Документ 4793107

Закон отражения
Падающий и отраженный лучи лежат в одной
плоскости с нормалью к отражающей поверхности
в точке падения, и эта нормаль делит угол между
лучами на две равные части
Закон преломления
Луч падающий, луч преломленный и
перпендикуляр к границе раздела двух сред в
точке падения лежат в одной плоскости;
отношение синуса угла падения к синусу угла
преломления не зависит от угла падения и равно
отношению скоростей распространения волн в
первой и во второй средах.
Объяснение явления миражей
Виды миражей
В миражах нет ничего сверхъестественного. Просто в зависимости от температуры (а
значит, и плотности) воздуха меняется его показатель преломления. Световые лучи от
объекта к наблюдателю, проходя через бутерброд из слоев с разными показателями
преломления, изгибаются. Наблюдатель, привыкший к тому, что свет распространяется
по прямой, автоматически располагает видимый объект на продолжении лучей.
Именно этим объясняются нижние миражи (на иллюстрации — сверху слева) и верхние
миражи (сверху справа и внизу).
Солнечные лучи накаляют почву, от
которой нагревается нижний слой
воздуха, он в свою очередь
устремляется вверх, тут же
заменяясь
новым,
который
нагревается и утекает вверх.
Получается эффект блеска и
переливания.
На острове Мадагаскар на некоторых
автомобильных дорогах стоит знак «Осторожно!
За поворотом мираж!».Если с ним не считаться,
то в лучшем случае можно проехать несколько
лишних километров, а то и сбиться с пути.
Верхние миражи возникают при наличии сильных температурных инверсий, когда
плотность воздуха и показатель преломления с высотой быстро уменьшаются. Над
холодными морями или над выхоложенной поверхностью суши часто наблюдается
расширение горизонта. Земля как бы немного распрямляется, и из-за горизонта
поднимаются и становятся видными очень далекие предметы.
Пустынные миражи возникают, когда над поверхностью земли образуется слой очень
теплого воздуха. Его толщина может достигать нескольких десятков метров, и чем он
толще, тем сильнее будет мираж. Теплый слой воздуха играет роль зеркала. Тем
самым пустынные «моря» и «озера» - не что иное, как отражение голубого неба!
Так называют самые загадочные миражи, создающие у наблюдателей видения
объектов, которых на самом деле нет. Возникают они, когда есть условия для
проявления как верхнего, так и нижнего миража. Самые обыкновенные скалы и
дома вследствие многократных искажений и увеличения на глазах превращаются в
чудесные замки феи Морганы. К фата-морганам, без сомнения, можно отнести и
многочисленных «летучих голландцев», которых до сих пор видят мореплаватели.
Природа этих миражей изучена менее всего. Ясно, что атмосфера должна быть
прозрачной, свободной от водяных паров и загрязнений. Должен образоваться устойчивый
слой охлажденного воздуха на некоторой высоте над поверхностью земли. Ниже и выше
этого слоя воздух должен быть более теплым. Световой луч, попавший внутрь плотного
холодного слоя воздуха распространяется в нем как по своеобразному световоду.
Подобные миражи наблюдаются на больших расстояниях – до 1000 км.
Мираж солнца за 3 часа до восхода
Если показатель преломления воздуха изменяется сначала быстро, а
затем медленно, то в этом случае лучи будут искривляться быстрее. В
результате возникают два изображения. Световые лучи, распространяющиеся
в пределах первой воздушной области, формируют перевернутое изображение
объекта. Затем эти лучи, распространяясь в основном в пределах второй области,
искривляются в меньшей степени и формируют прямое изображение. Иногда
наблюдаются и тройные миражи.
Еще более таинственное явление - хрономиражи. Никакими известными законами физики
нельзя объяснить, почему миражи могут отражать события, происходящие на некотором
расстоянии не только в пространстве, но и во времени. Замечено, что хрономиражи чаще
всего возникают в предутренние часы, когда в воздухе конденсируются капельки тумана.
Знаменитую битву при Ватерлоо наблюдали неделю спустя жители бельгийского городка
Вервье(Бельгия) в июне 1815 г. Однажды утром жители города увидели в небе войско, и
так ясно, что можно было различить костюмы артиллеристов и даже пушку. Описанный
мираж изображен в виде цветной акварели одним из очевидцев. Расстояние от Ватерлоо
до Вервье по прямой линии составляет более 100 км.
Гало ( франц. halo от греч. Halos – световое кольцо) – это светлые кольца,
столбы или пятна вокруг Солнца и Луны . Иногда эти кольца бывают радужными.
Гало появляется при отражении или преломлении света кристалликами льда,
образующими легкие перистые облака или туман. Чаще всего это случается в
горах.
Это явление происходит от настоящего солнца на расстоянии 22°. В
центре картинки видно Солнце и два хорошо заметных ложных солнца по краям.
Позади домов и деревьев заметны гало: три солнечных колонны, и арку, созданные
солнечным светом, отражаемым атмосферными ледяными кристаллами.
Это довольно частое зрелище и возникает
оно, если небо затянуто высокими тонкими
облаками с миллионами крошечных
кристалликов льда. Каждый ледяной кристалл
выступает в роли миниатюрной призмы.
Большинство кристаллов имеют форму
вытянутых шестигранников. Свет входит через
одну лицевую поверхность такого кристалла и
выходит через противоположную с углом
преломления 22º.
Слегка волнующаяся вода отражает
падающий на нее лунный свет так, что мы
воспринимаем как бы многие десятки
отдельных отражений луны, из них и
складывается воспетая поэтами лунная
дорожка.
Радуга — одно из красивейших оптических явлений природы. Её можно
наблюдать в солнечный день около водопада или после дождя при определенных
положениях солнца и наблюдателя. Радуга объясняется отражением, преломлением и
дисперсией света в каплях воды. Радуга наблюдается в стороне, противоположной
Солнцу, на фоне дождевых облаков или дождя. Последовательность цветов
в радуге — красный, оранжевый, желтый, зеленый, голубой, синий, фиолетовый .
Объяснение радуги
Радуга
Двойная радуга
Сияние Будды
Радуга всегда привлекала внимание человека. В прежние времена, когда люди
еще мало знали об окружающем мире, радугу считали “небесным знамением”. Так,
древние греки думали, что радуга - это улыбка богини Ириды.
Торнадо и радуга в Канзасе
Нередки случаи, когда на небосводе появляются одновременно две радужные полосы,
расположенные одна за другой; где цвета следуют в порядке, обратном порядку
цветов первой радуги, а иногда и третья, и четвертая. Радугу можно наблюдать даже
в брызгах водопада, морского прибоя, но в любом случае для этого необходимо,
чтобы Солнце было у наблюдателя за спиной.
«Сияние Будды» представляет собой разновидность природного явления,
возникающего в результате дифракции света. Оно обычно появляется, когда после
дождя или снегопада солнечные лучи проникают через облака и туман и формируют
круг из семи цветов радуги путем преломления крошечных капелек воды в тумане.
Ореол из цветов радуги окружает образ непосредственного наблюдателя.
Одним из красивейших оптических явлений природы является полярное сияние.
В большинстве случаев полярные сияния имеют зеленый или сине-зеленый оттенок с
пятнами или каймой розового или красного цвета. Полярные сияния наблюдают в двух
основных формах – в виде лент и в виде облакоподобных пятен.
Однородная дуга
Лучистая дуга
Лучистая полоса
Шквал
Шквал