תופעות אופטיות (פיסיקה, כיתה 8). תופעה אופטית אטמוספרה. תופעות והתקנים אופטיים

זה כבר זמן רב תעתועים, מנצנץ דמות באוויר להיבהל ואנשים מבוהלים. בימים אלה, המדענים חשפו רבים של מסתרי הטבע, כולל תופעות אופטיות. הם לא הופתעו התעלומות הטבעיות, שמהותו ארוכה נחקרה. בתיכון היום הם בפיזיקה תופעות אופטיות בכיתה ה -8, כך להבין את טבעם יכול כל תלמיד.

מושגים בסיסיים

חוקרים של עת עתיקה האמינו כי העין האנושית רואה דברים דרך תחושה של הזרועות המשובחות. אופטיקה בזמנו הייתה הדוקטרינה של החזון.

בימי הביניים למדו אור אופטיקה ומהותו.

אופטיקה היום - זהו חלק בפיזיקה החוקר את ההפצה של אור על מגוון של כלי התקשורת והאינטראקציה שלו עם חומרים אחרים. בכל קשורים לחזון, לחקור את אופטיקה הפיזיולוגי.

תופעות אופטיות כמו - גילויים של מעשים מגוונים שבוצעו על ידי קרן האור. המחקרים שלהם אופטיקה באטמוספרה.

תהליכי חריגה באטמוספירה

Planet Earth מוקף במעטפת גז, כינה את האווירה. העובי שלה הוא מאה קילומטרים. קרוב יותר אל האטמוספרה של כדור הארץ הוא מדולל מעלה צפוף. בין התכונות הפיסיקליות כל זמן משתנות פגז אטמוספרי, השכבות לערבב. שנו את קריאות הטמפרטורה. הצפיפות, מידת השתנות שקיפות.

מפני השמש וגופים שמימיים אחרים כלפי האדמה הם קרני אור. הם עוברים על אווירת כדור הארץ, אשר בשבילם היא מערכת אופטית ספציפית ששינה מאפייניו. קרן אור משתקפות, מפוזרת, הם עוברים דרך כיסוי האווירה, קרקע. בתנאים מסוימים נתיב הקרן הוא כפוף, כך יש מגוון של תופעות. פיזיקאי התופעות האופטיים המקוריים ביותר לשקול:

• אור שמש שקיעה;
• הופעת הקשת;
• אורות הצפון;
• מיראז ';
• הילה.

הבה נבחן אותם בפירוט.

הילה סביב השמש

המילה "הילה" ב באמצע יווני "המעגל". מהי תופעה אופטית ביסוד זה?

Halo - הוא תהליך של השתקפות ושבירה של קרן המתעוררת בגבישי ענן גבוהים באטמוספרה. זה נראה כמו אפקט זוהר סביב קרן השמש, במרווחים כהים מוגבלים. בדרך כלל הילה נוצר לציקלונים עשוי להיות קודמיהם.

טיפות מים קופאות באוויר ולקחת את צורת פריזמה התקינה עם שישה צדדים. כולם מכירים את הנטיפים המופיעים שכבות האטמוספירה התחתונה. מעל מחטי קרח כזה יורדים בחופשיות בכיוון האנכי. נטיפי קרח קריסטל חגות, אל האדמה, ויש להם הסדר מקביל ביחס לקרקע. האדם מפנה את החזון באמצעות גבישים, אשר פועלים כעדשה ושבה ומשגרת אור.

מנסרות אחרות שהושגו שטוח או להיראות כמו כוכב עם שישה קורות. קרן האור נופל על הגבישים, לא יכולה לעבור שבירה או לחוות מספר תהליכים אחרים. זה רק לעתים רחוקות קורה כי כל התהליכים הם גלויים, בדרך כלל אחד או חלק האחר של התופעה בא לידי ביטוי בצורה ברורה יותר, בעוד שאחרים גרועים מיוצגים.

הילה קטנה - עיגול סביב השמש עם רדיוס של כ 22 מעלות. צבע לעיגול - אדום בפנים, אז זורם לתוך צהוב, לבן מעורב עם השמים הכחולים. האזור הפנימי של מעגל חשוך. הוא נוצר על ידי המחטים שבירות בקרח, עף באוויר. מנסרות קרניות מוסחות בזווית של 22 מעלות, כך אלו שעברו דרך הגבישים, הצופה מראה את הסטייה של 22 מעלות. לכן, את המרחב הפנימי מופיע כהה.

