Muitas pessoas gostam de fotos engraçadas que enganam sua percepção visual. Mas você sabia que a natureza também sabe criar ilusões de ótica? Além disso, eles parecem uma ordem de magnitude mais impressionante do que os feitos pelo homem. Isso inclui dezenas de fenômenos naturais e formações, ambos raros e bastante difundidos. Luzes do norte, halo, raio verde, nuvens lenticulares - apenas uma pequena parte delas. Para sua atenção - 25 impressionantes ilusões ópticas criadas pela natureza.
Todo mês de fevereiro, os riachos ficam com uma cor laranja ardente
Esta bela e ao mesmo tempo assustadora cachoeira está localizada na parte central do Parque Nacional de Yosemite. É chamada de Queda de Cavalinha (traduzida como "rabo de cavalo"). Todos os anos, de 4 a 5 dias de fevereiro, os turistas podem ver o fenômeno mais raro- os raios do sol poente são refletidos nas correntes de água que caem. Nesses momentos, a cachoeira fica com uma cor laranja ardente. Parece que lava incandescente flui do topo da montanha, mas isso é apenas uma ilusão de ótica.
A Cachoeira Horse Tail é composta por dois riachos em cascata, com altura total de 650 metros.
Sol real e dois falsos
Se o Sol está baixo acima do horizonte e cristais de gelo microscópicos estão presentes na atmosfera, os observadores podem notar várias manchas brilhantes iridescentes à direita e à esquerda do sol. Esses halos bizarros seguem fielmente nossa luminária através do firmamento, em qualquer direção em que sejam direcionados.
Em princípio, esse fenômeno atmosférico é considerado bastante comum, mas o efeito é difícil de notar.
Isso é interessante: nas raras ocasiões em que a luz do sol passa pelas nuvens cirros no ângulo correto, esses dois pontos tornam-se tão brilhantes quanto o próprio Sol.
O efeito é melhor observado no início da manhã ou no final da noite nas regiões polares.
Fata morgana - a ilusão de ótica mais rara
Fata morgana é um fenômeno atmosférico óptico complexo. É extremamente raro. Na verdade, Fata Morgana "consiste" em várias formas de miragens, devido às quais objetos distantes são distorcidos e "bifurcados" para o observador.
Sabe-se que o Fata Morgana ocorre quando várias camadas alternadas de ar com densidades diferentes são formadas na baixa atmosfera (geralmente devido a diferenças de temperatura). Sob certas condições, eles dão reflexos de espelho.
Devido à reflexão e refração dos raios de luz, os objetos da vida real podem criar várias imagens distorcidas no horizonte ou mesmo acima dele ao mesmo tempo, que se sobrepõem parcialmente e mudam rapidamente com o tempo, criando assim uma imagem impressionante de Fata Morgana.
Um pilar de luz que emana do sol descendo além do horizonte
Tornamo-nos testemunhas de pilares de luz (ou solares) com bastante frequência. Este é o nome de um tipo comum de halo. Este efeito óptico se parece com uma faixa vertical de luz que se estende do sol ao pôr do sol ou nascer do sol. Uma coluna de luz pode ser observada quando a luz na atmosfera é refletida na superfície de minúsculos cristais de gelo em forma de placas de gelo ou barras hexagonais em miniatura. Os cristais desta forma são mais freqüentemente formados em nuvens cirrostratus altas. Mas se a temperatura do ar estiver baixa o suficiente, eles podem aparecer em camadas menos altas da atmosfera. Achamos que não vale a pena explicar por que as colunas de luz são mais freqüentemente observadas no inverno.
Sob certas condições, a sombra pode parecer um fantasma.
Quando há uma névoa densa do lado de fora, você pode observar um fenômeno óptico interessante - o chamado fantasma quebrado. Para fazer isso, você só precisa virar as costas para a fonte de luz principal. O observador poderá ver sua própria sombra no nevoeiro (ou nuvem se você estiver em uma área montanhosa).
Isso é interessante: se a fonte de luz, assim como o objeto sobre o qual a sombra é projetada, forem estáticos, ela repetirá qualquer movimento de uma pessoa. Mas de uma maneira completamente diferente, a sombra será exibida em uma "superfície" móvel (por exemplo, na névoa). Nessas condições, ele pode flutuar, criando a ilusão de que uma silhueta escura e nebulosa está se movendo. Parece que esta não é uma sombra pertencente ao observador, mas um fantasma real.
Estrada atlântica
Parece que esta ponte não está concluída
Provavelmente, não há rodovias mais pitorescas no mundo do que a Atlantic Road em Møre og Romsdal, Noruega. Uma rodovia única atravessa a costa norte oceano Atlântico e inclui até 12 pontes conectando ilhas individuais com a superfície de uma estrada.
A maioria lugar incrível Atlantic Road - Ponte Storseisundet. De um certo ângulo, pode parecer que não está concluído, e todos os carros que passam, subindo, se aproximam do penhasco e depois caem.
O comprimento total dessa ponte, inaugurada em 1989, é de 8,3 quilômetros.
Em 2005, a Atlantic Road foi nomeada “Edifício do Século da Noruega”. E os jornalistas da edição britânica do The Guardian atribuíram-lhe o título de melhor rota turística deste país do norte.
Ilusão da lua
Parece que a Lua, localizada acima do horizonte, é grande.
Quando a lua cheia se curva para baixo no horizonte, é visualmente muito maior do que quando está alta no céu. Este fenômeno está intrigando seriamente milhares de mentes curiosas que tentam encontrar alguma explicação razoável para ele. Mas, na verdade, essa é uma ilusão comum.
A maneira mais direta de confirmar a natureza ilusória desse efeito é segurar um pequeno objeto arredondado (por exemplo, uma moeda) com a mão estendida. Comparando o tamanho deste objeto com a Lua "enorme" próxima ao horizonte e a Lua "minúscula" no céu, você ficará surpreso, pois compreenderá que seu tamanho relativo não sofre nenhuma alteração. Você também pode enrolar uma folha de papel em forma de tubo e olhar pelo buraco formado exclusivamente na Lua, sem nenhum objeto ao seu redor. Novamente, a ilusão desaparecerá.
Isso é interessante: a maioria dos cientistas, explicando a ilusão lunar, refere-se à teoria do "tamanho relativo". Sabe-se que a percepção visual do tamanho de um objeto visto por uma pessoa é determinada pelas dimensões de outros objetos observados por ela ao mesmo tempo. Quando a Lua está baixa acima do horizonte, outros objetos (casas, árvores, etc.) caem no campo de visão de uma pessoa. Contra seu pano de fundo, nossa estrela noturna parece maior do que na realidade.
Sombras das nuvens
As sombras das nuvens parecem pequenas ilhas
Em um dia ensolarado com grande alturaé muito interessante observar as sombras lançadas pelas nuvens na superfície do nosso planeta. Eles se parecem com pequenas ilhas em constante movimento no oceano. Infelizmente, os observadores baseados em terra não serão capazes de apreciar a magnificência desta imagem.
Atlas mariposa praticamente não voa
Um enorme atlas de mariposa é encontrado em floresta tropical no sul da Ásia. É esse inseto que detém o recorde de área de superfície das asas (400 centímetros quadrados). Na Índia, essa mariposa é criada para produzir fios de seda. O inseto gigantesco produz seda marrom que parece lã.
Devido ao seu grande tamanho, as mariposas atlas voam repugnantemente, movendo-se lenta e desajeitadamente no ar. Mas a coloração única de suas asas ajuda a se disfarçar em ambiente natural um habitat. Graças a ela, o atlas literalmente se funde com as árvores.
É criada a ilusão de que gotas de orvalho estão flutuando no ar
De manhã ou depois da chuva, pequenas gotas de água que lembram um colar podem ser vistas nas teias de aranha. Se a teia for muito fina, o observador pode ter a ilusão de que as gotas literalmente flutuam no ar. E na estação fria, a teia de aranha pode ser coberta com geada ou orvalho congelado, essa imagem não parece menos impressionante.
Raio verde observado após o pôr do sol
Um flash de luz verde de curto prazo, observado um instante antes do aparecimento do disco solar no horizonte (mais frequentemente no mar) ou no momento em que o sol está se escondendo atrás dele, é chamado de raio verde.
Você pode se tornar uma testemunha desse fenômeno surpreendente se três condições forem satisfeitas: o horizonte deve ser aberto (estepe, tundra, mar, terreno montanhoso), o ar deve ser limpo e a região do pôr do sol ou amanhecer deve estar livre de nuvens.
Como regra, o feixe verde é visível por não mais do que 2-3 segundos. Para aumentar significativamente o intervalo de tempo de sua observação na hora do pôr do sol, é necessário, imediatamente após o aparecimento do raio verde, começar a subir rapidamente o aterro de terra ou subir as escadas. Se o Sol nasce, você precisa se mover na direção oposta, ou seja, para baixo.
Isso é interessante: durante um dos voos sobre o Pólo Sul, o famoso piloto americano Richard Byrd avistou um raio verde por 35 minutos! Um evento único ocorreu no final da noite polar, quando a borda superior do disco solar apareceu pela primeira vez no horizonte e se moveu lentamente ao longo dele. É sabido que nos pólos o disco solar se move quase horizontalmente: a velocidade de sua ascensão vertical é muito baixa.
Os físicos atribuem o efeito do raio verde à refração (ou seja, refração) da luz solar à medida que ela viaja pela atmosfera. Curiosamente, na hora do pôr-do-sol ou do nascer do sol, deveríamos ter visto os raios azuis ou roxos primeiro. Mas seu comprimento de onda é tão pequeno que, ao passar pela atmosfera, ficam quase totalmente dispersos e não atingem o observador terrestre.
O arco peri-zênite parece um arco-íris invertido
Na verdade, o arco zenital parece um arco-íris virado de cabeça para baixo. Para algumas pessoas, ele até se assemelha a um enorme rosto sorridente multicolorido no céu. Esse fenômeno se forma devido à refração dos raios solares que passam por cristais de gelo de um determinado formato subindo nas nuvens. O arco centra-se no zênite paralelo ao horizonte. A cor superior deste arco-íris é azul, a cor inferior é vermelha.
aréola
O anel luminoso ao redor da lua no céu noturno é um halo
Halo é um dos fenômenos ópticos mais famosos, observando que uma pessoa pode ver um anel luminoso ao redor de uma poderosa fonte de luz.
Durante o dia, o halo aparece ao redor do Sol, à noite - ao redor da Lua ou outras fontes, por exemplo, postes de luz. Existem muitos tipos de halos (um deles é a já mencionada falsa ilusão de sol). Quase todos os halos são causados pela refração da luz à medida que ela passa pelos cristais de gelo que estão concentrados em nuvens cirros (localizadas na alta troposfera). O tipo de halo é determinado pela forma e disposição desses cristais em miniatura.
Montanhas e outros objetos altos ficam rosados
Provavelmente todos os habitantes de nosso planeta viram um brilho rosa. isto fenômeno interessante observada no momento em que o sol se põe no horizonte. Em seguida, montanhas ou outros objetos verticais (por exemplo, edifícios de vários andares) são pintados em um tom rosa claro por um curto período de tempo.
Os raios do crepúsculo são observados em tempo nublado
Os cientistas chamam de raios crepusculares um fenômeno óptico comum que se parece com uma alternância de muitas faixas claras e escuras no firmamento. Além disso, todas essas listras divergem da localização atual do sol.
Os raios do crepúsculo são uma das manifestações do jogo de luz e sombra. Temos certeza de que o ar é totalmente transparente e os raios de luz que por ele passam são invisíveis. Mas, no caso da presença das menores gotas de água ou partículas de poeira na atmosfera, a luz solar é espalhada. Uma névoa esbranquiçada se forma no ar. É quase invisível com tempo claro. Mas em condições nubladas, as partículas de poeira ou água que estão na sombra das nuvens são menos iluminadas. Portanto, as áreas sombreadas são percebidas pelos observadores como listras escuras. Áreas bem iluminadas alternando com elas, ao contrário, nos parecem faixas de luz brilhantes.
Um efeito semelhante é observado quando os raios do sol, fazendo seu caminho através das rachaduras em uma sala escura, formam caminhos de luz brilhante, iluminando partículas de poeira flutuando no ar.
Isso é interessante: os raios do crepúsculo são chamados de países diferentes de forma diferente. Os alemães usam a expressão "O sol bebe água", os holandeses usam a expressão "O sol está de pé" e os britânicos chamam os raios do crepúsculo de "escada de Jacob" ou "escada dos anjos".
Os raios anti-crepúsculo emanam de um ponto no horizonte oposto ao sol poente
Esses raios são observados na hora do pôr do sol no lado leste do céu. Eles, como os raios do crepúsculo, se espalham, a única diferença entre eles é sua localização em relação ao corpo celeste.
Pode parecer que os raios anti-crepúsculo estão convergindo em algum ponto além do horizonte, mas isso é apenas uma ilusão. Na verdade, os raios do Sol se propagam estritamente em linhas retas, mas quando essas linhas são projetadas na atmosfera esférica da Terra, arcos são formados. Ou seja, a ilusão de sua divergência em forma de leque é determinada pela perspectiva.
Luzes do norte no céu noturno
O sol está muito instável. Às vezes, explosões poderosas ocorrem em sua superfície, após as quais as menores partículas de matéria solar (vento solar) são direcionadas para a Terra em grande velocidade. Eles levam cerca de 30 horas para chegar à Terra.
O campo magnético de nosso planeta desvia essas partículas para os pólos, como resultado das quais extensas tempestades magnéticas começam ali. Prótons e elétrons que entram na ionosfera vindos do espaço exterior interagem com ela. As finas camadas da atmosfera começam a brilhar. Todo o céu é pintado com padrões multicoloridos que se movem dinamicamente: arcos, linhas bizarras, coroas e manchas.
Isso é interessante: você pode observar a aurora boreal em altas latitudes de cada hemisfério (portanto, seria mais correto chamar este fenômeno de "aurora borealis"). A geografia dos lugares onde as pessoas podem contemplar este impressionante fenômeno natural se expande significativamente apenas durante os períodos de alta atividade solar. Surpreendentemente, também existem auroras em outros planetas do nosso sistema solar.
As formas e cores do brilho colorido do céu noturno mudam rapidamente. Curiosamente, as auroras ocorrem exclusivamente nas faixas de altitude de 80 a 100 e de 400 a 1000 quilômetros acima do nível do solo.
Buckthorn é uma borboleta com uma camuflagem natural incrivelmente realista
No início de abril, quando o tempo está estável, quente e ensolarado, você pode ver um lindo ponto de luz flutuando de uma flor de primavera para outra. Esta é uma borboleta chamada espinheiro ou capim-limão.
