Në klasën e VI studion në shkollë temën “Dukuritë optike në atmosferë”. Sidoqoftë, është me interes jo vetëm për mendjen kureshtare të një fëmije. Dukuritë optike në atmosferë, nga njëra anë, kombinojnë ylberin, ndryshimin e ngjyrës së qiellit gjatë lindjes dhe perëndimit të diellit, të parë më shumë se një herë nga të gjithë. Nga ana tjetër, ato përfshijnë mirazhe misterioze, hëna dhe diell të rremë, aureolë mbresëlënëse që në të kaluarën tmerronin njerëzit. Mekanizmi i formimit të disa prej tyre mbetet i paqartë deri në fund sot, megjithatë, parimi i përgjithshëm me të cilin fenomenet optike "jetojnë" në natyrë është studiuar mirë nga fizika moderne.
Gadhë ajrore
Atmosfera e Tokës është një guaskë e përbërë nga një përzierje gazesh dhe që shtrihet për rreth 100 km mbi nivelin e detit. Dendësia e shtresës së ajrit ndryshon me distancën nga toka: vlera më e lartë e saj është në sipërfaqen e planetit, zvogëlohet me lartësinë. Atmosfera nuk mund të quhet një formacion statik. Shtresat e mbështjellësit të gaztëduke lëvizur dhe përzier vazhdimisht. Karakteristikat e tyre ndryshojnë: temperatura, dendësia, shpejtësia e lëvizjes, transparenca. Të gjitha këto nuanca ndikojnë në rrezet e diellit që nxitojnë në sipërfaqen e planetit.
Sistemi optik
Proceset që ndodhin në atmosferë, si dhe përbërja e saj, kontribuojnë në thithjen, thyerjen dhe reflektimin e rrezeve të dritës. Disa prej tyre arrijnë objektivin - sipërfaqja e tokës, tjetra shpërndahet ose ridrejtohet përsëri në hapësirën e jashtme. Si rezultat i lakimit dhe reflektimit të dritës, zbërthimi i një pjese të rrezeve në një spektër e kështu me radhë, në atmosferë formohen fenomene të ndryshme optike.
optika atmosferike
Në kohën kur shkenca ishte në fillimet e saj, njerëzit shpjegonin fenomenet optike bazuar në idetë mbizotëruese për strukturën e Universit. Ylberi lidhi botën njerëzore me hyjnoren, shfaqja e dy Diejve të rremë në qiell dëshmoi për katastrofat që po afroheshin. Sot, shumica e fenomeneve që frikësuan paraardhësit tanë të largët kanë marrë një shpjegim shkencor. Optika atmosferike është e angazhuar në studimin e fenomeneve të tilla. Kjo shkencë përshkruan fenomenet optike në atmosferë bazuar në ligjet e fizikës. Ajo është në gjendje të shpjegojë pse qielli është blu gjatë ditës, por ndryshon ngjyrën gjatë perëndimit të diellit dhe agimit, si formohet një ylber dhe nga vijnë mirazhet. Studime dhe eksperimente të shumta sot bëjnë të mundur të kuptohen fenomene të tilla optike në natyrë si shfaqja e kryqeve ndriçuese, Fata Morgana, aureolët e ylberit.
qielli blu
Ngjyra e qiellitaq e njohur saqë rrallë mendojmë se pse është kështu. Megjithatë, fizikanët e dinë mirë përgjigjen. Njutoni vërtetoi se në kushte të caktuara një rreze drite mund të zbërthehet në një spektër. Kur kalon nëpër atmosferë, pjesa që i përgjigjet ngjyrës blu shpërndahet më mirë. Seksioni i kuq i rrezatimit të dukshëm karakterizohet nga një gjatësi vale më e gjatë dhe është 16 herë më e ulët se vjollca për sa i përket shkallës së shpërndarjes.
Në të njëjtën kohë, ne e shohim qiellin jo vjollcë, por blu. Arsyeja për këtë qëndron në veçoritë e strukturës së retinës dhe raportit të pjesëve të spektrit në rrezet e diellit. Sytë tanë janë më të ndjeshëm ndaj blusë dhe pjesa vjollcë e spektrit të diellit është më pak intensive se bluja.
perëndimi i kuq i diellit
Kur njerëzit kuptuan se çfarë është atmosfera, fenomenet optike pushuan së qeni për ta dëshmi ose një ogur i ngjarjeve të tmerrshme. Sidoqoftë, qasja shkencore nuk ndërhyn në kënaqësinë estetike nga perëndimet shumëngjyrëshe dhe lindjet e buta të diellit. E kuqja dhe portokallia e ndezur, së bashku me ngjyrën rozë dhe blu, gradualisht ia lënë vendin errësirës së natës ose dritës së mëngjesit. Është e pamundur të vëzhgosh dy lindje ose perëndim të diellit identike. Dhe arsyeja për këtë qëndron në lëvizjen e njëjtë të shtresave atmosferike dhe ndryshimin e kushteve të motit.