Red משתכרת פחות, מראת המעטה סטתה מן השמש. להלן צהוב. קורות אחרים מעורבבים ומופיעים מראה לבן.

לעתים קרובות הילה עם זווית של 46 מעלות, שזה בערך 22 מעלות הילה. האזור הפנימי שלה הוא גם אדמדם, משום שהאור עובר שבירה ב מחטי קרח, הפונה לשמש 90 מעלות.

מוכר 90 הילת תואר, הוא מואר חלוש, כך שכמעט אין צבע או בצבע עם צד חיצוני אדום. מדענים מסוג זה עדיין לא מובן במלואו.

הילה סביב הירח וסוגים אחרים של

תופעה אופטית זו נתפסת לעתים קרובות כאשר ענני אור השמים ואת נטיפי קרח גבישים זעירים רבים. קריסטל כל סוג של פריזמה. בעיקרון הצורה שלהם - משושים מאורכים. אור נכנס לאזור הקדמי ואת הקריסטל, עוזב את הצד ההפוך הוא נשבר על ידי 22 מעלות.

בחורף, כמה אורות רחוב באוויר הקר, אתה יכול לראות את ההילה. זה נובע לאור העששית.

הילה סביב השמש יכולה להיוצר ההקפאה ואוויר מושלג. פתיתי שלג באוויר, האור עובר דרך העננים. בשעת השקיעה בערב האור מתחלף לאדום. במאות השנים האחרונות, בעלי אמונות תפלות נחרדו תופעות כאלה.

Halo עשוי להיראות כמו עיגול בכל צבעי הקשת סביב השמש. נראה, אם אווירה הרבה קריסטלים עם שישה הצדדים, אך הם אינם משקפים ו לשבור את קרני השמש. רוב הקרניים ובכך מתפזרים, לא מקבלים לנגד עינינו. שאר הקרניים להגיע לעיניים האנושיות, ואנחנו רואים מעגל קשת סביב השמש. הרדיוס שלה - כ 22 מעלות או 46 מעלות.

שמש מדומה

מדענים ציינו כי מעגל ההילה הוא תמיד בהיר על הצדדים. זאת בשל העובדה כי כאן יש הילה אנכית ואופקית. במקומות שבהם הם מצטלבים השמש יכול להופיע שווא. הדבר נכון במיוחד במקרה שבו השמש נמצאת ליד האופק, בזמן המעגל האנכי, אנחנו כבר לא רואים.

שמש מוק - היא גם תופעה אופטית, מעין הילה. נראה כי גבישי קרח עם שישה צדדים בעל צורה דומה מסמר. גבישים כאלה להמריא באטמוספרה בכיוון האנכי, האור משתקף על פניהם הצד שלהם.

יכול להיווצר, ואת השלישי, "שמש", אם על פני השמש האמיתית נתפסת בחלק משטח רק המעגל של הילה. זה עלול להיות קטע קשת או בהרת צורות מוזרות. לפעמים שמש שווא היא כל כך בהירה כי הם לא ניתן להבדיל בין השמש האמיתית.

קשת

זוהי תופעה אופטית באטמוספירה בצורת מעגל שלם עם צבעים שונים.

דתות של קדם האמינו Rainbow Bridge מהשמיים אל הקרקע. אריסטו האמין כי קשת המופיעה בשל ההשתקפות של טיפות אור שמש. מהי תופעה אופטית היא עדיין מסוגלת אדם כל כך נעים, כפי שהוא עושה קשת?

במאה ה XVII, דקארט למד את האופי של קשת. מאוחר יותר, ניוטון ביצע ניסויים עם אור השלים את התיאוריה של דקארט, אבל הוא לא יכול להבין את היווצרות של מספר קשתות, חוסר הצבעים האישיים שלהם.

תאורית קשת מלאה הוצגה אסטרונום XIX המאה מאנגליה ד אירי. הוא שהצליח לחשוף את כל התהליכים של הקשת. התיאוריה שלו מקובל בימינו.

קשת מופיעה כאשר אור השמש פוגע רעלה של מי גשמים באזור של השמים, המשוב מהשמש. Rainbow המרכז ממוקם בצד האחורי של השמש, כלומר, זה אינו גלוי לעין האנושית. הקשת של הקשת - זה חלק במעגל סביב נקודה מרכזית זו.