A envergadura do espinheiro é de cerca de 6 centímetros, o comprimento das asas é de 2,7 a 3,3 centímetros. Curiosamente, as cores de homens e mulheres são diferentes. Os machos têm asas de limão esverdeadas brilhantes e as fêmeas são mais claras, quase brancas.
Krušinitsa tem uma camuflagem natural incrivelmente realista. É muito difícil distingui-lo das folhas das plantas.
Colina magnética
Os carros parecem estar subindo a colina sob a influência de uma força desconhecida
Há uma colina no Canadá onde coisas extraordinárias acontecem. Tendo estacionado o carro próximo ao pé dele e engatado em ponto morto, você verá que o carro começa a rolar (sem ajuda) para cima, ou seja, na direção da subida. Muitas pessoas atribuem o fenômeno surpreendente ao efeito de uma força magnética incrivelmente poderosa que faz os carros rolarem morro acima e atingir velocidades de até 40 quilômetros por hora.
Infelizmente, não há magnetismo ou magia aqui. É tudo sobre a ilusão de ótica usual. Devido às peculiaridades do relevo, uma pequena inclinação (cerca de 2,5 graus) é percebida pelo observador como uma subida.
Um fator importante na criação de uma ilusão semelhante vista em outros lugares o Globo, - visibilidade zero ou mínima do horizonte. Se uma pessoa não o vê, torna-se muito difícil avaliar a inclinação da superfície. Mesmo objetos, na maioria dos casos localizados perpendicularmente ao solo (por exemplo, árvores), podem inclinar-se em qualquer direção, enganando ainda mais o observador.
Desertos de sal
Parece que todas essas pessoas estão voando no céu.
Os desertos de sal são encontrados em todos os cantos da terra. Pessoas no meio deles têm uma percepção distorcida do espaço devido à falta de pontos de referência.
Na foto você pode ver um lago de sal seco localizado na parte sul da planície do Altiplano (Bolívia) e chamado Salar de Uyuni. Este local está localizado a uma altitude de 3,7 quilômetros acima do nível do mar, e sua área total ultrapassa 10,5 mil quilômetros quadrados. Uyuni é o maior pântano salgado do planeta.
Os minerais mais comuns encontrados aqui são halita e gesso. E a espessura da camada de sal na superfície do sapal em alguns pontos chega a 8 metros. As reservas totais de sal são estimadas em 10 bilhões de toneladas. No território de Uyuni existem vários hotéis construídos a partir de blocos de sal. Móveis e outros itens de interior também são feitos com ele. E nas paredes das salas há anúncios: a administração pede educadamente aos hóspedes que não lamberem nada. A propósito, você pode passar a noite nesses hotéis por apenas $ 20.
Interessante: durante a estação das chuvas, Uyuni é coberta por uma fina camada de água, tornando-se a maior superfície espelhada da Terra. No meio de um espaço de espelho infinito, os observadores têm a impressão de que estão voando no céu ou mesmo em outro planeta.
Aceno
Dunas de areia transformadas em pedra
Onda - uma galeria formada naturalmente de areia e rocha, localizada na fronteira Estados americanos Utah e Arizona. Popular nos EUA estão nas proximidades parques nacionais Portanto, a Onda atrai centenas de milhares de turistas todos os anos.
Os cientistas afirmam que essas formações rochosas únicas vêm se formando há mais de um milhão de anos: dunas de areia sob a influência das condições o ambiente endurecido gradualmente. E o vento e a chuva, que por muito tempo influenciaram essas formações, poliram suas formas e lhes deram um aspecto tão inusitado.
Cabeça apache
É difícil acreditar que esta formação rochosa se formou sem intervenção humana.
Esta formação rochosa natural na França ilustra vividamente nossa capacidade de reconhecer formas familiares, como rostos humanos, em objetos ao redor. Cientistas descobriram recentemente que temos até uma parte especial do cérebro responsável por reconhecer rostos. Curiosamente, a percepção visual de uma pessoa é projetada de tal forma que quaisquer objetos semelhantes em contornos a rostos são percebidos por nós mais rapidamente do que outros estímulos visuais.
Existem centenas de formações naturais no mundo que exploram essa habilidade humana. Mas concordo: cadeia de montanhas a cabeça do Apache é provavelmente a mais impressionante de todas. Aliás, os turistas que tiveram a oportunidade de contemplar esta formação rochosa incomum localizada nos Alpes franceses não podem acreditar que ela se formou sem intervenção humana.
Wasteland Guard
Um indiano com um cocar tradicional e fones de ouvido - onde mais você pode ver isso?
Wasteland Sentinel (também chamado de "Indian Head") é uma geoformação exclusiva localizada perto da cidade canadense de Madisen Hat (parte sudeste da província de Alberta). Olhando de uma grande altura, torna-se óbvio que o relevo da área forma os contornos da cabeça de um aborígine local com um cocar tradicional indiano, olhando para algum lugar a oeste. Além disso, este indiano também ouve fones de ouvido modernos.
Na verdade, o que parece um fio de um fone de ouvido é o caminho que leva à plataforma de petróleo, e o revestimento é o próprio poço. A altura da "cabeça do índio" é de 255 metros, a largura é de 225 metros. Para efeito de comparação: a altura do famoso baixo-relevo no Monte Rushmore, no qual os rostos de quatro presidentes americanos estão esculpidos, é de apenas 18 metros.
Wasteland Warden foi formado naturalmente pelo intemperismo e erosão de solo rico em argila. Segundo os cientistas, a idade dessa geoformação não ultrapassa 800 anos.
Nuvens lenticulares (lenticulares)
Nuvens lenticulares parecem grandes OVNIs
Uma característica única das nuvens lenticulares é que não importa quão forte seja o vento, elas permanecem estacionárias. Correntes de ar varrendo superfície do chão, obstáculos fluem, devido a isso, ondas de ar... Em suas bordas, nuvens lenticulares são formadas. Em sua parte inferior, ocorre um processo contínuo de condensação do vapor d'água subindo da superfície terrestre. Portanto, as nuvens lenticulares não mudam de posição. Eles simplesmente ficam pendurados no céu em um só lugar.
As nuvens lenticulares geralmente se formam no lado sotavento das cadeias de montanhas ou sobre picos individuais a uma altitude de 2 a 15 quilômetros. Na maioria dos casos, sua aparência sinaliza uma frente atmosférica que se aproxima.
Interessante: por causa de sua forma incomum e imobilidade absoluta, as pessoas costumam confundir nuvens lenticulares com OVNIs.
Nuvens de raio
Essa visão inspira medo, você deve admitir!
Nuvens aterrorizantes com uma barra de tempestade são observadas em áreas planas com bastante frequência. Eles afundam muito acima do solo. Há a sensação de que se você subir ao telhado do prédio, poderá alcançá-los com a mão. E às vezes pode parecer que essas nuvens estão em contato geral com a superfície da terra.
Um eixo de tempestade (outro nome é um portão de tempestade) é visualmente semelhante a um tornado. Felizmente, em comparação com este fenómeno natural, ele não é tão perigoso. Um raio é simplesmente uma área baixa e horizontal de uma nuvem de tempestade. É formado em sua parte frontal com movimento rápido. E o portão de tempestade adquire uma forma uniforme e suave sob condições de movimento ascendente ativo do ar. Essas nuvens, via de regra, se formam durante a estação quente (de meados da primavera a meados do outono). Curiosamente, a vida útil das tempestades é muito curta - de 30 minutos a 3 horas.
Concordo, muitos dos fenômenos acima parecem verdadeiramente mágicos, embora seus mecanismos possam ser facilmente explicados de um ponto de vista científico. A natureza, sem a menor participação humana, cria incríveis ilusões de ótica que surpreendem a imaginação até de muitos pesquisadores que as viram em vida. Como você pode não admirar sua grandeza e poder?
Lyceum Petru Movila
Trabalho do curso em física sobre o tema:
Fenômenos ópticos atmosféricos
O trabalho de um aluno do 11º ano
Bolubash Irina
Chisinau 2006 -
Plano:
1. Introdução
a) O que é ótica?
b) Tipos de ótica
2.
3. Pôr do sol ensolarado
a) Mudança de cor no céu
b) raios solares
v) A singularidade do pôr do sol
4. arco-íris
a) Formação de arco-íris
b) Variedade de arco-íris
5. Luzes polares
a) Tipos de luzes polares
b) Vento solar como causa da aurora
6. aréola
a) Luz e gelo
b) Cristais-prismas
7. Miragem
a) Explicação da miragem inferior ("lago")
b) Miragens superiores
v) Miragens duplas e triplas
G) Ultra Far Vision Mirage
e) Lenda alpina
e) Desfile de superstições
8.
Introdução
O que é ótica?
As primeiras idéias dos antigos cientistas sobre a luz eram muito ingênuas. Acreditava-se que tentáculos finos especiais emergem dos olhos e impressões visuais surgem quando eles tocam objetos. Então, a ótica foi entendida como a ciência da visão. Este é o significado exato da palavra "óptica". Na Idade Média, a ótica gradualmente mudou da ciência da visão para a ciência da luz. Isso foi facilitado pela invenção de lentes e uma câmera pinhole. V tempos modernos a óptica é um ramo da física que estuda a emissão de luz, sua propagação em diversos meios e a interação com a matéria. Quanto às questões relacionadas à visão, à estrutura e ao funcionamento do olho, elas surgiram em uma área científica especial chamada óptica fisiológica.
O conceito de "ótica", em Ciência moderna, tem um significado multifacetado. Estas são óptica atmosférica e óptica molecular e óptica eletrônica e óptica de nêutrons e óptica não linear e holografia e rádio óptica e óptica de picossegundos e óptica adaptativa e muitos outros fenômenos e métodos de pesquisa científica intimamente relacionados aos fenômenos ópticos .
A maioria dos tipos de óptica listados, como fenômeno físico estão disponíveis para a nossa supervisão apenas ao usar dispositivos técnicos especiais. Eles podem ser lasers, emissores de raios-X, radiotelescópios, geradores de plasma e muito mais. Mas os fenômenos ópticos mais acessíveis e, ao mesmo tempo, os mais coloridos são atmosféricos. Enormes em escala, eles são o produto da interação da luz e da atmosfera da terra.
A atmosfera da Terra como um sistema óptico
Nosso planeta é cercado por uma camada de gás que chamamos de atmosfera. Possuindo a maior densidade na superfície da Terra e gradualmente afinando com a ascensão, atinge uma espessura de mais de cem quilômetros. E este não é um meio de gás congelado com dados físicos homogêneos. Ao contrário, a atmosfera terrestre está em fluxo constante. Sob a influência de vários fatores, suas camadas se misturam, mudam de densidade, temperatura, transparência, movem-se por longas distâncias em velocidades diferentes.
Para os raios de luz vindos do sol ou de outros corpos celestes, a atmosfera terrestre é uma espécie de sistema óptico com parâmetros em constante mudança. Encontrando-se em seu caminho, reflete parte da luz, espalha-a, passa por toda a espessura da atmosfera, iluminando a superfície terrestre, sob certas condições, decompõe-se em seus componentes e desvia o curso dos raios, causando vários fenômenos atmosféricos. O colorido mais incomum deles é pôr do sol, arco-íris, aurora boreal, miragem, auréola solar e lunar.
Pôr do sol ensolarado
O fenômeno atmosférico mais simples e acessível para observação é o pôr do sol de nosso corpo celestial - o sol. Extraordinariamente colorido, nunca se repete. E a imagem do céu e sua mudança durante o pôr do sol é tão vívida que encanta a todos.
Aproximando-se do horizonte, o Sol não apenas perde seu brilho, mas também começa a mudar gradativamente de cor - em seu espectro, a parte do comprimento de onda curto (cores vermelhas) é cada vez mais suprimida. Ao mesmo tempo, o céu começa a colorir. Nas proximidades do Sol, adquire tons amarelados e laranja, e uma faixa pálida com uma gama de cores fracamente expressa aparece acima da parte anti-sol do horizonte.Quando o Sol se põe, que já assumiu uma cor vermelho-escura, uma faixa brilhante da alvorada se estende ao longo do horizonte solar, cuja cor muda de baixo para cima de amarelo alaranjado para azul esverdeado. Um brilho redondo, brilhante, quase incolor se espalha sobre ele. Ao mesmo tempo, um segmento cinza-azulado e fosco da sombra da Terra, delimitado por uma faixa rosa, começa a se elevar lentamente no horizonte oposto. ("Cinturão de Vênus").
À medida que o Sol se afunda mais no horizonte, uma mancha rosa que se espalha rapidamente aparece - a chamada "luz roxa", alcançando o maior desenvolvimento a uma profundidade do Sol sob o horizonte de cerca de 4-5 o. Nuvens e picos de montanhas se enchem de tons escarlate e roxo, e se as nuvens ou Montanhas altas estão além do horizonte, então suas sombras se estendem perto do lado ensolarado do céu e se tornam mais ricas. Perto do horizonte, o céu fica vermelho e, através do céu de cores vivas, os raios de luz se estendem de horizonte a horizonte na forma de listras radiais distintas ("Feixes do Buda"). Enquanto isso, a sombra da Terra está se aproximando rapidamente do céu, seus contornos tornam-se borrados e a borda rosa quase não é percebida. 
Gradualmente, a luz roxa se desvanece, as nuvens escurecem, suas silhuetas se destacam claramente contra o fundo do céu que se desvanece, e apenas perto do horizonte, onde o Sol se escondeu, um segmento multicolorido brilhante do amanhecer é preservado. Mas também diminui gradualmente e desaparece, e no início do crepúsculo astronômico se transforma em uma faixa estreita esverdeada-esbranquiçada. Finalmente, ela desaparece também - a noite chega. A imagem descrita deve ser considerada apenas como típica para tempo claro. Na verdade, a natureza do curso do pôr do sol está sujeita a grandes variações. Com o aumento da turvação do ar, as cores da madrugada costumam se desvanecer, principalmente perto do horizonte, onde em vez de tons de vermelho e laranja, às vezes aparece apenas uma leve cor marrom. Frequentemente, fenômenos de brilho simultâneos se desenvolvem de maneiras diferentes em diferentes partes do céu. Cada pôr do sol tem uma personalidade única, e isso deve ser visto como um de seus traços mais característicos.
