Uzun bir süre boyunca seraplar, havada titreşen şekiller, insanları alarma geçirdi ve dehşete düşürdü. Günümüzde bilim adamları, optik fenomenler de dahil olmak üzere doğanın birçok sırrını ortaya çıkardılar. Özü uzun süredir çalışılan doğal gizemlere şaşırmazlar. Bugün lisede, optik fenomenler 8. sınıfta fizikte öğretiliyor, böylece herhangi bir öğrenci onların doğasını anlayabilir.
Temel kavramlar
Antik bilim adamları, insan gözünün en ince dokunaçlara sahip nesneleri hissederek gördüğüne inanıyorlardı. O zamanlar optik, görme çalışmasıydı.
Orta Çağ'da optik, ışığı ve özünü inceledi.
Bugün optik, ışığın çeşitli ortamlar aracılığıyla yayılmasını ve diğer maddelerle etkileşimini inceleyen fiziğin bir parçasıdır. Görme ile ilgili tüm konular fizyolojik optik tarafından incelenir.
Optik fenomenler, ışık ışınları tarafından gerçekleştirilen çeşitli eylemlerin tezahürleridir. Atmosferik optik tarafından incelenirler.
Atmosferdeki olağandışı süreçler
Dünya Gezegeni, atmosfer adı verilen gazlı bir kabukla çevrilidir. Kalınlığı yüzlerce kilometredir. Dünya'ya yaklaştıkça atmosfer daha yoğundur.yukarı seyrek. Atmosferik kabuğun fiziksel özellikleri sürekli değişiyor, katmanlar karışıyor. Sıcaklıkları değiştirin. Yoğunluk, şeffaflık kayması.
Işık ışınları Güneş'ten ve diğer gök cisimlerinden Dünya'ya doğru gider. Onlar için belirli bir optik sistem olarak hizmet eden Dünya atmosferinden geçerek özelliklerini değiştirirler. Işık ışınları yansıtır, saçılır, atmosferden geçer, dünyayı aydınlatır. Belirli koşullar altında, ışınların yolu bükülür, bu nedenle çeşitli olaylar meydana gelir. Fizikçiler en orijinal optik fenomeni düşünürler:
- güneşli gün batımı;
- gökkuşağının görünümü;
- kuzey ışıkları;
- serap;
- halo.
Onlara daha yakından bakalım.
Güneşin Etrafında Halo
Yunanca "halo" kelimesinin kendisi "daire" anlamına gelir. Altında hangi optik fenomen yatıyor?
Halo, atmosferdeki yüksek bulut kristallerinde meydana gelen ışınların kırılma ve yansıma sürecidir. Bu fenomen, karanlık bir aralıkla sınırlı, Güneş'in yakınındaki parlak ışınlara benziyor. Halolar genellikle siklonlardan önce oluşur ve onların öncüleri olabilir.
Su damlaları havada donar ve altı kenarı olan doğru prizmatik şekli alır. Atmosferin alt katmanlarında görülen buz sarkıtlarına herkes aşinadır. Üstte, bu tür buz iğneleri serbestçe dikey yönde düşer. Kristal buz kütleleri dönerek zemine inerken paralel bir dizilim gösterirler.toprakla ilişkisi. Kişi, lens görevi gören ve ışığı kıran kristaller aracılığıyla görüşü yönlendirir.
Diğer prizmalar düzdür veya altı ışınlı yıldızlara benzer. Kristallerin üzerine düşen ışık ışınları kırılmaya uğramayabilir veya bir dizi başka süreç yaşamayabilir. Tüm süreçlerin açıkça görülebildiği nadiren olur, genellikle fenomenin bir veya başka bir kısmı daha net görünürken diğerleri kötü temsil edilir.
Küçük bir hale, güneşin etrafında yaklaşık 22 derecelik bir yarıçapa sahip bir dairedir. Dairenin rengi içeriden kırmızımsıdır, daha sonra sarı, beyaza akar ve mavi gökyüzü ile karışır. Dairenin iç alanı karanlıktır. Havada uçan buz iğnelerinde ışığın kırılması sonucu oluşur. Prizmalardaki ışınlar 22 derecelik bir açıyla sapar, böylece kristallerden geçen ışınlar gözlemciye 22 derece sapmış gibi görünür. Bu nedenle iç mekan karanlık görünüyor.
Kırmızı renk daha az kırılır ve güneşten en az sapmayı gösterir. Sıradaki sarı. Diğer ışınlar karışır ve beyaz görünür.
