Zjawiska
Zjawiska
optyczne
optyczne
Opracowała: Aleksandra Zimek
Opracowała: Aleksandra Zimek
Zjawiska
Zjawiska
optyczne
optyczne
Opracowała: Aleksandra Zimek
Opracowała: Aleksandra Zimek
Przegląd zjawisk optycznych
tęcza,
halo,
fatamorgana,
gloria,
wieniec,
słup światła,
iryzacja,
widmo Brockenu,
zorza,
błyskawica.
Tęcza
Są to barwne
koncentryczne łuki (koła)
znajdujące się po
przeciwnej stronie nieba
niż Słońce. Zazwyczaj
widoczny jest jedynie
pierwszy łuk tęczy
o promieniu
zewnętrznym 42,5°,
(barwa czerwona na
zewnątrz, fioletowa
wewnątrz). Drugi łuk ma
promień zewnętrzny 54°
i odwróconą kolejność
barw.
Powstawanie tęczy
Zjawisko powstaje
przez rozszczepienie
światła białego i odbicie
go wewnątrz kropel
deszczu. Łuk pierwszy
to wynik jednokrotnego,
a drugi dwukrotnego
odbicia
rozszczepionego światła
wewnątrz kropli (stąd
odwrócona kolejność
barw i mniejsze
natężenie światła).
Przykładowe tęcze
Halo
Barwny (wnętrze
czerwone, na zewnątrz
niebieski) świetlisty
pierścień o średnicy
22° (tzw. małe halo)
lub 46° (rzadziej
występujące tzw. duże
halo), widoczny wokół
Słońca lub Księżyca.
Występuje przy
pokryciu nieba
chmurami typu
cirrostratus.
Powstawanie halo
Halo powstaje na skutek
załamania światła w
chmurze zawierającej
kryształki lodu, małe
halo powstaje przez
załamanie na
powierzchniach
kryształków, duże halo
powstaje podczas
załamania światła na
krawędziach kryształów
wzajemnie do siebie
prostopadłych.
Przykłady halo
Fatamorgana (miraż)
Fatamorgana powstaje
jako skutek
zakrzywienia się
promieni słonecznych w
dolnych warstwach
powietrza, cechujących
się różną gęstością
(temperaturą). Jeśli
pozorny obraz jakiegoś
obiektu jest widoczny
powyżej przedmiotu, to
mówimy o mirażu
górnym, jeśli poniżej – o
mirażu dolnym.
Powstawanie fatamorgany
Miraż powstaje wtedy, gdy promienie
świetlne załamują się w warstwie powietrza o
różnych temperaturach i gęstości. W wyniku
tego załamania można zobaczyć bardzo
wyraźnie odległe obiekty terenowe. Obraz
może znajdować się na różnej wysokości nad
horyzontem oraz może być pojedynczy lub
wielokrotny, powiększony lub zmniejszony.
Często, gdy jedziemy latem po asfaltowej
drodze widzimy na niej jakby wodę. Dzieje się
tak, gdyż powietrze nad szosą jest mocno
nagrzane i załamuje światło.
Gloria
Polega na
wystąpieniu
barwnych
pierścieni wokół
cienia
obserwatora
widocznego na tle
chmur lub mgły,
przy czym
niebieski pierścień
ma mniejszą
średnicę od
czerwonego.
Powstawanie glorii
Powstaje na skutek
dyfrakcji światła
(dyfrakcja fal) na
kroplach wody lub
kryształkach wody.
Analogiczne
zjawisko
dyfrakcyjne można
obserwować w
innych
oddziaływaniach
fizycznych (np. w
wybranych typach
reakcji jądrowych).
Wieniec
Jest to jedna lub kilka
serii barw pierścieni o
stosunkowo małym
promieniu, otaczających
bezpośrednio tarczę
ciała niebieskiego (lub
sztucznego źródła
światła). W każdej serii
pierścień wewnętrzny
jest fioletowy lub
niebieski, a pierścień
zewnętrzny - czerwony;
między nimi mogą
występować inne barwy.