A extrema individualidade do curso do pôr do sol e a variedade de fenômenos ópticos que os acompanham dependem de várias características ópticas da atmosfera - em primeiro lugar, seus coeficientes de atenuação e espalhamento, que se manifestam de maneiras diferentes dependendo da distância zenital do Sol, a direção de observação e a altura do observador.
arco-íris
Um arco-íris é um belo fenômeno celestial - sempre atraiu a atenção de uma pessoa. Antigamente, quando as pessoas ainda sabiam pouco sobre o mundo ao seu redor, o arco-íris era considerado um "sinal celestial". Assim, os antigos gregos pensavam que o arco-íris é o sorriso da deusa Íris. Um arco-íris é observado no lado oposto ao do Sol, contra um fundo de nuvens de chuva ou chuva. Um arco multicolorido geralmente está localizado a uma distância de 1-2 km do observador e, às vezes, pode ser observado a uma distância de 2-3 m contra o fundo de gotículas de água formadas por fontes ou jatos de água.
O centro do arco-íris está localizado na continuação da linha reta que conecta o Sol e o olho do observador - na linha anti-solar. O ângulo entre a direção do arco-íris principal e a linha anti-solar é 41º - 42º
No momento do nascer do sol, o ponto anti-sol está no horizonte e o arco-íris parece um semicírculo. Conforme o Sol nasce, o ponto anti-sol cai abaixo do horizonte e o tamanho do arco-íris diminui. Ele representa apenas parte de um círculo.
Freqüentemente, observa-se um arco-íris colateral, concêntrico ao primeiro, com raio angular de cerca de 52º e cores invertidas.
O arco-íris principal é formado pelo reflexo da luz nas gotículas de água. E um arco-íris lateral é formado como resultado de duas reflexões de luz dentro de cada gota. Nesse caso, os raios de luz emergem da gota em ângulos diferentes daqueles que dão origem ao arco-íris principal, e as cores do arco-íris secundário estão na ordem inversa.
O caminho dos raios em uma gota d'água: a - com um reflexo, b - com dois reflexos
Na altura do Sol de 41º, o arco-íris principal não é mais visível e apenas uma parte do arco-íris subsidiário se projeta acima do horizonte, e na altura do Sol acima de 52º, o arco-íris subsidiário também não é visível. Portanto, no meio latitudes equatoriais este fenômeno natural nunca é observado por volta do meio-dia.
O arco-íris tem sete cores primárias, passando suavemente uma para a outra. O tipo de arco, o brilho das cores, a largura das listras dependem do tamanho das gotas de água e do seu número. As gotas grandes criam um arco-íris mais estreito com cores nitidamente distintas, as gotas pequenas criam um arco desfocado, desbotado e uniforme. É por isso que brilhante arco-íris estreito visível no verão depois de uma chuva forte, durante a qual caem grandes gotas. A teoria do arco-íris foi apresentada pela primeira vez em 1637 por René Descartes. Ele explicou o arco-íris como um fenômeno associado à reflexão e refração da luz nas gotas de chuva. A formação das cores e sua sequência foram explicadas posteriormente, após a solução da natureza complexa da luz branca e sua dispersão no meio.
Formação de arco-íris
Você pode considerar o caso mais simples: deixe um feixe de raios solares paralelos incidir sobre as gotículas em forma de bola. Um raio caindo na superfície de uma gota no ponto A é refratado dentro dela de acordo com a lei da refração: n pecado α = n pecado β , Onde n =1, n ≈1,33 - respectivamente, os índices de refração do ar e da água, α É o ângulo de incidência, e β É o ângulo de refração da luz.
O feixe AB segue em linha reta dentro da queda. No ponto B, o raio é parcialmente refratado e parcialmente refletido. Deve-se notar que quanto menor o ângulo de incidência no ponto B e, portanto, no ponto A, menor será a intensidade do feixe refletido e maior será a intensidade do feixe refratado. O feixe AB após a reflexão no ponto B ocorre em um ângulo β '= β e atinge o ponto C, onde a reflexão parcial e a refração parcial da luz também ocorrem. O raio refratado deixa a gota com um ângulo γ, enquanto o refletido pode passar mais longe, para o ponto D, etc. Assim, o raio de luz na gota sofre reflexão e refração múltiplas. A cada reflexão, parte dos raios de luz se extingue e sua intensidade diminui dentro da gota. O mais intenso dos raios que saem para o ar é o raio que saiu da gota no ponto B. Mas é difícil observá-lo, pois se perde contra o fundo da forte luz solar direta. Por outro lado, os raios refratados no ponto C juntos criam um arco-íris primário contra o fundo de uma nuvem escura, e os raios refratados no ponto D produzem um arco-íris secundário, que é menos intenso do que o primário.
Ao considerar a formação de um arco-íris, mais um fenômeno deve ser levado em consideração - a refração desigual de ondas de luz de comprimentos diferentes, ou seja, raios de luz de cores diferentes. Este fenômeno é chamado variância. Devido à dispersão, os ângulos de refração γ e o ângulo de deflexão dos raios em uma gota são diferentes para raios de cores diferentes.
Um arco-íris ocorre devido à dispersão da luz solar em gotas de água. Em cada gota, o feixe sofre múltiplas reflexões internas, mas com cada reflexão, parte da energia sai. Portanto, quanto mais reflexos internos os raios na gota experimentam, mais fraco é o arco-íris. Você pode observar um arco-íris se o Sol estiver atrás do observador. Portanto, o arco-íris primário mais brilhante é formado por raios que sofreram uma reflexão interna. Eles cruzam os raios incidentes em um ângulo de cerca de 42 °. O locus dos pontos localizados em um ângulo de 42 ° com o raio incidente é um cone percebido pelo olho em seu ápice como um círculo. Quando iluminada com luz branca, uma faixa colorida será obtida, com o arco vermelho sempre acima do violeta.
Na maioria das vezes, vemos um arco-íris. São frequentes os casos em que duas faixas do arco-íris aparecem simultaneamente no firmamento, localizadas uma após a outra; um número ainda maior de arcos celestes é observado - três, quatro e até cinco ao mesmo tempo. Acontece que um arco-íris pode surgir não apenas de raios diretos; muitas vezes aparece nos raios do sol refletidos. Pode ser visto nas margens das baías do mar, grandes rios e lagos. Três ou quatro arco-íris - comuns e refletidos - às vezes criam uma bela imagem. Como os raios do Sol refletidos da superfície da água vão de baixo para cima, o arco-íris formado nos raios às vezes pode parecer completamente incomum.
Não se deve pensar que um arco-íris só pode ser observado durante o dia. Acontece à noite, mas é sempre fraco. Você pode ver esse arco-íris depois de uma chuva noturna, quando a lua aparece por trás das nuvens.
Alguma semelhança de um arco-íris pode ser obtida em tal experiência : Necessita de um frasco cheio de água, ilumine com luz solar ou uma lâmpada através de um orifício no quadro branco. Então, um arco-íris se tornará claramente visível no quadro, e o ângulo de divergência dos raios em comparação com a direção inicial será de cerca de 41 ° - 42 °. Em condições naturais, não há tela, a imagem aparece na retina do olho e o olho projeta essa imagem nas nuvens.
Se um arco-íris aparecer à noite antes do pôr do sol, então um arco-íris vermelho será observado. Nos últimos cinco ou dez minutos antes do pôr do sol, todas as cores do arco-íris, exceto o vermelho, desaparecem, ele se torna muito brilhante e visível mesmo dez minutos após o pôr do sol.
Uma bela vista é o arco-íris no orvalho. Pode ser observada ao nascer do sol na grama coberta de orvalho. Este arco-íris tem uma forma de hipérbole.
Luzes polares
Um dos mais belos fenômenos ópticos da natureza é a aurora. Na maioria dos casos, as auroras são verdes ou azul-esverdeadas com manchas ocasionais ou uma borda rosa ou vermelha.
As auroras são observadas em duas formas principais - na forma de fitas e na forma de manchas semelhantes a nuvens. Quando o brilho é intenso, assume a forma de fitas. Perdendo intensidade, se transforma em manchas. No entanto, muitas fitas desaparecem antes de se transformarem em manchas. As fitas parecem ficar penduradas no espaço escuro do céu, assemelhando-se a uma cortina ou cortina gigante, geralmente se estendendo de leste a oeste por milhares de quilômetros. A altura dessa cortina é de várias centenas de quilômetros, a espessura não ultrapassa várias centenas de metros e é tão delicada e transparente que as estrelas são visíveis através dela. A borda inferior da cortina é bastante nítida e distinta e freqüentemente tingida de vermelho ou rosado, lembrando a borda da cortina, a borda superior é gradualmente perdida em altura e isso cria uma impressão particularmente eficaz da profundidade do espaço.
Existem quatro tipos de auroras:
Arco uniforme- a faixa luminosa tem a forma mais simples e silenciosa. É mais brilhante de baixo e desaparece gradualmente para cima contra o fundo do brilho do céu; Arco radiante- a fita torna-se um pouco mais ativa e móvel, forma pequenas dobras e filetes;
Faixa radiante- com o aumento da atividade, dobras maiores se sobrepõem às menores;
Com o aumento da atividade, as dobras ou loops se expandem para um tamanho enorme, a borda inferior da fita brilha intensamente com um brilho rosa. Quando a atividade diminui, as dobras desaparecem e a fita volta a ter uma forma uniforme. Isso sugere que uma estrutura homogênea é a forma principal da aurora, e as rugas estão associadas ao aumento da atividade.
Freqüentemente aparecem auroras de um tipo diferente. Eles cobrem toda a região polar e são muito intensos. Eles ocorrem durante um aumento na atividade solar. Essas auroras aparecem como uma capa verde-esbranquiçada. Esses brilhos são chamados rajadas.
Em termos de brilho, as auroras são divididas em quatro classes, diferindo umas das outras por uma ordem de magnitude (ou seja, 10 vezes). A primeira classe inclui auroras que são quase imperceptíveis e aproximadamente iguais em brilho à Via Láctea, enquanto a quarta classe ilumina a Terra com tanto brilho quanto a lua cheia.
Deve-se notar que a aurora resultante se espalha para o oeste a uma velocidade de 1 km / s. As camadas superiores da atmosfera na área das erupções aurorais são aquecidas e sobem rapidamente. Durante a aurora, correntes elétricas parasitas surgem na atmosfera da Terra, cobrindo grandes áreas. Eles estimulam campos magnéticos instáveis adicionais, as chamadas tempestades magnéticas. Durante as auroras, a atmosfera emite raios X, que parecem ser o resultado da desaceleração dos elétrons na atmosfera. Flashes intensos de aurora são frequentemente acompanhados por sons que lembram ruído, crepitação. As auroras causam fortes mudanças na ionosfera, que por sua vez afetam as condições de comunicação de rádio. Na maioria dos casos, as comunicações de rádio são significativamente prejudicadas. Há forte interferência e, às vezes, perda total de recepção.
Como surge a aurora boreal?
A Terra é um grande ímã, cujo pólo sul está próximo ao pólo norte geográfico e o pólo norte próximo ao sul. As linhas de força do campo magnético terrestre, chamadas linhas geomagnéticas, emergem da área adjacente ao pólo magnético norte da Terra, circundam o globo e entram nele na área do pólo magnético sul, formando uma grade toroidal ao redor a Terra.
Há muito se acredita que o arranjo das linhas magnéticas de força é simétrico em relação ao eixo da Terra. Agora descobriu-se que o chamado "vento solar" - uma corrente de prótons e elétrons emitida pelo Sol, atinge a camada geomagnética da Terra de uma altitude de cerca de 20.000 km, puxa-a para trás, para longe do Sol, formando uma espécie de "cauda" magnética ao redor da Terra.
Um elétron ou próton, preso no campo magnético da Terra, se move em uma espiral, como se enrolasse em uma linha geomagnética. Elétrons e prótons capturados do vento solar no campo magnético da Terra são divididos em duas partes. Alguns deles, ao longo das linhas de força magnética, fluem imediatamente para as regiões polares da Terra; outros caem no interior do teróide e se movem dentro dele, ao longo de uma curva fechada. Esses prótons e elétrons eventualmente também fluem ao longo das linhas geomagnéticas para a região dos pólos, onde surge sua concentração aumentada. Prótons e elétrons produzem ionização e excitação de átomos e moléculas de gases. Para isso, eles têm energia suficiente, já que os prótons chegam à Terra com energias de 10.000-20.000 eV (1ev = 1,6 10 J), e os elétrons com energias de 10-20 eV. Para a ionização dos átomos é necessário: para hidrogênio - 13,56 eV, para oxigênio - 13,56 eV, para nitrogênio - 124,47 eV, e menos ainda para excitação. Átomos excitados de gases devolvem a energia recebida na forma de luz, semelhante ao que acontece em tubos com um gás rarefeito quando as correntes passam por eles.
O estudo espectral mostra que o brilho verde e vermelho pertence aos átomos de oxigênio excitados, infravermelho e violeta - às moléculas de nitrogênio ionizado. Algumas linhas de emissão de oxigênio e nitrogênio são formadas a uma altitude de 110 km, e o brilho vermelho do oxigênio - a uma altitude de 200-400 km. Outra fonte fraca de luz vermelha são os átomos de hidrogênio, que se formaram na alta atmosfera a partir dos prótons vindos do sol. Tendo capturado um elétron, esse próton se transforma em um átomo de hidrogênio excitado e emite luz vermelha. As erupções aurorais geralmente ocorrem um ou dois dias após as explosões solares. Isso confirma a conexão entre esses fenômenos. Recentemente, os cientistas descobriram que as auroras são mais intensas nas costas dos oceanos e mares.
Mas a explicação científica de todos os fenômenos associados à aurora enfrenta uma série de dificuldades. Por exemplo, o mecanismo exato de aceleração de partículas para as energias indicadas é desconhecido, suas trajetórias no espaço próximo à Terra não são completamente claras, nem tudo converge quantitativamente no balanço energético de ionização e excitação de partículas, mecanismo de formação de vários tipos de brilho não é claro, a origem dos sons não é clara.aréola
Às vezes, o Sol parece que é visível através de uma lente grande. Na verdade, a imagem mostra o efeito de milhões de lentes: cristais de gelo. Conforme a água congela na alta atmosfera, pequenos cristais de gelo hexagonais podem se formar. Os planos desses cristais, que rodopiam, descem gradativamente até o solo, na maioria das vezes orientados paralelamente à superfície. Ao amanhecer ou ao pôr-do-sol, a linha de visão do observador pode passar por esse mesmo plano, e cada cristal pode agir como uma lente em miniatura que refrata a luz do sol. O efeito combinado pode levar a um fenômeno denominado parélia, ou sol falso. No centro da imagem, o sol está visível e dois falsos sóis bem visíveis nas bordas. Atrás das casas e árvores estão halos visíveis (halo - pronuncia-se "o"), com cerca de 22 graus de tamanho, três colunas solares e um arco criado pela luz do sol, refletido por cristais de gelo atmosféricos.