22 derecelik halenin etrafında 46 derecelik bir hale vardır. İç bölgesi de kırmızımsı çünkü ışık, güneşe 90 derece bakan buz iğnelerinde kırılıyor.
90 derecelik hale de bilinir, hafifçe parlar, neredeyse hiç rengi yoktur veya dışı kırmızı renklidir. Bilim adamları henüz bu çeşitliliği tam olarak incelemediler.
Ay Etrafında Halove diğer türler
Bu optik fenomen genellikle gökyüzünde hafif bulutlar ve çok sayıda minyatür kristal buz kütleleri olduğunda görülür. Bu tür kristallerin her biri bir tür prizmadır. Temel olarak, şekilleri uzun altıgenlerdir. Işık ön kristal bölgeye girer ve karşı kısımdan çıkarak 22 derece kırılır.
Kışın soğuk havada sokak lambalarının yanında bir hale görülebilir. Bir fenerin ışığında görünür.
Soğuk karlı havada da Güneş'in etrafında hale oluşabilir. Havada kar taneleri var, ışık bulutların arasından geçiyor. Akşam günbatımında bu ışık kırmızıya döner. Geçmiş yüzyıllarda, batıl inançlı insanlar bu tür olaylardan dehşete düşerdi.
Hale, Güneş'in etrafında gökkuşağı renginde bir daire gibi görünebilir. Atmosferde altı yüzü olan çok sayıda kristal varsa ortaya çıkar, ancak bunlar güneş ışınlarını yansıtmazlar, ancak kırarlar. Işınların çoğu dağılır, gözümüze ulaşmaz. Işınların geri kalanı insan gözüne ulaşır ve Güneş'in etrafında yanardöner bir daire fark ederiz. Yarıçapı yaklaşık 22 derece veya 46 derecedir.
Yanlış Güneş
Bilim adamları, hale çemberinin her zaman yanlarda daha parlak olduğunu kaydetti. Bu, dikey ve yatay halelerin burada buluşmasıyla açıklanmaktadır. Kavşaklarında sahte güneşler görünebilir. Bu, özellikle Güneş ufka yakın olduğunda meydana gelir ve bu sırada dikey dairenin bir kısmını artık göremiyoruz.
Sahte güneş aynı zamanda optik bir fenomendir, bir tür haledir. nedeniyle ortaya çıkıyorçivi şeklinde altı yüzlü buz kristalleri. Bu tür kristaller atmosferde dikey yönde asılı kalır, ışık yan yüzlerinde kırılır.
Üçüncü bir "güneş" de, gerçek güneşin üzerinde hale çemberinin yalnızca yüzey kısmı görünüyorsa oluşabilir. Bir yayın parçası veya anlaşılmaz bir şekle sahip parlak bir nokta olabilir. Bazen sahte güneşler o kadar parlaktır ki gerçek Güneş'ten ayırt edilemezler.
Gökkuşağı
Bu, farklı renklere sahip tamamlanmamış bir daire şeklinde atmosferik bir optik fenomendir.
Antik çağ dinleri, gökkuşağını cennetten dünyaya bir köprü olarak görürdü. Aristoteles, gökkuşağının güneş ışığı damlalarının yansıması nedeniyle ortaya çıktığına inanıyordu. Hangi optik fenomen bir insanı gökkuşağı kadar memnun edebilir?
17. yüzyılda Descartes gökkuşağının doğasını inceledi. Daha sonra Newton, ışıkla deneyler yaptı ve Descartes'ın teorisini destekledi, ancak birkaç gökkuşağının oluşumunu, içlerinde bireysel renk tonlarının yokluğunu anlayamadı.
Gökkuşağının tam teorisi 19. yüzyılda İngiltere'den bir gökbilimci olan D. Erie tarafından sunuldu. Gökkuşağının tüm süreçlerini ortaya çıkarmayı başaran oydu. Geliştirdiği teori bugün hala kabul görmektedir.
Güneşin ışığı, gökyüzünün Güneş'in karşısındaki bölgesinde bir yağmur suyu perdesine çarptığında bir gökkuşağı belirir. Gökkuşağının merkezi, Güneş'in uzak tarafında, yani insan gözünün göremediği bir noktada bulunur. Gökkuşağının yayı, çemberin bu merkezi noktanın etrafındaki kısmıdır.