הצבעים של קשת ממוקמות בסדר מסוים. הוא קבוע. אדום - לחלק העליון, סגול - בתחתית. בין אותם, את הצבעים הם בקנה קפדן. הקשת אין כל הצבעים הקיימים. דומיננטיות של צבע ירוק מציינות את מעבר מזג האוויר הנוח.

אורורה פולאריס

זוהר זה בשכבות מגנט העליונות של האטמוספרה בגלל התערבותה של אטומי מרכיבי רוח שמש. בדרך כלל להאיר להם גוונים ירוקים או כחולים עם כתמים של ורוד ואדום. הם יכולים ללבוש צורה של קלטות או כתמים. הקוצים שלהם לרוב מלווים צלילים רועשים.

מיראז '

מיראז פשוט מרמה מוכר לכל אדם. לדוגמא, בעת נהיגה על אספלט מיראז המחוממת מיוצגת פני מים. זה שאף אחד לא מפתיע. מהי תופעה אופטית מסבירה את המראה של חזיונות שווא? הבה נבחן סוגיה זו ביתר פירוט.

מיראז '- האופטי הוא תופעה פיזית באטמוספרה, שבו העין רואה אובייקטים מוסתרים מעין בתנאים נורמלים. זאת בשל ההשתקפות של קרן האור זורם דרך שכבות אוויר. אובייקטים הנמצאים במרחק ניכר, ולכן יכולים לעלות או לרדת ביחס למיקום האמיתי שלו, והוא יכול להיות מעווה ולרכוש צורה מוזרה.

מראה של ברוקאן

תופעה זו, שבה בשעה צל שמש שקיעה או זריחה של אדם הוא על גבעה הופכת בקנה מידה בלתי נתפס, כמו נופל על העננים באזור. זה נובע ואת ההשתקפות של טיפות מים קרני האור בתנאי ערפל. התופעה נקראת על שם אחד במרומי הרי הרץ הגרמנים.

אש סנט אלמו

צבע כחול או סגול מברשת זוהר זה על התרנים של ספינות מהחוף. האורות עשויים להופיע באזור ההררי ההררי, על הבניינים בגובה מרשים. תופעה זו נובעת פריקה חשמלית בקצות המנצחים בשל העובדה כי עליות מתח חשמליות.

אלה נדונים אפקטים אופטיים מעמד בכיתה 8. מדברים על מכשירים אופטיים.

אופטיקה עיצוב

מכשירים אופטיים נחשבים התקנים להמיר קרינת אור. בדרך כלל המכשירים האלו לעבוד האור הנראה.

כל ההתקנים האופטיים ניתן לחלק לשני סוגים:

1. התקנים שבו התמונה היא על המסך. זה מצלמות, מצלמות סרט, מקרנים.
2. התקנים לתקשר עם העין האנושית, אבל לא יוצרים תמונות על המסך. טלסקופ זכוכית, מיקרוסקופ מגדלת, זה. התקנים אלה נחשבים ויזואלית.

מצלמה - מכשיר אופטו-מכניות זה נעשה שימוש כדי להשיג את תמונת האובייקט על הסרט. העיצוב של המצלמה כולל עדשת מצלמה ויוצרת עדשה. העדשה מייצרת דימוי מופחת הפוך של אובייקט נתפס בסרט. זאת בשל הפעולה של אור.

התמונה היא נראית בהתחלה, אבל בזכות פתרון היזם הופכת לגלויה. תמונה זו נקראת שליליים, זה באזורים בהירים מופיעה כהה ולהיפך. עם שלילות לבצע חיובית על נייר רגיש לאור. עם עליות תמונת הגדלה.

זכוכית מגדלת - מערכת עדשה או עדשה מיועדת פריטים גדולים יותר בתהליך הצפייה. לופו ממוקם סמוך לעין, לבחור את המרחק שבו הנושא נראה בבירור. השימוש בזכוכית המגדלת מבוסס על גידול זווית מבט שממנה הנושא נתפס.

כדי לקבל גדלה זוויתית יותר, באמצעות מיקרוסקופ. במכשיר זה, הגידול נובע בנושאים מערכת אופטית המורכבת עדשה ואת העינית. ראשית, את זווית הראייה של העדשה מגדילה, אז - העינית.

אז, הסתכלנו על התופעות אופטיות בסיס התקנים, וכן מגוון של תכונות.