Luz e gelo
Os pesquisadores notaram há muito tempo que, quando um halo aparece, o sol é obscurecido por uma névoa - um fino véu de cirros altos ou nuvens cirrostratus. Essas nuvens flutuam na atmosfera a uma altura de seis a oito quilômetros acima do solo e consistem nos menores cristais de gelo, que costumam ter a forma de colunas hexagonais ou placas.
A atmosfera terrestre não conhece descanso. Os cristais de gelo, caindo e subindo nas correntes de ar, refletem como um espelho ou como um prisma de vidro refratam os raios do sol que incidem sobre eles. Como resultado deste complexo jogo óptico, falsos sóis e outras imagens enganosas aparecem no céu, nas quais, se desejar, você pode ver espadas de fogo e qualquer coisa ...
Como já foi mencionado, mais frequentemente do que outros, você pode observar dois falsos sóis - de um lado e do outro lado da estrela real. Às vezes, um círculo de luz aparece, ligeiramente colorido em tons de arco-íris, circundando o sol. E então, após o pôr do sol, uma enorme coluna luminosa aparece de repente no céu escurecido. Nem todas as nuvens cirros produzem um halo brilhante e altamente visível. Para fazer isso, é necessário que eles não sejam muito densos (o sol brilha) e ao mesmo tempo deve haver uma quantidade suficiente de cristais de gelo no ar. No entanto, um halo pode aparecer em um céu completamente limpo e sem nuvens. Isso significa que existem muitos cristais de gelo individuais flutuando alto na atmosfera, mas nenhuma formação de nuvens. Isso acontece nos dias de inverno, quando o tempo está claro e gelado.
...Acima, um círculo horizontal brilhante apareceu, circundando o céu paralelo ao horizonte. Como isso aconteceu?
Experimentos especiais (eles foram realizados repetidamente por cientistas) e cálculos mostram: este círculo é o resultado da reflexão da luz do sol nas faces laterais de cristais de gelo hexagonais flutuando no ar em uma posição vertical. Os raios do sol incidem sobre tais cristais, são refletidos por eles, como de um espelho, e caem em nossos olhos. E como esse espelho é especial, ele é composto por uma massa inumerável de partículas de gelo e, além disso, parece estar por algum tempo no plano do horizonte, então vemos o reflexo do disco solar no mesmo plano. Acontece dois sóis: um é real, e ao lado dele, mas em um plano diferente, está seu duplo na forma de um grande círculo de luz.
Acontece que esse reflexo da luz do sol em pequenos cristais de gelo flutuando no ar gelado cria uma coluna luminosa. Acontece que aqui os cristais na forma de placas participam do jogo de luz. As bordas inferiores das placas refletem a luz do sol já oculta atrás do horizonte e, em vez do próprio sol, vemos por algum tempo um caminho luminoso que vai do horizonte para o céu - uma imagem do disco solar distorcida e irreconhecível. Cada um de nós observou algo semelhante em uma noite de luar, parado na margem do mar ou lago. Admirando o caminho lunar, vemos o mesmo jogo de luz na água - uma imagem espelhada da lua, fortemente esticada pelo fato de a superfície da água ser coberta por ondulações. A água ligeiramente agitada reflete o luar que incide sobre ela de tal forma que percebemos, por assim dizer, muitas dezenas de reflexos individuais da lua, a partir da qual se forma o caminho lunar elogiado pelos poetas. 
Muitas vezes você pode observar o halo lunar. Esta é uma visão bastante comum e ocorre quando o céu está coberto por nuvens altas e finas com milhões de minúsculos cristais de gelo. Cada cristal de gelo atua como um prisma em miniatura. A maioria dos cristais tem a forma de hexágonos alongados. A luz entra por uma face de tal cristal e sai pela outra com um ângulo de refração de 22º. E observe os postes de luz no inverno, e você pode ter a sorte de ver o halo gerado por sua luz, sob certas condições, é claro, ou seja, no ar gelado saturado de cristais de gelo ou flocos de neve. A propósito, um halo do sol na forma de um grande pilar de luz também pode aparecer durante uma nevasca. Há dias no inverno em que os flocos de neve parecem flutuar no ar e a luz do sol invade obstinadamente as nuvens finas. Contra o pano de fundo da madrugada da noite, este pilar às vezes parece avermelhado - como o reflexo de um fogo distante. No passado, um fenômeno tão completamente inofensivo, como vemos, aterrorizava pessoas supersticiosas.
Cristais-prismas
Talvez alguém tenha visto esse halo: um anel claro com a cor do arco-íris ao redor do sol. Este círculo vertical ocorre quando há muitos cristais de gelo de seis lados na atmosfera que não refletem, mas refratam os raios do sol como um prisma de vidro. Nesse caso, a maioria dos raios, naturalmente, são dispersos e não atingem nossos olhos. Mas alguma parte deles, tendo passado por esses prismas no ar e refratado, chega até nós, então vemos um círculo de arco-íris ao redor do sol. Seu raio é de cerca de vinte e dois graus. Acontece ainda mais - quarenta e seis graus. Por que arco-íris?
Como você sabe, ao passar por um prisma, um feixe de luz branca se decompõe em suas cores espectrais. Portanto, o anel formado pelos raios refratados ao redor do sol é pintado em tons de arco-íris: sua parte interna é avermelhada, a parte externa é azulada e o céu dentro do anel parece mais escuro.
Percebe-se que o círculo do halo é sempre mais brilhante nas laterais. Isso ocorre porque dois halos se cruzam aqui - o vertical e o horizontal. E falsos sóis são geralmente formados precisamente na interseção. As condições mais favoráveis para o aparecimento de falsos sóis são formadas quando o sol não está alto acima do horizonte e parte do círculo vertical não é mais visível para nós.
Que cristais estão envolvidos nesta "representação"?
A resposta à pergunta foi dada por experimentos especiais. Descobriu-se que falsos sóis aparecem graças a cristais de gelo hexagonais, em sua forma semelhante a ... pregos. Eles flutuam verticalmente no ar, refratando a luz com suas faces laterais.
O terceiro "sol" aparece quando apenas uma parte superior do círculo do halo é visível acima do sol real. Às vezes é um segmento de um arco, às vezes um ponto brilhante de forma indefinida. Às vezes, os falsos sóis são tão brilhantes quanto o próprio sol. Observando-os, os antigos cronistas escreveram sobre os três sóis, sobre as cabeças de fogo cortadas, etc.
Em relação a esse fenômeno, um fato interessante foi registrado na história da humanidade. Em 1551 cidade alemã Magdeburg foi sitiada pelas tropas do rei espanhol Carlos V. Os defensores da cidade mantiveram os defensores por mais de um ano. Finalmente, o irritado rei deu a ordem de se preparar para um ataque decisivo. Mas então algo sem precedentes aconteceu: poucas horas antes do ataque, três sóis começaram a brilhar sobre a cidade sitiada. O rei mortalmente assustado decidiu que os céus protegiam Magdeburg e ordenou o levantamento do cerco.
Miragem
As miragens mais simples foram vistas por qualquer um de nós. Por exemplo, ao dirigir em uma estrada de asfalto aquecido, parece uma superfície de água muito à frente. E isso não surpreende ninguém por muito tempo, porque miragem- nada mais do que um fenômeno óptico atmosférico, devido ao qual imagens de objetos aparecem na zona de visibilidade, que em condições normais são ocultadas da observação. Isso ocorre porque a luz é refratada ao passar por camadas de ar de diferentes densidades. Nesse caso, objetos distantes podem ser elevados ou abaixados em relação à sua posição real e também podem ser distorcidos e adquirir formas fantásticas e irregulares.
Da maior variedade de miragens, destacaremos vários tipos: miragens em "lago", também chamadas de miragens inferiores, miragens superiores, miragens duplas e triplas, miragens de visão ultra-distante.
Explicação da miragem inferior ("lago").
Miragens lacustres ou inferiores são as mais comuns. Eles aparecem quando a superfície distante e quase plana do deserto assume a aparência de água aberta, especialmente quando vista de uma ligeira elevação ou simplesmente por estar acima de uma camada de ar aquecido. Uma ilusão semelhante surge como em uma estrada de asfalto. Se o ar na própria superfície da terra for muito quente e, portanto, sua densidade for relativamente baixa, o índice de refração na superfície será menor do que nas camadas de ar mais altas.
De acordo com a regra estabelecida, os raios de luz próximos à superfície da Terra irão, neste caso, se curvar de forma que sua trajetória seja curvada para baixo. Um raio de luz de uma determinada área do céu azul entra no olho do observador, experimentando uma curvatura. Isso significa que o observador verá a seção correspondente do céu não acima da linha do horizonte, mas abaixo dela. Parecer-lhe-á que vê água, embora na verdade esteja à sua frente a imagem de um céu azul. Se imaginarmos que existem colinas, palmeiras ou outros objetos próximos ao horizonte, o observador os verá de cabeça para baixo, devido à curvatura dos raios, e os perceberá como reflexos dos objetos correspondentes na água inexistente. A tremulação da imagem causada por flutuações no índice de refração do ar quente cria a ilusão de água fluindo ou se mexendo. É assim que surge uma ilusão, que é uma miragem de "lago".
Conforme relatado em um artigo no Journal nale The New Yorker, pelican, tendo
pairando sobre uma rodovia de asfalto quente
no meio-oeste dos Estados Unidos, quase uma vez
lutou, vendo na sua frente uma tal "liderança
miragem barulhenta. "" O infeliz pássaro voou,
talvez muitas horas a seco
restolho de trigo e inesperadamente
negócios é algo que lhe parecia um rio longo, negro, estreito, mas real - bem no coração da pradaria. O pelicano desceu correndo para nadar na água fria - e perdeu a consciência, batendo no asfalto. "Abaixo do nível dos olhos, objetos, geralmente invertidos, podem aparecer nesta" água ". - a mais aquecida e tão rarefeita que as ondas de luz, passando são distorcidos, uma vez que a velocidade de sua propagação muda dependendo da densidade do meio.
Miragens superiores
Miragens superiores, ou, como também são chamadas, miragens de visão distante são menos comuns e mais pitorescas do que as inferiores. Objetos distantes (geralmente localizados além do horizonte do mar) aparecem de cabeça para baixo no céu e, às vezes, uma imagem direta do mesmo objeto aparece acima. Esse fenômeno é típico de regiões mais frias, especialmente com significativa inversão de temperatura quando há uma camada de ar mais quente acima da camada mais fria. Este efeito óptico se manifesta como resultado da propagação da frente das ondas de luz em camadas de ar com densidade não homogênea. Miragens muito incomuns aparecem de vez em quando, especialmente nas regiões polares. Quando miragens aparecem na terra, as árvores e outros componentes do terreno são invertidos. Em todos os casos, nas miragens superiores, os objetos são vistos com mais clareza do que nas inferiores. Existem lugares no globo onde as montanhas se erguem acima do horizonte do oceano antes do anoitecer. Estas são realmente montanhas, só que estão tão distantes
ao fato de que eles não podem ser vistos em condições normais. Nesses lugares misteriosos logo depois do meio-dia, um vago contorno das montanhas começa a aparecer no horizonte. Ele cresce gradualmente e antes do pôr do sol rapidamente se torna nítido, distinto, de modo que você pode até mesmo distinguir picos individuais. As miragens superiores são diversas. Em alguns casos, eles fornecem uma imagem vertical, em outros casos, uma imagem invertida aparece no ar. As miragens podem ser duplicadas quando duas imagens são observadas, uma simples e outra invertida. Essas imagens podem ser separadas por uma faixa de ar (uma pode estar acima da linha do horizonte, a outra abaixo dela), mas podem se fechar diretamente. Às vezes, outra imagem aparece - uma terceira imagem.
Miragens duplas e triplas
Se o índice de refração do ar mudar primeiro rapidamente e depois lentamente, os raios se dobrarão mais rápido. O resultado são duas imagens. Os raios de luz que se propagam dentro da primeira região de ar formam uma imagem invertida do objeto. Então, esses raios, propagando-se principalmente dentro da segunda região, são curvados em uma extensão menor e formam uma imagem direta. Para entender como uma miragem tripla aparece, você precisa imaginar três regiões de ar sucessivas: a primeira (perto da superfície), onde o índice de refração diminui lentamente com a altura, a próxima, onde o índice de refração diminui rapidamente, e a terceira região, onde o índice de refração diminui lentamente novamente. Primeiro, os raios formam a imagem inferior do objeto, propagando-se na primeira região de ar. Além disso, os raios formam uma imagem invertida; caindo na segunda área de ar, esses raios experimentam uma forte curvatura. Então os raios formam a imagem direta superior do objeto.
Ultra Far Vision Mirage
A natureza dessas miragens é a menos estudada. É claro que a atmosfera deve ser transparente, livre de vapor d'água e poluição. Mas isto não é o suficiente. Uma camada estável de ar resfriado deve se formar a alguma altura acima do solo. Abaixo e acima dessa camada, o ar deve estar mais quente. Um raio de luz que caiu em uma densa camada fria de ar deve ser, por assim dizer, “bloqueado” dentro dele e se propagar como se fosse uma espécie de guia de luz.
Qual é a natureza da Fata Morgana, a mais bela de todas as miragens? Quando uma camada de ar frio se forma sobre a água quente, surgem castelos mágicos sobre o mar, que mudam, crescem, desaparecem. Diz a lenda que esses castelos são a residência de cristal da fada Morgana. Daí o nome.
Um fenômeno ainda mais misterioso são as cronomiragens. Nenhuma lei conhecida da física pode explicar por que as miragens podem refletir eventos que ocorrem a uma certa distância, não apenas no espaço, mas também no tempo. Particularmente famosas são as miragens de batalhas e batalhas que ocorreram na Terra. Em novembro de 1956, vários turistas passaram a noite nas Terras Altas da Escócia. Às três horas da manhã acordaram com um barulho estranho, olharam para fora da tenda e viram dezenas de fuzileiros escoceses em velhos uniformes militares que, disparando, correram pelo campo rochoso! Então a visão desapareceu sem deixar rastros, mas um dia depois se repetiu. Os fuzileiros escoceses, todos feridos, atravessaram o campo, tropeçando nas pedras. Eles foram aparentemente derrotados na batalha e recuaram.
