Për një kohë të gjatë, mirazhet, figurat vezulluese në ajër, alarmuan dhe tmerruan njerëzit. Në ditët e sotme, shkencëtarët kanë zbuluar shumë sekrete të natyrës, duke përfshirë edhe fenomenet optike. Ata nuk janë të befasuar nga misteret natyrore, thelbi i të cilave është studiuar prej kohësh. Në shkollën e mesme sot, fenomenet optike mësohen në fizikë në klasën e 8-të, kështu që çdo nxënës mund të kuptojë natyrën e tyre.
Konceptet themelore
Shkencëtarët e lashtësisë besonin se syri i njeriut sheh duke ndjerë objekte me tentakulat më të holla. Optika në atë kohë ishte studimi i vizionit.
Në Mesjetë, optika studionte dritën dhe thelbin e saj.
Sot, optika është një pjesë e fizikës që studion përhapjen e dritës përmes mediave të ndryshme dhe ndërveprimin e saj me substanca të tjera. Të gjitha çështjet që lidhen me shikimin studiohen nga optika fiziologjike.
Dukuritë optike janë manifestime të veprimeve të ndryshme të kryera nga rrezet e dritës. Ato studiohen nga optika atmosferike.
Procese të pazakonta në atmosferë
Planeti Tokë është i rrethuar nga një guaskë e gaztë e quajtur atmosferë. Trashësia e saj është qindra kilometra. Më afër Tokës, atmosfera është më e dendur, në drejtimlart është i rrallë. Vetitë fizike të guaskës atmosferike ndryshojnë vazhdimisht, shtresat janë të përziera. Ndryshoni temperaturat. Dendësia, zhvendosja e transparencës.
Rrezet e dritës shkojnë nga Dielli dhe trupat e tjerë qiellorë drejt Tokës. Ata kalojnë nëpër atmosferën e Tokës, e cila shërben si një sistem optik specifik për ta, duke ndryshuar karakteristikat e saj. Rrezet e dritës reflektojnë, shpërndahen, kalojnë nëpër atmosferë, ndriçojnë tokën. Në kushte të caktuara, rruga e rrezeve është e përkulur, ndaj ndodhin dukuri të ndryshme. Fizikanët konsiderojnë fenomenet optike më origjinale:
- perëndimi i diellit;
- paraqitja e ylberit;
- dritat veriore;
- mirazh;
- halo.
Le t'i shohim më nga afër.
Halo rreth Diellit
Fjala "halo" në greqisht do të thotë "rreth". Cili fenomen optik qëndron në themel të tij?
Halo është procesi i përthyerjes dhe reflektimit të rrezeve që ndodh në kristalet e reve lart në atmosferë. Fenomeni duket si rrezet e ndritshme pranë Diellit, të kufizuara nga një interval i errët. Halos zakonisht formohen përpara cikloneve dhe mund të jenë pararendësit e tyre.
Pikat e ujit ngrijnë në ajër dhe marrin formën e duhur prizmatike me gjashtë anët. Të gjithë janë të njohur me akullnajat që shfaqen në shtresat e poshtme atmosferike. Në krye, hala të tilla akulli bien lirshëm në një drejtim vertikal. Flokët kristalore të akullit rrotullohen, zbresin në tokë, ndërsa ato kanë një rregullim paralel përgjatëlidhje me tokën. Një person drejton shikimin përmes kristaleve, të cilat veprojnë si lente dhe thyejnë dritën.
Prizma të tjera janë të sheshta ose duken si yje me gjashtë rreze. Rrezet e dritës që bien mbi kristale mund të mos pësojnë thyerje ose të përjetojnë një sërë procesesh të tjera. Ndodh rrallë që të gjitha proceset të jenë qartësisht të dukshme, zakonisht njëra ose tjetra pjesë e fenomenit shfaqet më qartë, ndërsa të tjerat janë të përfaqësuara dobët.
Një halo e vogël është një rreth rreth diellit me një rreze prej rreth 22 gradë. Ngjyra e rrethit është e kuqërremtë nga brenda, pastaj derdhet në të verdhë, të bardhë dhe përzihet me qiellin blu. Zona e brendshme e rrethit është e errët. Formohet si rezultat i thyerjes së dritës në gjilpërat e akullit që fluturojnë në ajër. Rrezet në prizma janë të devijuara në një kënd prej 22 gradë, kështu që ato që kanë kaluar nëpër kristale i duken vëzhguesit të devijuara me 22 gradë. Prandaj, pjesa e brendshme duket e errët.
Ngjyra e kuqe përthyhet më pak, duke treguar më pak të devijuara nga dielli. Tjetra është e verdha. Rrezet e tjera përzihen dhe duken të bardha.
