światła będzie miało ogromne rozmiary

liniowe, to z tyłu przedmiotu powstaną obszary

cienia oraz półcienia.

Jest jeszcze mnóstwo różnorodnych zjawisk

optycznych, ciągle odkrywane są także

nowe. Wszelkie te zjawiska powstają dzięki

naszej przyrodzie, także dzięki niej jesteśmy

w stanie cieszyć się ich pięknem.

Wykrywanie tych zjawisk jest czasami

zaskakujące tak jak to było, np. z widmem

Brockenu'a, które znaczna część ludzi myli z

np. objawieniem. Zjawiska występujące w

przyrodzie powodują, że nie jest ona już taka

szara. Wnoszą do niej różnego rodzaju

kolory, powodując, że staje się ona

piękniejsza

●

Pracę wykonały:

Katarzyna Droździel

Agnieszka Kucharewicz

kl.IIIc

Document Outline