E esta não é a única evidência de tal fenômeno. Assim, a famosa batalha de Waterloo (18 de junho de 1815) foi observada uma semana depois pelos residentes da cidade belga de Verviers. K. Flammarion em seu livro "Atmosphere" descreve um exemplo de tal miragem: "Com base no testemunho de várias pessoas de confiança, posso relatar uma miragem que foi vista na cidade de Verviers (Bélgica) em junho de 1815. Uma manhã os habitantes da cidade viram no exército do céu, e ficou tão claro que foi possível distinguir os trajes dos artilheiros e até, por exemplo, um canhão com uma roda quebrada, que estava prestes a cair ... É foi a manhã da batalha em Waterloo! " A miragem descrita é retratada em aquarela colorida por uma das testemunhas oculares. A distância em linha reta de Waterloo a Verviers é de mais de 100 km. Há casos em que tais miragens foram observadas a grandes distâncias - até 1000 km. "O Holandês Voador" deve ser atribuído precisamente a tais miragens. Os cientistas chamaram um dos tipos de cronomiragem de "drossólidos", que significa "gotas de orvalho" em grego. Observou-se que as cronomiragens ocorrem com mais frequência nas primeiras horas da manhã, quando as gotas de névoa se condensam no ar. Os "drossólidos" mais famosos ocorrem com bastante regularidade na costa de Creta no meio do verão, geralmente nas primeiras horas da manhã. Existem muitos testemunhos oculares que observaram como uma enorme "tela de batalha" aparece sobre o mar perto do castelo de Franca-Castello - centenas de pessoas que se uniram em combates mortais. Gritos são ouvidos, armas retinem. Durante a Segunda Guerra Mundial, a "batalha de fantasmas" assustou terrivelmente os soldados alemães que então lutavam em Creta. Os alemães abriram fogo pesado de todos os tipos de armas, mas não causaram nenhum dano aos fantasmas. Uma misteriosa miragem se aproxima lentamente do mar e desaparece nas paredes do castelo. Os historiadores contam que, há cerca de 150 anos, ocorreu uma batalha entre gregos e turcos, cuja imagem, perdida no tempo, é observada sobre o mar. Esse fenômeno pode ser observado com bastante frequência no meio do verão, nas primeiras horas da manhã.
A propósito, hoje, as testemunhas oculares freqüentemente observam não apenas as batalhas de tempos passados e as cidades fantasmas que existiam, mas também carros fantasmas. Vários anos atrás, uma empresa de australianos encontrou em uma estrada noturna um carro que uma vez bateu sob o controle de um amigo falecido. No entanto, não só ele estava sentado no carro fantasma, mas também sua jovem namorada, que sobreviveu àquela catástrofe e agora está bem de saúde, tendo se tornado uma senhora respeitável.
Qual é a natureza dessas miragens?
De acordo com uma teoria, com uma confluência especial de fatores naturais, a informação visual é impressa no tempo e no espaço. E com a coincidência de certas condições atmosféricas, meteorológicas, etc. condições, torna-se novamente visível para observadores externos. De acordo com outra teoria, na área de batalhas em que milhares de pessoas participam (e morrem), uma enorme energia psíquica é acumulada. Sob certas condições, ele é "descarregado" e manifesta visivelmente eventos passados.
Em geral, os antigos egípcios, por exemplo, acreditavam que uma miragem é o fantasma de um país que não existe mais no mundo.
Lenda alpina
Um grupo de turistas escalou uma das picos de montanhas... As pessoas eram todas jovens, exceto o guia, o velho montanhista. No início, todos caminharam rápida e vigorosamente. Mas quanto mais alto os alpinistas subiam, mais difícil se tornava o caminho. Logo cada um deles se sentiu muito cansado. Apenas o guia caminhava, como antes, habilmente saltava sobre fendas, escalava rápida e facilmente as saliências das rochas.
Uma imagem maravilhosa se abriu. Onde quer que os olhos pudessem ver, os picos nevados das montanhas se elevavam. Os mais próximos brilharam ao sol ofuscante. Os picos distantes pareciam azulados. Encostas íngremes diminuíram, transformando-se em gargantas. Prados alpinos verdes claros destacaram-se como pontos brilhantes.
Finalmente, eles alcançaram um dos picos laterais da montanha que estavam escalando. O sol já havia afundado no horizonte e seus raios caíam sobre as pessoas de baixo para cima. E então o inesperado aconteceu.
Um dos rapazes alcançou o guia e foi o primeiro a subir ao topo. No mesmo momento, ao pisar na rocha, a leste, contra o pano de fundo das nuvens, apareceu a enorme sombra de um homem. Era visível com tanta clareza que as pessoas pararam como se estivessem no comando. Mas o guia olhou calmamente para a sombra gigantesca, para os jovens paralisados de medo e, sorrindo, disse:
- Não tenha medo! Acontece - e também escalou a rocha.
Enquanto ele estava ao lado do turista, outra grande sombra de um homem apareceu nas nuvens.
O guia tirou seu chapéu de feltro quente e o acenou. Uma das sombras repetiu seu movimento: uma mão enorme subiu à cabeça, tirou o chapéu e acenou com ele. O jovem levantou sua bengala e sua sombra gigantesca fez o mesmo. Depois disso, cada um dos turistas, é claro, quis escalar a rocha e ver sua sombra no ar. Mas logo as nuvens cobriram o sol se afastando além do horizonte, e as sombras extraordinárias desapareceram.
Desfile de superstições
Agora, creio eu, não será difícil entender como aparecem no céu as cruzes luminosas, que em nosso tempo assustam outras pessoas.
A chave aqui é que nem sempre vemos esta ou aquela forma de halo completamente no céu. No inverno, com fortes geadas, como já mencionado, dois pontos brilhantes aparecem em ambos os lados do sol - partes de um círculo de halo vertical. Isso também acontece com um círculo horizontal passando pelo sol. Na maioria das vezes, apenas a parte dele é visível, que é adjacente à luminária - no céu, por assim dizer, duas caudas claras são visíveis, estendendo-se dele para a direita e para a esquerda. As partes dos círculos verticais e horizontais se cruzam e formam, por assim dizer, duas cruzes de cada lado do sol.
Em outro caso, vemos no sol uma parte de um círculo horizontal cruzado por uma coluna luminosa que sobe e desce do sol. E a cruz é formada novamente.
Finalmente, também acontece: no céu após o pôr do sol, um pilar luminoso e a parte superior de um círculo vertical são visíveis. Travessia eles dão também
imagem de uma grande cruz. E às vezes esse halo lembra a espada de um velho cavaleiro. E se ainda estiver pintada com o amanhecer, então aqui está uma espada ensanguentada para você - uma formidável lembrança do céu sobre problemas futuros! A explicação científica do halo é um exemplo vívido de como às vezes a forma externa de um fenômeno natural pode enganar. Parece que é algo extremamente misterioso, misterioso, mas se você descobrir, não resta um traço do "inexplicável".
É fácil dizer - você vai descobrir! Demorou anos, décadas, séculos. Hoje, toda pessoa interessada em algo pode ler um livro de referência, folhear um livro didático e mergulhar no estudo de literatura especial. Finalmente pergunte! E houve tais oportunidades no meio, digamos, séculos? Afinal, naquela época eles ainda não haviam acumulado tal conhecimento e os solitários estavam engajados na ciência. A cosmovisão dominante era a religião, e a cosmovisão costumeira era a fé.
O cientista francês K. Flammarion examinou as crônicas históricas desse ângulo. E foi isso o que aconteceu: os compiladores das crônicas não duvidaram em absoluto da existência de uma conexão causal direta entre os fenômenos misteriosos da natureza e os assuntos terrenos.
Em 1118, durante o reinado do rei Henrique I da Inglaterra, duas luas cheias apareceram no céu ao mesmo tempo, uma no oeste e outra no leste. No mesmo ano, o rei venceu a batalha.
Em 1120, uma cruz e um homem, consistindo de chamas, apareceram entre as nuvens vermelho-sangue. No mesmo ano, caiu uma chuva sangrenta; todos esperavam o fim do mundo, mas só terminou em guerra civil.
Em 1156, por várias horas seguidas, três círculos iridescentes brilharam ao redor do sol e, quando desapareceram, surgiram três sóis. O compilador da crônica viu neste fenômeno um indício de uma disputa entre o rei e o bispo de Canterbury na Inglaterra e de destruição após o cerco de sete anos de Milão na Itália.
No ano seguinte, três sóis apareceram novamente e uma cruz branca foi visível no meio da lua; Claro, o cronista imediatamente associou isso à contenda que acompanhou a eleição do novo papa.
Em janeiro de 1514, três sóis eram visíveis em Württemberg, dos quais a média é maior que a lateral. Ao mesmo tempo, espadas sangrentas e flamejantes apareceram no céu. Em março do mesmo ano, três sóis e três luas foram novamente visíveis. Em seguida, os turcos foram derrotados pelos persas na Armênia.
Em 1526, à noite em Württemberg, uma armadura militar sangrenta era visível no ar ...
Em 1532, perto de Innsbruck, viram no ar imagens maravilhosas de camelos, lobos arrotando fogo e, finalmente, um leão em um círculo de fogo ...
Se todos esses fenômenos realmente aconteceram, não é tão importante para nós agora. É importante que com a ajuda deles, com base neles, os eventos históricos reais fossem interpretados; que as pessoas então olhavam para o mundo através do prisma de suas
representações distorcidas e, portanto, viram o que queriam ver. Às vezes, sua imaginação não conhecia limites. Flammarion chamou as incríveis pinturas fantásticas pintadas pelos autores das crônicas de "exemplos de exagero artístico". Aqui está uma dessas "amostras": “... Em 1549, a lua estava rodeada de halos e parasselenos (luas falsas), perto dos quais viram um leão de fogo e uma águia rasgando o próprio peito. Isso foi seguido por cidades em chamas, camelos, Jesus Cristo em uma cadeira com dois ladrões nas laterais e, finalmente, uma assembléia inteira - aparentemente, os apóstolos. Mas a última mudança dos fenômenos foi a mais terrível de todas. Um homem de enorme estatura apareceu no ar, com uma aparência cruel, ameaçando com uma espada uma jovem que chorava a seus pés, pedindo perdão ... ”
Que olhos foram necessários para ver tudo isso!
Alguns mistérios dos fenômenos ópticos
Cor no vidro
Noite de inverno. Geada leve - cerca de 10 °. Você está viajando de bonde (ou de ônibus - não importa). A janela começa a congelar. Não dá para ver nada pelo vidro, mas a luz das lanternas é muito clara. E em algum momento, a luz de um poste de rua provoca um maravilhoso jogo de cores na janela congelada. Os tons são tão puros e bonitos que nenhum artista consegue reproduzi-los com precisão. Após alguns segundos, a camada de gelo na janela atinge a espessura de alguns décimos de milímetro e as cores desaparecem. Mas não importa. Apague a camada congelada com a mão e repita a observação - as cores reaparecerão.
Observação: uma lâmpada com lâmpada incandescente fornece um halo esmeralda roxo, e uma lâmpada fluorescente (quartzo de mercúrio) é circundado por um halo de cores amarelo-violeta.
Este fenômeno físico ainda é mal compreendido e não há uma explicação exata para isso, no entanto, pode-se supor que o jogo de cores é causado por interferência (a adição de luz refletida nas superfícies superior e inferior da camada mais fina de umidade vapor congelado no vidro da janela).
Este fenômeno é semelhante ao que observamos quando olhamos para uma bolha de sabão cintilando com todas as cores do arco-íris.
Anéis coloridos
Desenhe um círculo com tinta preta em uma folha de papel grosso, na qual há um semicírculo e listras em arco. Cole-o em um papelão e faça um tampo. Quando você gira este topo, em vez de padrões pretos, anéis multicoloridos (roxo, rosa, azul ou verde, roxo) irão aparecer. A ordem de sua disposição varia dependendo da direção de rotação do topo. O experimento é melhor realizado sob iluminação elétrica.
Se essa experiência fosse exibida na televisão, o efeito seria o mesmo: em uma tela de TV em preto e branco, você veria anéis multicoloridos. Por que isso acontece é desconhecido. Os cientistas ainda não encontraram uma explicação para esse fenômeno.
Saída: A natureza física da luz tem sido do interesse das pessoas desde tempos imemoriais. Muitos cientistas destacados, ao longo do desenvolvimento do pensamento científico, lutaram para resolver este problema. Com o tempo, a complexidade do raio branco comum foi descoberta e sua capacidade de mudar seu comportamento dependendo do ambiente e sua capacidade de mostrar sinais inerentes aos elementos materiais e à natureza da radiação eletromagnética. Um feixe de luz, sujeito a diversas influências técnicas, passou a ser utilizado na ciência e na tecnologia desde uma ferramenta de corte capaz de processar a peça desejada com precisão de um mícron até um canal de transmissão de informações sem peso e com possibilidades praticamente inesgotáveis.
Mas antes de ser estabelecido visual moderno sobre a natureza da luz, e o feixe de luz encontrou sua aplicação na vida humana, muitos fenômenos ópticos foram identificados, descritos, comprovados cientificamente e confirmados experimentalmente, onipresentes na atmosfera terrestre, desde o arco-íris conhecido por todos até miragens complexas e periódicas . Mas, apesar disso, o bizarro jogo de luz sempre atraiu e atrai uma pessoa. Nem a contemplação do halo de inverno, nem o pôr do sol brilhante, nem a larga faixa de meio-céu das luzes do norte, nem o modesto caminho lunar na superfície da água deixam ninguém indiferente. Um raio de luz que passa pela atmosfera do nosso planeta não apenas o ilumina, mas também lhe confere um aspecto único, tornando-o belo.
É claro que muito mais fenômenos ópticos ocorrem na atmosfera de nosso planeta, que são discutidos neste ensaio. Entre eles, há tanto conhecidos por nós e resolvidos por cientistas, quanto aqueles que ainda estão à espera de seus descobridores. E só podemos esperar que, com o tempo, testemunharemos cada vez mais novas descobertas no campo dos fenômenos ópticos atmosféricos, atestando a versatilidade de um feixe de luz comum.
Literatura:
1. "Física na natureza", autor - L. V. Tarasov, editora "Educação", Moscou, 1988.
2. "Fenômenos ópticos na natureza", autor - VL Bulat, editora "Prosveshchenie", Moscou, 1974.
3. "Conversations on Physics, Part II", autor - MI Bludov, Publishing House "Prosveshchenie", Moscou, 1985.
4. "Física 10", autores - G. Ya. Myakishev BB Bukhovtsev, editora "Prosveshchenie", Moscou, 1987.
5. "Physics 11", N. M. Shakhmaev, S. N. Shakhmaev, D. Sh. Shodiev, editora "Education", Moscou, 1991.
6. "Resolvendo problemas em física", V. A. Shevtsov, editora do livro Nizhne-Volzhsky, Volgogrado, 1999.