Gökkuşağındaki renkler belirli bir sıraya göre yerleştirilmiştir. O sabittir. Kırmızı üst kenarda, mor alt kenarda. Aralarında, renkler katı bir düzende gider. Gökkuşağı var olan tüm renkleri içermez. Yeşilin baskınlığı, uygun havaya geçişi gösterir.
Aurora Borealis
Bu, güneş rüzgarının atomlarının ve elementlerinin karşılıklı etkisinden dolayı atmosferin üst manyetik katmanlarında bir parıltıdır. Aurora, pembe ve kırmızı ipuçlarıyla genellikle yeşil veya mavidir. Bir şerit veya bir nokta şeklinde olabilirler. Patlamalarına genellikle gürültülü sesler eşlik eder.
Serap
Basit serap aldatmacalarına herkes aşinadır. Örneğin, ısıtılmış asf altta sürerken, su yüzeyi olarak bir serap belirir. Bu kimse için sürpriz değil. Serapların görünümünü hangi optik fenomen açıklar? Bu konu üzerinde daha detaylı duralım.
Mirage, atmosferdeki optik fiziksel bir fenomendir ve bunun sonucunda gözün normal koşullar altında görüşten gizlenen nesneleri görmesidir. Bunun nedeni, ışık huzmesinin hava katmanlarından geçerken kırılmasıdır. Önemli bir mesafede bulunan nesneler gerçek konumlarına göre yükselebilir veya düşebilir ya da bozulabilir ve tuhaf şekiller alabilir.
Brocken Ghost
Bu, günbatımında veya gün doğumunda, yüksekte bulunan bir kişinin gölgesinin yakındaki bulutların üzerine düştüğü için anlaşılmaz oranlar kazandığı bir olgudur. bu anlatılıyorsisli koşullarda su damlacıkları tarafından ışık ışınlarının yansıması ve kırılması. Fenomen, Alman Harz dağlarının yüksekliklerinden birinin adını almıştır.
Aziz Elmo'nun Ateşi
Bunlar deniz gemilerinin direklerinde mavi veya mor renkli parlak fırçalardır. Etkileyici yükseklikteki binalarda, dağlık yüksekliklerde ışıklar görünebilir. Bu olay, elektrik geriliminin artması nedeniyle iletkenlerin uçlarındaki elektrik boşalmaları nedeniyle oluşur.
8. sınıf derslerinde ele alınan optik olaylardır. Optik cihazlardan bahsedelim.
Optikte tasarımlar
Optik cihazlar, ışık radyasyonunu dönüştüren cihazlardır. Genellikle bu cihazlar görünür ışıkta çalışır.
Tüm optik cihazlar iki türe ayrılabilir:
- Görüntünün ekranda elde edildiği cihazlar. Bunlar kameralar, film kameraları, projeksiyon cihazları.
- İnsan gözüyle etkileşime giren ancak ekranda görüntü oluşturmayan cihazlar. Bu bir büyüteç, mikroskop, teleskoplar. Bu cihazlar görsel olarak kabul edilir.
Kamera, bir nesnenin film üzerindeki görüntülerini elde etmek için kullanılan opto-mekanik bir cihazdır. Kameranın tasarımı, bir kamera ve lensi oluşturan lensleri içerir. Lens, filmde yakalanan nesnenin ters minyatür bir görüntüsünü oluşturur. Bunun nedeni ışığın hareketidir.
Görüntü başlangıçta görünmezdir, ancak gelişen çözüm sayesinde görünür hale gelir. Bu görüntü denirnegatif, içinde parlak yerler karanlık görünüyor ve tam tersi. Işığa duyarlı kağıttaki negatiften pozitif yapın. Fotoğraf büyütücü kullanılarak görüntü büyütülür.
Büyüteç, nesnelere bakarken onları büyütmek için tasarlanmış bir mercek veya mercek sistemidir. Büyüteç gözün yanına yerleştirilir, cismin net olarak görüldüğü uzaklık seçilir. Büyüteç kullanımı, nesnenin görüntülendiği görüş açısının arttırılmasına dayanır.
Daha fazla açısal büyütme elde etmek için bir mikroskop kullanın. Bu cihazda, nesnelerin büyütülmesi, bir mercek ve bir mercekten oluşan optik sistem nedeniyle gerçekleşir. Önce görüş açısı mercek, ardından mercek tarafından artırılır.
Yani, ana optik fenomenleri ve cihazları, çeşitlerini ve özelliklerini inceledik.