Gjatë perëndimit të diellit dhe lindjes së diellit, rrezet e diellit përshkojnë një rrugë më të gjatë në sipërfaqe sesa gjatë ditës. Si rezultat, vjollca, blu dhe jeshile e përhapur shkojnë në anët, dhe drita e drejtpërdrejtë bëhet e kuqe dhe portokalli. Retë, pluhuri ose grimcat e akullit kontribuojnë në imazhin e perëndimit të diellit dhe agimit,pezulluar në ajër. Drita thyhet ndërsa kalon nëpër to dhe ngjyros qiellin në një larmi nuancash. Në pjesën e horizontit përballë Diellit, shpesh mund të vëzhgohet i ashtuquajturi Brezi i Venusit - një rrip rozë që ndan qiellin e errët të natës dhe qiellin blu të ditës. Fenomeni i bukur optik, i quajtur sipas perëndeshës romake të dashurisë, është i dukshëm para agimit dhe pas perëndimit të diellit.
Ura e Ylberit
Ndoshta, asnjë fenomen tjetër i dritës në atmosferë nuk ngjall kaq shumë komplote mitologjike dhe imazhe përrallash sa ato që lidhen me ylberin. Harku ose rrethi, i përbërë nga shtatë ngjyra, është i njohur për të gjithë që nga fëmijëria. Një fenomen i bukur atmosferik që ndodh gjatë shiut, kur rrezet e diellit kalojnë nëpër pika, magjeps edhe ata që e kanë studiuar plotësisht natyrën e tij.
Dhe fizika e ylberit sot nuk është sekret për askënd. Drita e diellit, e thyer nga pikat e shiut ose mjegullës, ndahet. Si rezultat, vëzhguesi sheh shtatë ngjyra të spektrit, nga e kuqja në vjollcë. Është e pamundur të përcaktohen kufijtë mes tyre. Ngjyrat përzihen pa probleme me njëra-tjetrën përmes disa nuancave.
Kur vëzhgoni një ylber, dielli është gjithmonë pas personit. Qendra e buzëqeshjes së Iridës (siç e quanin grekët e lashtë ylberin) ndodhet në një vijë që kalon përmes vëzhguesit dhe dritës së ditës. Një ylber zakonisht shfaqet si një gjysmërreth. Madhësia dhe forma e tij varen nga pozicioni i Diellit dhe pika në të cilën ndodhet vëzhguesi. Sa më i lartë të jetë ndriçimi mbi horizont, aq më i ulët bie rrethi i paraqitjes së mundshme.ylberët. Kur Dielli kalon 42º mbi horizont, një vëzhgues në sipërfaqen e Tokës nuk mund ta shohë ylberin. Sa më i lartë mbi nivelin e detit të jetë një person që dëshiron të admirojë buzëqeshjen e Iridës, aq më shumë ka gjasa që ai të mos shohë një hark, por një rreth.
Ylberi i dyfishtë, i ngushtë dhe i gjerë
Shpesh, së bashku me atë kryesor, mund të shihni të ashtuquajturin ylber dytësor. Nëse i pari është formuar si rezultat i një reflektimi të vetëm të dritës, atëherë i dyti është rezultat i një reflektimi të dyfishtë. Për më tepër, ylberi kryesor dallohet nga një renditje e caktuar ngjyrash: e kuqja ndodhet jashtë, dhe vjollca është brenda, e cila është më afër sipërfaqes së Tokës. "Ura" anësore është spektri i përmbysur në sekuencë: vjollca është në krye. Kjo ndodh sepse rrezet nga një pikë shiu reflektohen nga një reflektim i dyfishtë në kënde të ndryshme.
Ylberët ndryshojnë në intensitetin dhe gjerësinë e ngjyrës. Ato më të ndritshme dhe mjaft të ngushta shfaqen pas një stuhie verore. Pika të mëdha, karakteristike për një shi të tillë, krijojnë një ylber shumë të dukshëm me ngjyra të dallueshme. Pikat e vogla japin një ylber më të turbullt dhe më pak të dukshëm.