7. "Crepúsculo", autor - G.V. Rosenberg, da introdução do Parágrafo 2, Fizmatgiz, 1963
8. "Optics and Atmosphere", de P. R. Trubnikov e N. V. Pokusaev, Publishing House "Prosveshchenie" St. Petersburg 2002.
Fenômenos ópticos na natureza
Fenômenos associados à refração da luz.
Miragens.
Em um meio não homogêneo, a luz se propaga de forma não linear. Se imaginarmos um meio no qual o índice de refração muda de baixo para cima, e mentalmente o dividirmos em finas camadas horizontais, então, considerando as condições de refração da luz ao passar de camada em camada, notamos que em tal meio a luz o feixe deve mudar gradualmente sua direção.
O feixe de luz sofre tal curvatura na atmosfera, na qual, por uma razão ou outra, principalmente devido ao seu aquecimento desigual, o índice de refração do ar muda com a altura.
O ar é geralmente aquecido a partir do solo, que absorve a energia dos raios solares. Portanto, a temperatura do ar diminui com a altitude. Também é sabido que a densidade do ar também diminui com a altura. Verificou-se que com o aumento da altitude, o índice de refração diminui, então os raios que passam pela atmosfera são curvados, curvando-se em direção à Terra. Este fenômeno é denominado refração atmosférica normal. Como resultado da refração, os corpos celestes nos parecem um tanto "elevados" (mais altos do que sua altura real) acima do horizonte. 
Miragens são divididas em três classes.
A primeira classe inclui as mais comuns e simples em sua origem, as chamadas miragens lacustres (ou inferiores), que causam tantas esperanças e decepções entre os viajantes do deserto.
A explicação para esse fenômeno é simples. As camadas inferiores de ar, aquecidas do solo, ainda não tiveram tempo de subir; seu índice de refração da luz é menor do que os superiores. Portanto, os raios de luz que emanam de objetos, curvados no ar, caem no olho de baixo.
Não há necessidade de viajar para a África para ver uma miragem. Pode ser observada em um dia quente e tranquilo de verão e acima da superfície aquecida da rodovia asfaltada.
Miragens da segunda classe são chamadas de miragens de visão superior ou distante.
Eles aparecem se as camadas superiores da atmosfera se revelam especialmente rarefeitas por qualquer motivo, por exemplo, quando o ar aquecido chega lá. Então, os raios que emanam dos objetos terrestres são mais curvados e atingem a superfície da Terra, formando um grande ângulo com o horizonte. O olho do observador os projeta na direção em que eles entram.
Aparentemente, no fato de um grande número de miragens de longo alcance serem observadas na costa mar Mediterrâneo, o deserto do Saara é o culpado. Massas de ar quente elevam-se acima dele, depois são levadas para o norte e criam condições favoráveis para o surgimento de miragens.
Miragens superiores também são observadas em Países Nórdicos quando sopram ventos quentes do sul. As camadas superiores da atmosfera são aquecidas, enquanto as inferiores são resfriadas devido à presença de grandes massas de gelo e neve derretendo.
Miragens da terceira classe - visão de alcance ultralongo - são difíceis de explicar. No entanto, foram feitas sugestões sobre a formação de lentes gigantes de ar na atmosfera, sobre a criação de uma miragem secundária, ou seja, uma miragem a partir de uma miragem. É possível que a ionosfera desempenhe um papel aqui, refletindo não apenas ondas de rádio, mas também ondas de luz.
Fenômenos de dispersão de luz
Um arco-íris é um belo fenômeno celestial - sempre atraiu a atenção de uma pessoa. Antigamente, quando as pessoas ainda sabiam muito pouco sobre o mundo ao seu redor, o arco-íris era considerado um "sinal celestial". Assim, os antigos gregos pensavam que cem arco-íris é o sorriso da deusa Íris. Um arco-íris é observado no lado oposto ao do Sol, contra um fundo de nuvens de chuva ou chuva. Um arco multicolorido geralmente está localizado a uma distância de 1-2 km do observador Ra, às vezes pode ser observado a uma distância de 2-3 m contra o fundo de gotas de água formadas por fontes ou jatos de água
O arco-íris tem sete cores primárias, passando suavemente uma para a outra.
O tipo de arco, o brilho das cores, a largura das listras dependem do tamanho das gotas de água e do seu número. As gotas grandes criam um arco-íris mais estreito com cores nitidamente distintas, as gotas pequenas criam um arco vago, desbotado e uniforme. É por isso que um arco-íris estreito e brilhante é visível no verão após uma tempestade, durante a qual caem grandes gotas.
A teoria do arco-íris foi apresentada pela primeira vez em 1637 por R. Descartes. Ele explicou o arco-íris como um fenômeno associado à reflexão e refração da luz nas gotas de chuva.
A formação das cores e sua sequência foram explicadas posteriormente, após a solução da natureza complexa da luz branca e sua dispersão no meio. A teoria de difração do arco-íris foi desenvolvida por Erie e Pertner.
Fenômenos de interferência de luz
Os círculos brancos de luz ao redor do Sol ou da Lua, que resultam da refração ou reflexão da luz por cristais de gelo ou neve na atmosfera, são chamados de halos. Pequenos cristais de água estão presentes na atmosfera, e quando suas faces formam um ângulo reto com o plano que passa pelo Sol, o observador e os cristais, um halo branco característico em torno do Sol torna-se visível no céu. Assim, as bordas refletem os raios de luz com um desvio de 22 °, formando um halo. Na estação fria, halos formados por cristais de gelo e neve na superfície da Terra refletem a luz do sol e a espalham em diferentes direções, criando um efeito chamado pó de diamante.
O exemplo mais famoso de um grande halo é a famosa e repetida "Visão de Brocken". Por exemplo, uma pessoa que está em uma colina ou montanha, atrás de cujas costas o sol nasce ou se põe, descobre que sua sombra, caindo sobre as nuvens, torna-se incrivelmente grande. Isso se deve ao fato de que as menores gotículas de névoa refratam e refletem a luz solar de uma maneira especial. O fenômeno recebeu esse nome devido ao pico de Brocken, na Alemanha, onde, devido aos frequentes nevoeiros, esse efeito pode ser observado regularmente.
Parghelia.
"Pargelius" na tradução do grego significa "falso sol". Esta é uma das formas de halo (ver parágrafo 6): uma ou mais imagens adicionais do Sol são observadas no céu, localizadas na mesma altura acima do horizonte que o Sol real. Milhões de cristais de gelo verticais refletindo o sol formam este belo fenômeno.
Parghelia pode ser observada em clima calmo com uma posição baixa do Sol, quando um número significativo de prismas são posicionados no ar de forma que seus eixos principais sejam verticais, e os prismas descem lentamente como pequenos paraquedas. Nesse caso, a luz refratada mais brilhante entra no olho em um ângulo de 220 a partir das faces localizadas verticalmente e cria pilares verticais em ambos os lados do Sol ao longo do horizonte. Esses pilares podem ser particularmente brilhantes em alguns lugares, dando a impressão de um falso sol.
Aurora boreal.
Um dos mais belos fenômenos ópticos da natureza é a aurora. É impossível expressar em palavras a beleza das luzes polares, iridescentes, bruxuleantes, flamejantes contra o fundo do céu noturno escuro nas latitudes polares.
Na maioria dos casos, as auroras são verdes ou azul-esverdeadas com manchas ocasionais ou uma borda rosa ou vermelha.
As auroras são observadas em duas formas principais - na forma de fitas e na forma de manchas semelhantes a nuvens. Quando o brilho é intenso, assume a forma de fitas. Perdendo intensidade, se transforma em manchas. No entanto, muitas fitas desaparecem antes de se transformarem em manchas. As fitas parecem ficar penduradas no espaço escuro do céu, assemelhando-se a uma cortina ou cortina gigante, geralmente se estendendo de leste a oeste por milhares de quilômetros. A altura da cortina é de várias centenas de quilômetros, sua espessura não ultrapassa várias centenas de metros e é tão delicada e transparente que as estrelas são visíveis através dela. A borda inferior da cortina é bastante distinta e agudamente contornada e é freqüentemente tingida de vermelho ou rosado, uma reminiscência da borda da cortina, a borda superior é gradualmente perdida em altura e isso cria uma impressão particularmente eficaz da profundidade do espaço.
Existem quatro tipos de auroras:
1. Arco homogêneo - a faixa luminosa tem a forma mais simples e silenciosa. É mais brilhante de baixo e desaparece gradualmente para cima contra o fundo do brilho do céu;
2. Arco radiante - a fita torna-se um pouco mais ativa e móvel, forma pequenas dobras e filetes;
3. Faixa radiante - com o aumento da atividade, dobras maiores são sobrepostas às pequenas;
4. Com o aumento da atividade, as dobras ou loops se expandem para tamanhos enormes (até centenas de quilômetros), a borda inferior da fita brilha com uma luz rosa. Quando a atividade diminui, as dobras desaparecem e a fita volta a ter uma forma uniforme. Isso sugere que uma estrutura homogênea é a forma principal da aurora, e as dobras estão associadas ao aumento da atividade.
Freqüentemente aparecem auroras de um tipo diferente. Eles cobrem toda a região polar e são muito intensos. Eles ocorrem durante um aumento na atividade solar. Essas auroras aparecem como o brilho verde-esbranquiçado de toda a calota polar. Essas auroras são chamadas de rajadas.
Conclusão
Uma vez que as miragens "The Flying Dutchman" e "Fata Morgana" aterrorizaram os marinheiros. Na noite de 27 de março de 1898, entre O Pacífico A tripulação do navio "Matador" assustou-se com a visão quando, calmos à meia-noite, avistaram um navio a 2 milhas (3,2 km) de distância, que lutava contra uma forte tempestade. Todos esses eventos realmente ocorreram a uma distância de 1700 km.
Hoje, qualquer pessoa que conhece as leis da física, ou melhor, sua seção de óptica, pode explicar todos esses fenômenos misteriosos.
Em meu trabalho, não descrevi todos os fenômenos ópticos da natureza. Existem muitos deles. Admiramos a cor azul do céu, o amanhecer avermelhado, o pôr do sol brilhante - esses fenômenos são explicados pela absorção e dispersão da luz solar. Trabalhando com literatura adicional, assegurei-me de que as perguntas que surgirem ao observar o mundo ao nosso redor, sempre possam encontrar respostas. É verdade que você precisa saber o básico das ciências naturais.
CONCLUSÃO: Os fenômenos ópticos na natureza são explicados pela refração ou reflexão da luz, ou pelas propriedades de onda da luz - dispersão, interferência, difração, polarização ou propriedades quânticas da luz. O mundo é misterioso, mas reconhecível.
Na escola estuda o tema "Fenômenos ópticos na atmosfera" do 6º ano. No entanto, não é de interesse apenas para a mente da criança indagadora. Os fenômenos óticos na atmosfera, por um lado, unem o arco-íris, a mudança na cor do céu durante o amanhecer e o entardecer, visto por todos mais de uma vez. Por outro lado, incluem miragens misteriosas, luas e sóis falsos, halos impressionantes que aterrorizaram as pessoas no passado. O mecanismo de formação de alguns deles permanece incompreensível até hoje, mas o princípio geral pelo qual os fenômenos ópticos na natureza "vivem" foi bem estudado pela física moderna.
Escudo de ar
A atmosfera da Terra é um envelope que consiste em uma mistura de gases e se estende cerca de 100 km acima do nível do mar. A densidade da camada de ar muda com a distância da Terra: seu maior valor está na superfície do planeta, com a altura diminui. A atmosfera não é uma formação estática. As camadas do envelope de gás estão em constante movimento e mistura. Suas características mudam: temperatura, densidade, velocidade de movimento, transparência. Todas essas nuances afetam os raios solares que chegam à superfície do planeta.
Sistema óptico
Os processos que ocorrem na atmosfera, assim como sua composição, contribuem para a absorção, refração e reflexão dos raios de luz. Alguns deles alcançam o objetivo - a superfície da Terra, o outro é espalhado ou redirecionado de volta para o espaço sideral. Como resultado da curvatura e decadência de parte dos raios em um espectro, e assim por diante, vários fenômenos ópticos são formados na atmosfera.
Óptica atmosférica
Em uma época em que a ciência estava apenas em sua infância, as pessoas explicavam os fenômenos ópticos com base nas idéias predominantes sobre a estrutura do Universo. O arco-íris conectou o mundo humano com o divino, o aparecimento de dois falsos sóis no céu testemunhou as catástrofes que se aproximavam. Hoje, a maioria dos fenômenos que assustaram nossos ancestrais distantes receberam uma explicação científica. A óptica atmosférica está estudando esses fenômenos. Esta ciência descreve fenômenos ópticos na atmosfera com base nas leis da física. Ela consegue explicar, durante o dia, e durante o pôr-do-sol e o amanhecer, muda de cor, como se forma um arco-íris e de onde vêm as miragens. Numerosos estudos e experimentos hoje tornam possível entender fenômenos ópticos na natureza como o aparecimento de cruzes luminosas, Fata Morgana e halos de arco-íris.
Céu azul
A cor do céu é tão familiar que raramente nos perguntamos por que é. No entanto, os físicos sabem bem a resposta. Newton provou que um raio de luz é decomposto em um espectro sob certas condições. Ao passar pela atmosfera, sua parte correspondente à cor azul fica melhor espalhada. A seção vermelha é caracterizada por um comprimento de onda mais longo e é 16 vezes inferior ao violeta no grau de espalhamento.
Nesse caso, vemos o céu não roxo, mas azul. A razão para isso está nas características da retina e na proporção das regiões espectrais na luz solar. Nossos olhos são mais sensíveis ao azul, e a região violeta no espectro da luminária é menos intensa do que o azul.
Pôr do sol escarlate
Quando as pessoas descobriram isso, os fenômenos ópticos deixaram de ser uma evidência ou um presságio para elas. eventos terríveis... No entanto, uma abordagem científica não o impede de obter pores do sol coloridos e amanheceres suaves. Vermelhos e laranjas brilhantes, junto com o rosa e o azul, gradualmente dão lugar à escuridão da noite ou à luz da manhã. É impossível observar dois amanheceres ou entardeceres idênticos. E a razão para isso está na mesma mobilidade das camadas atmosféricas e nas mudanças das condições climáticas.
Durante o pôr do sol e o nascer do sol, os raios solares viajam uma distância maior até a superfície do que durante o dia. Como resultado, o violeta difuso, o azul e o verde vão para os lados, e a luz direta é colorida de vermelho e laranja. Nuvens, poeira ou partículas de gelo suspensas no ar contribuem para a imagem do crepúsculo e do amanhecer. A luz se refrata ao passar por eles e colore o céu em uma variedade de tons. No horizonte oposto ao do Sol, pode-se frequentemente observar o chamado Cinturão de Vênus - uma faixa rosa que separa o céu escuro da noite e o azul do dia. O belo fenômeno óptico, que leva o nome da deusa romana do amor, é visto antes do nascer do sol e após o pôr do sol. 