Ka një halo 46 gradë rreth aureolës 22 gradë. Zona e saj e brendshme është gjithashtu e kuqërremtë, sepse drita përthyhet në hala akulli që janë 90 gradë përballë diellit.
Njihet gjithashtu halo 90 gradë, ajo shkëlqen pak, nuk ka pothuajse asnjë ngjyrë ose është me ngjyrë të kuqe nga jashtë. Shkencëtarët nuk e kanë studiuar ende plotësisht këtë varietet.
Halo rreth Hënësdhe specie të tjera
Ky fenomen optik shihet shpesh kur ka re të lehta dhe shumë miniaturë kristalore akulli në qiell. Çdo kristal i tillë është një lloj prizmi. Në thelb, forma e tyre është gjashtëkëndësha të zgjatur. Drita hyn në rajonin kristalor të përparmë dhe, duke dalë nga pjesa e kundërt, përthyhet me 22 gradë.
Në dimër, një aureolë mund të shihet në ajrin e ftohtë pranë llambave të rrugës. Duket nga drita e një feneri.
Një aureolë rreth Diellit mund të formohet gjithashtu në ajrin e ftohtë me dëborë. Flokët e borës janë në ajër, drita kalon nëpër retë. Në perëndim të diellit në mbrëmje, kjo dritë bëhet e kuqe. Në shekujt e kaluar, njerëzit paragjykues tmerroheshin nga fenomene të tilla.
Halo mund të duket si një rreth me ngjyrë ylberi rreth Diellit. Duket nëse ka shumë kristale me gjashtë fytyra në atmosferë, por ato nuk reflektojnë, por thyejnë rrezet e diellit. Shumica e rrezeve janë të shpërndara, duke mos arritur në sytë tanë. Pjesa tjetër e rrezeve arrijnë te syri i njeriut dhe ne vërejmë një rreth të ylbertë rreth Diellit. Rrezja e saj është afërsisht 22 gradë ose 46 gradë.
Dielli i rremë
Shkencëtarët kanë vërejtur se rrethi halo është gjithmonë më i ndritshëm në anët. Kjo shpjegohet me faktin se aureolët vertikale dhe horizontale takohen këtu. Diejtë e rremë mund të shfaqen në kryqëzimet e tyre. Kjo ndodh veçanërisht shpesh kur Dielli është afër horizontit, kohë në të cilën ne nuk mund të shohim më një pjesë të rrethit vertikal.
Dielli i rremë është gjithashtu një fenomen optik, një lloj haloje. Shfaqet për shkak tëkristale akulli me gjashtë fytyra, në formë si gozhdë. Kristale të tilla fluturojnë në atmosferë në një drejtim vertikal, drita thyhet në faqet e tyre anësore.
Një "diell" i tretë mund të formohet gjithashtu nëse vetëm pjesa sipërfaqësore e rrethit halo është e dukshme mbi diellin e vërtetë. Mund të jetë një segment i një harku ose një vend i ndritshëm i një forme të pakuptueshme. Ndonjëherë diellet e rremë janë aq të ndritshëm sa nuk dallohen nga dielli i vërtetë.
Ylber
Ky është një fenomen optik atmosferik në formën e një rrethi jo të plotë me ngjyra të ndryshme.
Fetë e lashtësisë e konsideronin ylberin si një urë nga qielli në tokë. Aristoteli besonte se ylberi shfaqet për shkak të reflektimit të pikave të dritës së diellit. Cili fenomen optik mund të kënaqë akoma një person aq sa një ylber?
Në shekullin e 17-të, Dekarti studioi natyrën e ylberit. Më vonë, Njutoni eksperimentoi me dritën dhe plotësoi teorinë e Dekartit, por nuk mundi të kuptonte formimin e disa ylberëve, mungesën e nuancave individuale të ngjyrave në to.
Teoria e plotë e ylberit u prezantua në shekullin e 19-të nga një astronom nga Anglia, D. Erie. Ishte ai që arriti të zbulojë të gjitha proceset e ylberit. Teoria që ai zhvilloi është ende e pranuar sot.
Një ylber shfaqet kur drita e diellit godet një perde të ujit të shiut në rajonin e qiellit përballë Diellit. Qendra e ylberit ndodhet në një pikë në anën e largët të Diellit, domethënë nuk është e dukshme për syrin e njeriut. Harku i ylberit është pjesa e rrethit rreth kësaj pike qendrore.