Najbardziej wewnętrzna
seria nosi nazwę aureoli i
wykazuje zwykle wyraźny
pierścień zewnętrzny o
czerwonawej lub
kasztanowej barwie.
Powstawanie wieńca
Wieńce wywołane są
ugięciem światła w
znajdujących się
przed tarczą Słońca
lub Księżyca cienkich
chmurach,
zbudowanych z
drobnych,
jednorodnych
kropelek wody,
zazwyczaj są to
chmury średnie
kłębiaste -
Cirrocumulus,
Altocumulus i
Stratocumulus.
Słup świetlny
Ma formę świetlistej
prostej smugi leżącej w
płaszczyźnie określonej
przez położenie Słońca i
obserwatora.
Najczęściej jest to słup
świetlny pionowy,
obserwuje się też słup
świetlny w
płaszczyznach
prostopadłych do pionu,
przechodzących przez
obserwatora i Słońce.
Powstawanie słupa
świetlnego
Powstaje przez
odbicie światła od
kryształów lodu
zawartych w
chmurach typu
cirrus. Często
zjawisku słupa
świetlnego
towarzyszy
parhelium i halo.
Iryzacja
Są to tęczowe barwy
powstające czasem na
powierzchni
przezroczystych ciał w
wyniku interferencji
światła Obserwuje się
je, jako mieniące,
tęczowe plamy barwne
na wodzie. Układy barw
przeważnie zielonych i
różowych, często o
odcieniach
pastelowych, są
obserwowane na
chmurach.
Przykłady iryzacji
Widmo Brockenu
Powstaje w górach,
przy niskim położeniu
Słońca nad
horyzontem, gdy
powiększony do
nadnaturalnej
wielkości cień
obserwatora pojawia
się na rozpostartych
wprost przed nim,
albo niżej od niego
chmurach
warstwowych,
zalegających w
dolinach (tzw. morze
chmur, morze mgieł).
Cień często otoczony jest
barwną aureolą. Jeżeli w
„widowisku” bierze udział
kilka osób, to każda z nich
widzi jedynie swoją aureolę.
Powstawanie widma
Brockenu
Zjawisko to występuje,
kiedy stoimy na
wzgórzu, a za naszymi
plecami świeci słońce.
Prócz tego w dolinie
przed nami musi
znajdować się mgła. W
takiej sytuacji nasz
cień pojawia się na
mgle i otoczony jest
barwnym lub białym
pierścieniem Możemy
wtedy ruszać rękami, a
kolorowe kręgi będą
robić to, co im każemy.
Zorza
Występujące w górnych
warstwach atmosfery
na wysokości od 65 do
400 km (rzadko do 1200
km) nad powierzchnią
Ziemi, najczęściej w
odległości 20-25° od
bieguna
geomagnetycznego
Ziemi (północnego lub
południowego).
Powstawanie zorzy
Powstaje w wyniku
oddziaływania
wiatru słonecznego
na magnetosferę
Ziemi (pasy Van
Allena). Pojawia się
jako barwne (białe,
żółte, zielone,
czerwone,
niebieskie,
fioletowe) smugi,
wstęgi lub zasłony,
falujące lub
pulsujące na niebie.
Przykłady zorzy
Błyskawica
Zjawisko wywołane
piorunem. Powstaje
na skutek silnego
rozgrzania
powietrza wzdłuż
drogi wyładowania
elektrycznego w
atmosferze
ziemskiej.
Powstawanie błyskawicy
Wyładowanie
zachodzi na
długości rzędu
kilometra, przy
różnicy potencjałów
wynoszącej wiele
milionów woltów, w
postaci
wielokrotnego
przepływu ładunków
w powstałym kanale
plazmowym.
Towarzyszy mu powstanie fali akustycznej (tzw.
grzmotu) i elektromagnetycznej (w zakresie
widzialnym jako tzw. błyskawica).
Przykłady błyskawic
http://www.ceper.com.pl/meteo/zjawiska.html
http://meteo.ids.pl/chmury/wolken/liste5.htm
http://strony.wp.pl/wp/ziemia2/glowa.htm
http://meteo.ids.pl/zjawiska/
Ciekawe strony o zjawiskach
optycznych