Ponte de Arco-Íris
Talvez nenhum outro fenômeno de luz na atmosfera lembre tantos enredos mitológicos e imagens de contos de fadas quanto estão associados a um arco-íris. Um arco ou círculo, consistindo de sete cores, é conhecido por todos desde a infância. Um belo fenômeno atmosférico que ocorre durante a chuva, quando os raios do sol passam pelas gotas, fascina até quem estudou profundamente sua natureza.
E a física do arco-íris não é segredo para ninguém hoje. A luz solar, refratada por gotas de chuva ou neblina, se divide. Como resultado, o observador vê sete cores do espectro, do vermelho ao violeta. É impossível definir os limites entre eles. As cores transitam suavemente umas nas outras por meio de vários tons.
Ao observar um arco-íris, o sol está sempre atrás das costas da pessoa. O centro do sorriso de Iris (como os antigos gregos chamavam de arco-íris) está localizado na linha que passa pelo observador e pela luz do dia. Normalmente, o arco-íris aparece como um semicírculo. Seu tamanho e forma dependem da posição do Sol e do ponto em que o observador se encontra. Quanto mais alto o luminar acima do horizonte, mais baixo é o círculo do possível aparecimento de um arco-íris. Quando o Sol passa 42 graus acima do horizonte, um observador na superfície da Terra não pode ver o arco-íris. Quanto mais alto acima do nível do mar estiver uma pessoa que deseja admirar o sorriso de Iris, mais provavelmente ela verá não um arco, mas um círculo.
Arco-íris duplo, estreito e largo
Freqüentemente, junto com o principal, você pode ver o chamado arco-íris lateral. Se o primeiro é formado como resultado de um único reflexo de luz, então o segundo é o resultado do duplo. Além disso, o arco-íris principal difere em uma determinada ordem de cores: o vermelho está localizado por fora e o roxo por dentro, que está mais próximo da superfície da Terra. A "ponte" lateral é um espectro inverso na sequência: o violeta está no topo. Isso ocorre porque o duplo reflexo da gota de chuva, os raios saem em ângulos diferentes.
Os arco-íris variam em intensidade e largura de cor. Os mais brilhantes e estreitos aparecem depois de uma tempestade de verão. As grandes gotas, típicas deste tipo de chuva, dão origem a um arco-íris bem visível com cores distintas. Pequenas gotículas produzem um arco-íris mais vago e menos visível.
Fenômenos ópticos na atmosfera: aurora
Um dos mais belos fenômenos ópticos atmosféricos é a aurora. É típico de todos os planetas com magnetosfera. Na Terra, as auroras são observadas em altas latitudes em ambos os hemisférios, nas zonas que circundam os pólos magnéticos do planeta. Na maioria das vezes, você pode ver um brilho esverdeado ou azul esverdeado, às vezes complementado por flashes de vermelho e rosa ao longo das bordas. A aurora intensa tem o formato de fitas ou dobras de tecido que se transformam em manchas. Listras com várias centenas de quilômetros de altura destacam-se bem ao longo da borda inferior contra o fundo do céu escuro. O limite superior da aurora se perde no céu.
Esses belos fenômenos ópticos na atmosfera ainda guardam seus segredos das pessoas: o mecanismo de surgimento de alguns tipos de brilho, a causa do crepitar que ocorre durante os clarões agudos, não foi totalmente estudado. No entanto, o quadro geral da formação das auroras é conhecido hoje. O céu acima dos pólos norte e sul é decorado com um brilho rosa esverdeado conforme as partículas carregadas do vento solar colidem com os átomos das camadas superiores. atmosfera da Terra... Este último, como resultado da interação, recebe energia adicional e a emite na forma de luz.
aréola
O sol e a lua costumam aparecer diante de nós cercados por um brilho que se assemelha a um halo. Este halo é um anel altamente visível ao redor da fonte de luz. Na atmosfera, é mais frequentemente formado devido às menores partículas de gelo, que estão bem acima da Terra. As características do fenômeno mudam dependendo da forma e do tamanho dos cristais. Freqüentemente, um halo assume a forma de um círculo de arco-íris como resultado da decomposição de um feixe de luz em um espectro. 
Um tipo interessante de fenômeno é chamado parélia. Como resultado da refração da luz nos cristais de gelo ao nível do Sol, dois pontos brilhantes são formados, lembrando a luz do dia. Descrições desse fenômeno podem ser encontradas em crônicas históricas. No passado, costumava ser considerado um prenúncio de eventos terríveis.
Miragem
Miragens também são fenômenos ópticos na atmosfera. Eles surgem como resultado da refração da luz na fronteira entre camadas de ar que são significativamente diferentes em densidade. A literatura descreve muitos casos em que um viajante no deserto viu oásis ou mesmo cidades e castelos que não poderiam estar próximos. Na maioria das vezes, são miragens "inferiores". Eles aparecem sobre uma superfície plana (deserto, asfalto) e representam uma imagem refletida do céu, que aparece para o observador como um reservatório.
As chamadas miragens superiores são menos comuns. Eles se formam sobre uma superfície fria. As miragens superiores são retas e invertidas, às vezes combinam as duas posições. O representante mais famoso desses fenômenos ópticos é Fata Morgana. Esta é uma miragem complexa que combina vários tipos de reflexos ao mesmo tempo. Os objetos da vida real aparecem diante do observador, repetidamente refletidos e misturados. 
Eletricidade atmosférica
Os fenômenos elétricos e ópticos na atmosfera são freqüentemente mencionados juntos, embora as razões para sua ocorrência sejam diferentes. A polarização das nuvens e a formação de raios estão associadas a processos que ocorrem na troposfera e na ionosfera. As descargas de faíscas gigantes geralmente se formam durante uma tempestade. Os relâmpagos ocorrem dentro das nuvens e podem atingir o solo. Eles são uma ameaça à vida humana, e esta é uma das razões do interesse científico por tais fenômenos. Algumas das propriedades dos raios ainda são um mistério para os pesquisadores. Hoje, a causa da ocorrência de raios esféricos é desconhecida. Como acontece com alguns aspectos da teoria das auroras e miragens, os fenômenos elétricos continuam a intrigar os cientistas.
Os fenômenos ópticos na atmosfera, brevemente descritos no artigo, estão se tornando cada vez mais compreensíveis para os físicos. Ao mesmo tempo, eles, como o relâmpago, nunca deixam de encantar as pessoas com sua beleza, mistério e às vezes grandeza.
Muitas pessoas gostam de fotos engraçadas que enganam sua percepção visual. Mas você sabia que a natureza também sabe criar ilusões de ótica? Além disso, eles parecem uma ordem de magnitude mais impressionante do que os feitos pelo homem. Isso inclui dezenas de fenômenos naturais e formações, ambos raros e bastante difundidos. Luzes do norte, halo, raio verde, nuvens lenticulares - apenas uma pequena parte delas. Para sua atenção - 25 impressionantes ilusões ópticas criadas pela natureza.
Cachoeira de fogo "Rabo de cavalo"
Todo mês de fevereiro, os riachos ficam com uma cor laranja ardente
Esta bela e ao mesmo tempo assustadora cachoeira está localizada na parte central do Parque Nacional de Yosemite. É chamada de Queda de Cavalinha (traduzida como "rabo de cavalo"). Todos os anos, durante 4 a 5 dias em fevereiro, os turistas podem ver um fenômeno raro - os raios do sol poente são refletidos nos riachos de água que caem. Nesses momentos, a cachoeira fica com uma cor laranja ardente. Parece que lava incandescente flui do topo da montanha, mas isso é apenas uma ilusão de ótica.
A Cachoeira Horse Tail é composta por dois riachos em cascata, com altura total de 650 metros.
False Sun
Sol real e dois falsos
Se o Sol está baixo acima do horizonte e cristais de gelo microscópicos estão presentes na atmosfera, os observadores podem notar várias manchas brilhantes iridescentes à direita e à esquerda do sol. Esses halos bizarros seguem fielmente nossa luminária através do firmamento, em qualquer direção em que sejam direcionados.
Em princípio, esse fenômeno atmosférico é considerado bastante comum, mas o efeito é difícil de notar.
É interessante: Em raras ocasiões, quando a luz do sol passa pelas nuvens cirros no ângulo desejado, esses dois pontos tornam-se tão brilhantes quanto o próprio Sol.
O efeito é melhor observado no início da manhã ou no final da noite nas regiões polares.
Fata Morgana
Fata morgana - a ilusão de ótica mais rara
Fata morgana é um fenômeno atmosférico óptico complexo. É extremamente raro. Na verdade, Fata Morgana "consiste" em várias formas de miragens, devido às quais objetos distantes são distorcidos e "bifurcados" para o observador.
Sabe-se que o Fata Morgana ocorre quando várias camadas alternadas de ar com densidades diferentes são formadas na baixa atmosfera (geralmente devido a diferenças de temperatura). Sob certas condições, eles dão reflexos de espelho.
Devido à reflexão e refração dos raios de luz, os objetos da vida real podem criar várias imagens distorcidas no horizonte ou mesmo acima dele ao mesmo tempo, que se sobrepõem parcialmente e mudam rapidamente com o tempo, criando assim uma imagem impressionante de Fata Morgana.
Poste de luz
Um pilar de luz que emana do sol descendo além do horizonte
Tornamo-nos testemunhas de pilares de luz (ou solares) com bastante frequência. Este é o nome de um tipo comum de halo. Este efeito óptico se parece com uma faixa vertical de luz que se estende do sol ao pôr do sol ou nascer do sol. Uma coluna de luz pode ser observada quando a luz na atmosfera é refletida na superfície de minúsculos cristais de gelo em forma de placas de gelo ou barras hexagonais em miniatura. Os cristais desta forma são mais freqüentemente formados em nuvens cirrostratus altas. Mas se a temperatura do ar estiver baixa o suficiente, eles podem aparecer em camadas menos altas da atmosfera. Achamos que não vale a pena explicar por que as colunas de luz são mais freqüentemente observadas no inverno.
Fantasma quebrado
Sob certas condições, a sombra pode parecer um fantasma.
Quando há uma névoa densa do lado de fora, você pode observar um fenômeno óptico interessante - o chamado fantasma quebrado. Para fazer isso, você só precisa virar as costas para a fonte de luz principal. O observador poderá ver sua própria sombra no nevoeiro (ou nuvem se você estiver em uma área montanhosa).
É interessante: Se a fonte de luz, assim como o objeto sobre o qual a sombra é projetada, forem estáticos, ela repetirá qualquer movimento da pessoa. Mas de uma maneira completamente diferente, a sombra será exibida em uma "superfície" móvel (por exemplo, na névoa). Nessas condições, ele pode flutuar, criando a ilusão de que uma silhueta escura e nebulosa está se movendo. Parece que esta não é uma sombra pertencente ao observador, mas um fantasma real.
Estrada atlântica na Noruega
Provavelmente, não há rodovias mais pitorescas no mundo do que a Atlantic Road em Møre og Romsdal, Noruega.
A rodovia única atravessa a costa do Atlântico Norte e inclui até 12 pontes que conectam as ilhas individuais com a superfície de uma estrada.
O lugar mais incrível na Estrada do Atlântico é a Ponte Storseisundet. De um certo ângulo, pode parecer que não está concluído, e todos os carros que passam, subindo, se aproximam do penhasco e depois caem.
O comprimento total dessa ponte, inaugurada em 1989, é de 8,3 quilômetros.
Em 2005, a Atlantic Road foi nomeada “Edifício do Século da Noruega”. E os jornalistas da edição britânica do The Guardian atribuíram-lhe o título de melhor rota turística deste país do norte.
Ilusão da lua
Parece que a Lua, localizada acima do horizonte, é grande.
Quando a lua cheia se curva para baixo no horizonte, é visualmente muito maior do que quando está alta no céu. Este fenômeno está intrigando seriamente milhares de mentes curiosas que tentam encontrar alguma explicação razoável para ele. Mas, na realidade, essa é uma ilusão comum.
A maneira mais direta de confirmar a natureza ilusória desse efeito é segurar um pequeno objeto arredondado (por exemplo, uma moeda) com a mão estendida. Comparando o tamanho deste objeto com a Lua "enorme" próxima ao horizonte e a Lua "minúscula" no céu, você ficará surpreso, pois compreenderá que seu tamanho relativo não sofre nenhuma alteração. Você também pode enrolar uma folha de papel em forma de tubo e olhar pelo buraco formado exclusivamente na Lua, sem nenhum objeto ao seu redor. Novamente, a ilusão desaparecerá.
É interessante: A maioria dos cientistas, explicando a ilusão lunar, refere-se à teoria do "tamanho relativo". Sabe-se que a percepção visual do tamanho de um objeto visto por uma pessoa é determinada pelas dimensões de outros objetos observados por ela ao mesmo tempo. Quando a Lua está baixa acima do horizonte, outros objetos (casas, árvores, etc.) caem no campo de visão de uma pessoa. Contra seu pano de fundo, nossa estrela noturna parece maior do que na realidade.
Sombras das nuvens
As sombras das nuvens parecem pequenas ilhas
Em um dia ensolarado de grande altura, é muito interessante observar as sombras lançadas pelas nuvens na superfície do nosso planeta. Eles se parecem com pequenas ilhas em constante movimento no oceano. Infelizmente, os observadores baseados em terra não serão capazes de apreciar a magnificência desta imagem.
Mariposa atlas
Mariposa atlas
O enorme atlas de mariposas é encontrado em florestas tropicais no sul da Ásia. É esse inseto que detém o recorde de área de superfície das asas (400 centímetros quadrados). Na Índia, essa mariposa é criada para produzir fios de seda. O inseto gigantesco produz seda marrom que parece lã.
Devido ao seu grande tamanho, as mariposas atlas voam repugnantemente, movendo-se lenta e desajeitadamente no ar. Mas a coloração única de suas asas ajuda a se camuflar em seu habitat natural. Graças a ela, o atlas literalmente se funde com as árvores.
Orvalho na web
Orvalho na web
De manhã ou depois da chuva, pequenas gotas de água que lembram um colar podem ser vistas nas teias de aranha. Se a teia for muito fina, o observador pode ter a ilusão de que as gotas literalmente flutuam no ar. E na estação fria, a teia de aranha pode ser coberta com geada ou orvalho congelado, essa imagem não parece menos impressionante.