Ngjyrat në ylber vendosen në një renditje të caktuar. Ai është konstant. E kuqja është në skajin e sipërm, vjollca është në fund. Mes tyre, ngjyrat shkojnë në një renditje strikte. Ylberi nuk i përmban të gjitha ngjyrat ekzistuese. Mbizotërimi i ngjyrës së gjelbër tregon kalimin në mot të favorshëm.
Aurora Borealis
Ky është një shkëlqim në shtresat e sipërme magnetike të atmosferës për shkak të ndikimit të ndërsjellë të atomeve dhe elementeve të erës diellore. Aurora janë zakonisht jeshile ose blu me nuanca rozë dhe të kuqe. Ato mund të jenë në formën e një fjongo ose një njollë. Shpërthimet e tyre shoqërohen shpesh me tinguj të zhurmshëm.
Mirage
Mashtrimet e thjeshta të mirazhit janë të njohura për çdo person. Për shembull, kur vozitni në asf alt të ndezur, një mirazh shfaqet si një sipërfaqe uji. Kjo nuk është befasi për askënd. Cili fenomen optik shpjegon shfaqjen e mirazheve? Le të ndalemi në këtë çështje më hollësisht.
Mirazhi është një fenomen fizik optik në atmosferë, si rezultat i të cilit syri sheh objekte që janë të fshehura nga pamja në kushte normale. Kjo është për shkak të thyerjes së rrezes së dritës ndërsa ajo rrjedh nëpër shtresat e ajrit. Objektet që janë në një distancë të konsiderueshme mund të ngrihen ose bien në lidhje me vendndodhjen e tyre të vërtetë, ose mund të shtrembërohen dhe të marrin forma të çuditshme.
Brocken Ghost
Ky është një fenomen në të cilin, në perëndimin e diellit ose në lindjen e diellit, hija e një personi që ndodhet në një lartësi merr përmasa të pakuptueshme, pasi bie mbi retë që janë afër. Kjo shpjegohetreflektimi dhe përthyerja e rrezeve të dritës nga pikat e ujit në kushtet e mjegullës. Fenomeni u emërua pas një prej lartësive të maleve gjermane Harz.
Zjarri i Shën Elmos
Këto janë furça ndriçuese me ngjyrë blu ose vjollcë në direkët e anijeve detare. Dritat mund të shfaqen në lartësitë malore, në ndërtesa me lartësi mbresëlënëse. Ky fenomen ndodh për shkak të shkarkimeve elektrike në skajet e përcjellësve për faktin se tensioni elektrik rritet.
Këto janë dukuritë optike të konsideruara në mësimet e klasës së 8-të. Le të flasim për pajisjet optike.
Dizajni në optikë
Pajisjet optike janë pajisje që konvertojnë rrezatimin e dritës. Zakonisht këto pajisje funksionojnë në dritë të dukshme.
Të gjitha pajisjet optike mund të ndahen në dy lloje:
- Pajisjet në të cilat merret imazhi në ekran. Këto janë kamera, kamera filmi, pajisje projeksioni.
- Pajisjet që ndërveprojnë me syrin e njeriut, por që nuk formojnë imazhe në ekran. Ky është një xham zmadhues, mikroskop, teleskop. Këto pajisje konsiderohen vizuale.
Një aparat fotografik është një pajisje opto-mekanike që përdoret për të marrë imazhe të një objekti në film. Dizajni i kamerës përfshin një aparat fotografik dhe lente që formojnë lentet. Lente krijon një imazh miniaturë të përmbysur të objektit që kapet në film. Kjo është për shkak të veprimit të dritës.
Imazhi fillimisht është i padukshëm, por falë zgjidhjes në zhvillim, ai bëhet i dukshëm. Ky imazh quhetnegative, në të vendet e ndritshme duken të errëta, dhe anasjelltas. Bëni një pozitive nga negative në letër fotosensitive. Duke përdorur një zmadhues fotografie, imazhi zmadhohet.
Një xham zmadhues është një lente ose sistem lente i krijuar për të zmadhuar objektet ndërsa i shikon ato. Xhami zmadhues vendoset pranë syrit, zgjidhet distanca nga e cila shihet qartë objekti. Përdorimi i një xham zmadhues bazohet në rritjen e këndit të shikimit nga i cili shikohet objekti.
Për të marrë një zmadhim më këndor, përdorni një mikroskop. Në këtë pajisje, zmadhimi i objekteve ndodh për shkak të sistemit optik, i përbërë nga një lente dhe një okular. Së pari, këndi i shikimit rritet nga thjerrëza, më pas nga okulari.
Pra, ne kemi shqyrtuar fenomenet dhe pajisjet kryesore optike, varietetet dhe veçoritë e tyre.