Fenomene optike në atmosferë: aurora borealis
Një nga fenomenet më të bukura optike atmosferike është aurora. Është karakteristikë për të gjithë planetët me magnetosferë. Në Tokë, aurorat vërehen në gjerësi të larta në të dy hemisferat, në zonat përrethpolet magnetike të planetit. Më shpesh, ju mund të shihni një shkëlqim të gjelbër ose blu-jeshile, ndonjëherë të plotësuar nga ndezje të kuqe dhe rozë përgjatë skajeve. Aurora borealis intensive ka formë si shirita ose palosje pëlhure, të cilat kthehen në njolla kur veniten. Vijat disa qindra kilometra të larta dallohen mirë përgjatë skajit të poshtëm kundër qiellit të errët. Kufiri i sipërm i aurorës humbet në qiell.
Këto dukuri të bukura optike në atmosferë ende i ruajnë sekretet e tyre nga njerëzit: mekanizmi i shfaqjes së llojeve të caktuara të luminescencës, shkaku i kërcitjes gjatë ndezjeve të mprehta, nuk është studiuar plotësisht. Sidoqoftë, tabloja e përgjithshme e formimit të aurorave është e njohur sot. Qiejt mbi polet veriore dhe jugore janë zbukuruar me një shkëlqim të gjelbër-rozë, ndërsa grimcat e ngarkuara nga era diellore përplasen me atomet në atmosferën e sipërme të Tokës. Këto të fundit, si rezultat i ndërveprimit, marrin energji shtesë dhe e lëshojnë atë në formën e dritës.
Halo
Dielli dhe hëna shfaqen shpesh para nesh të rrethuar nga një shkëlqim që i ngjan një halo. Kjo halo është një unazë shumë e dukshme rreth burimit të dritës. Në atmosferë, më shpesh ajo formohet për shkak të grimcave më të vogla të akullit që përbëjnë retë cirruse lart mbi Tokë. Në varësi të formës dhe madhësisë së kristaleve, karakteristikat e fenomenit ndryshojnë. Shpesh halo merr formën e një rrethi ylberi si rezultat i zbërthimit të rrezes së dritës në një spektër.
Një shumëllojshmëri interesante e fenomenit quhet parhelion. Si rezultat i thyerjes së dritës në kristalet e akullit nëNë nivelin e Diellit, formohen dy pika të ndritshme, të ngjashme me një dritë dite. Në kronikat historike mund të gjesh përshkrime të këtij fenomeni. Në të kaluarën, shpesh konsiderohej si një pararojë e ngjarjeve të tmerrshme.
Mirage
Mirazhet janë gjithashtu dukuri optike në atmosferë. Ato lindin si rezultat i thyerjes së dritës në kufirin midis shtresave të ajrit që ndryshojnë ndjeshëm në densitet. Literatura përshkruan shumë raste kur një udhëtar në shkretëtirë pa oaza apo edhe qytete e kështjella që nuk mund të ishin afër. Më shpesh këto janë mirazhe "më të ulëta". Ato ngrihen mbi një sipërfaqe të sheshtë (shkretëtirë, asf alt) dhe përfaqësojnë një imazh të reflektuar të qiellit, i cili për vëzhguesin duket se është një trup uji.
Të ashtuquajturat mirazhe superiore janë më pak të zakonshme. Ato formohen mbi sipërfaqe të ftohta. Mirazhet superiore janë të drejta dhe të përmbysura, ndonjëherë ato kombinojnë të dy pozicionet. Përfaqësuesja më e njohur e këtyre dukurive optike është Fata Morgana. Ky është një mirazh kompleks që ndërthur disa lloje reflektimesh në të njëjtën kohë. Objektet e jetës reale shfaqen para vëzhguesit, të reflektuara dhe të përziera në mënyrë të përsëritur.
Elektriciteti atmosferik
Dukuritë elektrike dhe optike në atmosferë shpesh përmenden së bashku, megjithëse shkaqet e shfaqjes së tyre janë të ndryshme. Polarizimi i reve dhe formimi i rrufesë shoqërohen me procese që ndodhin në troposferë dhe jonosferë. Shkarkimet gjigante të shkëndijave zakonisht formohen gjatë një stuhie. Rrufeja ndodh brenda reve dhe mund të godasë tokën. Janë kërcënuese për jetënnjerëzve dhe kjo është një nga arsyet e interesimit shkencor për fenomene të tilla. Disa veti të rrufesë janë ende një mister për studiuesit. Sot, shkaku i rrufesë së topit nuk dihet. Ashtu si me disa aspekte të teorisë së aurorës dhe mirazhit, fenomenet elektrike vazhdojnë të intrigojnë shkencëtarët.
Dukuritë optike në atmosferë, të përshkruara shkurtimisht në artikull, po bëhen çdo ditë e më të kuptueshme për fizikantët. Në të njëjtën kohë, ata, si rrufeja, nuk pushojnë së mahnituri njerëzit me bukurinë, misterin dhe ndonjëherë madhështinë e tyre.