Raio verde
Raio verde
Um flash de luz verde de curto prazo, observado um instante antes do aparecimento do disco solar no horizonte (mais frequentemente no mar) ou no momento em que o sol está se escondendo atrás dele, é chamado de raio verde.
Você pode se tornar uma testemunha desse fenômeno surpreendente se três condições forem satisfeitas: o horizonte deve ser aberto (estepe, tundra, mar, terreno montanhoso), o ar deve ser limpo e a região do pôr do sol ou amanhecer deve estar livre de nuvens.
Como regra, o feixe verde é visível por não mais do que 2-3 segundos. Para aumentar significativamente o intervalo de tempo de sua observação na hora do pôr do sol, é necessário, imediatamente após o aparecimento do raio verde, começar a subir rapidamente o aterro de terra ou subir as escadas. Se o Sol nasce, você precisa se mover na direção oposta, ou seja, para baixo.
É interessante: Durante um dos voos sobre o Pólo Sul, o famoso piloto americano Richard Byrd avistou um raio verde por 35 minutos! Um evento único ocorreu no final da noite polar, quando a borda superior do disco solar apareceu pela primeira vez no horizonte e se moveu lentamente ao longo dele. É sabido que nos pólos o disco solar se move quase horizontalmente: a velocidade de sua ascensão vertical é muito baixa.
Os físicos atribuem o efeito do raio verde à refração (ou seja, refração) da luz solar à medida que ela viaja pela atmosfera. Curiosamente, na hora do pôr-do-sol ou do nascer do sol, deveríamos ter visto os raios azuis ou roxos primeiro. Mas seu comprimento de onda é tão pequeno que, ao passar pela atmosfera, ficam quase totalmente dispersos e não atingem o observador terrestre.
Arco Peri-zenital
Arco Peri-zenital
Na verdade, o arco zenital parece um arco-íris virado de cabeça para baixo. Para algumas pessoas, ele até se assemelha a um enorme rosto sorridente multicolorido no céu. Esse fenômeno se forma devido à refração dos raios solares que passam por cristais de gelo de um determinado formato subindo nas nuvens. O arco centra-se no zênite paralelo ao horizonte. A cor superior deste arco-íris é azul, a cor inferior é vermelha.
aréola
Halo ao redor da lua
Halo é um dos fenômenos ópticos mais famosos, observando que uma pessoa pode ver um anel luminoso ao redor de uma poderosa fonte de luz.
Durante o dia, o halo aparece ao redor do Sol, à noite - ao redor da Lua ou outras fontes, por exemplo, postes de luz. Existem muitos tipos de halos (um deles é a já mencionada falsa ilusão de sol). Quase todos os halos são causados pela refração da luz à medida que ela passa pelos cristais de gelo que estão concentrados em nuvens cirros (localizadas na alta troposfera). O tipo de halo é determinado pela forma e disposição desses cristais em miniatura.
Brilho rosa do sol
Brilho rosa do sol
Provavelmente todos os habitantes de nosso planeta viram um brilho rosa. Este interessante fenômeno é observado no momento em que o Sol se põe abaixo do horizonte. Em seguida, montanhas ou outros objetos verticais (por exemplo, edifícios de vários andares) são pintados em um tom rosa claro por um curto período de tempo.
Raios crepusculares
Raios crepusculares
Os cientistas chamam de raios crepusculares um fenômeno óptico comum que se parece com uma alternância de muitas faixas claras e escuras no firmamento. Além disso, todas essas listras divergem da localização atual do sol.
Os raios do crepúsculo são uma das manifestações do jogo de luz e sombra. Temos certeza de que o ar é totalmente transparente e os raios de luz que por ele passam são invisíveis. Mas, no caso da presença das menores gotas de água ou partículas de poeira na atmosfera, a luz solar é espalhada. Uma névoa esbranquiçada se forma no ar. É quase invisível com tempo claro. Mas em condições nubladas, as partículas de poeira ou água que estão na sombra das nuvens são menos iluminadas. Portanto, as áreas sombreadas são percebidas pelos observadores como listras escuras. Áreas bem iluminadas alternando com elas, ao contrário, nos parecem faixas de luz brilhantes.
Um efeito semelhante é observado quando os raios do sol, fazendo seu caminho através das rachaduras em uma sala escura, formam caminhos de luz brilhante, iluminando partículas de poeira flutuando no ar.
É interessante: Os raios do crepúsculo são chamados de maneiras diferentes em diferentes países. Os alemães usam a expressão "O sol está bebendo água", os holandeses - "O sol está nas pernas", e os britânicos chamam os raios do crepúsculo de "escada de Jacob" ou "escada dos anjos".
Raios anti-crepúsculo
Os raios anti-crepúsculo emanam de um ponto no horizonte oposto ao sol poente
Esses raios são observados na hora do pôr do sol no lado leste do céu. Eles, como os raios do crepúsculo, se espalham, a única diferença entre eles é sua localização em relação ao corpo celeste.
Pode parecer que os raios anti-crepúsculo estão convergindo em algum ponto além do horizonte, mas isso é apenas uma ilusão. Na verdade, os raios do Sol se propagam estritamente em linhas retas, mas quando essas linhas são projetadas na atmosfera esférica da Terra, arcos são formados. Ou seja, a ilusão de sua divergência em forma de leque é determinada pela perspectiva.
Aurora boreal
Luzes do norte no céu noturno
O sol está muito instável. Às vezes, explosões poderosas ocorrem em sua superfície, após as quais as menores partículas de matéria solar (vento solar) são direcionadas para a Terra em grande velocidade. Eles levam cerca de 30 horas para chegar à Terra.
O campo magnético de nosso planeta desvia essas partículas para os pólos, como resultado das quais extensas tempestades magnéticas começam ali. Prótons e elétrons que entram na ionosfera vindos do espaço exterior interagem com ela. As finas camadas da atmosfera começam a brilhar. Todo o céu é pintado com padrões multicoloridos que se movem dinamicamente: arcos, linhas bizarras, coroas e manchas.
É interessante: Você pode observar as luzes do norte em altas latitudes de cada hemisfério (portanto, seria mais correto chamar esse fenômeno de "aurora boreal"). A geografia dos lugares onde as pessoas podem contemplar este impressionante fenômeno natural se expande significativamente apenas durante os períodos de alta atividade solar. Surpreendentemente, também existem auroras em outros planetas do nosso sistema solar.
As formas e cores do brilho colorido do céu noturno mudam rapidamente. Curiosamente, as auroras ocorrem exclusivamente nas faixas de altitude de 80 a 100 e de 400 a 1000 quilômetros acima do nível do solo.
Krushinnitsa
Buckthorn é uma borboleta com uma camuflagem natural incrivelmente realista
No início de abril, quando o tempo está estável, quente e ensolarado, você pode ver um lindo ponto de luz flutuando de uma flor de primavera para outra. Esta é uma borboleta chamada espinheiro ou capim-limão.
A envergadura do espinheiro é de cerca de 6 centímetros, o comprimento das asas é de 2,7 a 3,3 centímetros. Curiosamente, as cores de homens e mulheres são diferentes. Os machos têm asas de limão esverdeadas brilhantes e as fêmeas são mais claras, quase brancas.
Krušinitsa tem uma camuflagem natural incrivelmente realista. É muito difícil distingui-lo das folhas das plantas.
Colina magnética
Os carros parecem estar subindo a colina sob a influência de uma força desconhecida
Há uma colina no Canadá onde coisas extraordinárias acontecem. Tendo estacionado o carro próximo ao pé dele e engatado em ponto morto, você verá que o carro começa a rolar (sem ajuda) para cima, ou seja, na direção da subida. Muitas pessoas atribuem o fenômeno surpreendente ao efeito de uma força magnética incrivelmente poderosa que faz os carros rolarem morro acima e atingir velocidades de até 40 quilômetros por hora.
Infelizmente, não há magnetismo ou magia aqui. É tudo sobre a ilusão de ótica usual. Devido às peculiaridades do relevo, uma pequena inclinação (cerca de 2,5 graus) é percebida pelo observador como uma subida.
O principal fator na criação de uma ilusão semelhante, observada em muitos outros lugares ao redor do globo, é a visibilidade zero ou mínima do horizonte. Se uma pessoa não o vê, torna-se muito difícil avaliar a inclinação da superfície. Mesmo objetos, na maioria dos casos localizados perpendicularmente ao solo (por exemplo, árvores), podem inclinar-se em qualquer direção, enganando ainda mais o observador.
Desertos de sal
Parece que todas essas pessoas estão voando no céu.
Os desertos de sal são encontrados em todos os cantos da terra. Pessoas no meio deles têm uma percepção distorcida do espaço devido à falta de pontos de referência.
Na foto você pode ver um lago de sal seco localizado na parte sul da planície do Altiplano (Bolívia) e chamado Salar de Uyuni. Este local está localizado a uma altitude de 3,7 quilômetros acima do nível do mar, e sua área total ultrapassa 10,5 mil quilômetros quadrados. Uyuni é o maior pântano salgado do planeta.
Os minerais mais comuns encontrados aqui são halita e gesso. E a espessura da camada de sal na superfície do sapal em alguns pontos chega a 8 metros. As reservas totais de sal são estimadas em 10 bilhões de toneladas. No território de Uyuni existem vários hotéis construídos a partir de blocos de sal. Móveis e outros itens de interior também são feitos com ele. E nas paredes das salas há anúncios: a administração pede educadamente aos hóspedes que não lamberem nada. A propósito, você pode passar a noite nesses hotéis por apenas $ 20.
É interessante: Durante a estação das chuvas, Uyuni é coberta por uma fina camada de água, com a qual se transforma na maior superfície espelhada da Terra. No meio de um espaço de espelho infinito, os observadores têm a impressão de que estão voando no céu ou mesmo em outro planeta.
Aceno
Dunas de areia transformadas em pedra
The Wave é uma galeria de areia e rocha naturalmente formada, localizada na fronteira dos estados americanos de Utah e Arizona. Parques nacionais populares dos EUA estão localizados nas proximidades, então a Onda atrai centenas de milhares de turistas todos os anos.
Os cientistas afirmam que essas formações rochosas únicas foram formadas por mais de um milhão de anos: as dunas de areia endureceram gradualmente sob a influência das condições ambientais. E o vento e a chuva, que por muito tempo influenciaram essas formações, poliram suas formas e lhes deram um aspecto tão inusitado.
Cabeça apache
É difícil acreditar que esta formação rochosa se formou sem intervenção humana.
Esta formação rochosa natural na França ilustra vividamente nossa capacidade de reconhecer formas familiares, como rostos humanos, em objetos ao redor. Cientistas descobriram recentemente que temos até uma parte especial do cérebro responsável por reconhecer rostos. Curiosamente, a percepção visual de uma pessoa é projetada de tal forma que quaisquer objetos semelhantes em contornos a rostos são percebidos por nós mais rapidamente do que outros estímulos visuais.
Existem centenas de formações naturais no mundo que exploram essa habilidade humana. Mas você deve admitir: a cordilheira em forma de cabeça do índio apache é provavelmente a mais impressionante delas. Aliás, os turistas que tiveram a oportunidade de contemplar esta formação rochosa incomum localizada nos Alpes franceses não podem acreditar que ela se formou sem intervenção humana.
Wasteland Guard
Um indiano com um cocar tradicional e fones de ouvido - onde mais você pode ver isso?
Wasteland Sentinel (também chamado de "Indian Head") é uma geoformação exclusiva localizada perto da cidade canadense de Madisen Hat (parte sudeste da província de Alberta). Olhando de uma grande altura, torna-se óbvio que o relevo da área forma os contornos da cabeça de um aborígine local com um cocar tradicional indiano, olhando para algum lugar a oeste. Além disso, este indiano também ouve fones de ouvido modernos.
Na verdade, o que parece um fio de um fone de ouvido é um caminho que leva a uma plataforma de petróleo, e o revestimento é o próprio poço. A altura da "cabeça do índio" é de 255 metros, a largura é de 225 metros. Para efeito de comparação: a altura do famoso baixo-relevo no Monte Rushmore, no qual os rostos de quatro presidentes americanos estão esculpidos, é de apenas 18 metros.
Wasteland Warden foi formado naturalmente pelo intemperismo e erosão de solo rico em argila. Segundo os cientistas, a idade dessa geoformação não ultrapassa 800 anos.
Nuvens lenticulares (lenticulares)
Nuvens lenticulares parecem grandes OVNIs
Uma característica única das nuvens lenticulares é que não importa quão forte seja o vento, elas permanecem estacionárias. As correntes de ar que varrem a superfície da terra fluem ao redor dos obstáculos, devido aos quais as ondas de ar são formadas. Em suas bordas, nuvens lenticulares são formadas. Em sua parte inferior, ocorre um processo contínuo de condensação do vapor d'água subindo da superfície terrestre. Portanto, as nuvens lenticulares não mudam de posição. Eles simplesmente ficam pendurados no céu em um só lugar.
As nuvens lenticulares geralmente se formam no lado sotavento das cadeias de montanhas ou sobre picos individuais a uma altitude de 2 a 15 quilômetros. Na maioria dos casos, sua aparência sinaliza uma frente atmosférica que se aproxima.
É interessante: Devido à sua forma incomum e imobilidade absoluta, as pessoas freqüentemente confundem nuvens lenticulares com OVNIs.
Nuvens de raio
Essa visão inspira medo, você deve admitir!
Nuvens aterrorizantes com uma barra de tempestade são observadas em áreas planas com bastante frequência. Eles afundam muito acima do solo. Há a sensação de que se você subir ao telhado do prédio, poderá alcançá-los com a mão. E às vezes pode parecer que essas nuvens estão em contato geral com a superfície da terra.
Um poço de tempestade (outro nome é portão de tempestade) é visualmente semelhante a um tornado. Felizmente, em comparação com esse fenômeno natural, não é tão perigoso. Um raio é simplesmente uma área baixa e horizontal de uma nuvem de tempestade. É formado em sua parte frontal com movimento rápido. E o portão de tempestade adquire uma forma uniforme e suave sob condições de movimento ascendente ativo do ar. Essas nuvens, via de regra, se formam durante a estação quente (de meados da primavera a meados do outono). Curiosamente, a vida útil das tempestades é muito curta - de 30 minutos a 3 horas.
Concordo, muitos dos fenômenos acima parecem verdadeiramente mágicos, embora seus mecanismos possam ser facilmente explicados de um ponto de vista científico. A natureza, sem a menor participação humana, cria incríveis ilusões de ótica que surpreendem a imaginação até de muitos pesquisadores que as viram em vida. Como você pode não admirar sua grandeza e poder?
