6-р анги сургуульдаа “Агаар мандал дахь оптик үзэгдэл” сэдвээр хичээллэж байна. Гэсэн хэдий ч энэ нь зөвхөн хүүхдийн сониуч оюун ухаанд сонирхолтой биш юм. Агаар мандал дахь оптик үзэгдлүүд, нэг талаас, солонго, нар мандах, жаргах үед тэнгэрийн өнгө өөрчлөгдөхийг нэгтгэж, хүн бүр нэгээс олон удаа хардаг. Нөгөөтэйгүүр, тэдгээрт нууцлаг гайхамшиг, хуурамч сар, нар, урьд өмнө хүмүүсийг айж эмээж байсан гайхалтай гэрэлт цагиргууд багтдаг. Тэдгээрийн заримынх нь үүсэх механизм өнөөг хүртэл тодорхойгүй хэвээр байгаа ч байгальд оптик үзэгдлүүд "амьдрах" ерөнхий зарчмыг орчин үеийн физик сайн судалсан байдаг.
Агаарын бүрхүүл
Дэлхийн агаар мандал нь хийн хольцоос бүрдэх бүрхүүл бөгөөд далайн түвшнээс дээш 100 км орчим үргэлжилдэг. Агаарын давхаргын нягт нь дэлхийгээс холдох тусам өөрчлөгддөг: түүний хамгийн өндөр үнэ цэнэ нь гаригийн гадаргуу дээр байдаг бөгөөд энэ нь өндрөөр буурдаг. Агаар мандал нь статик формаци гэж нэрлэгдэх боломжгүй. Хийн бүрхүүлийн давхаргуудбайнга хөдөлж, холих. Тэдний шинж чанар өөрчлөгддөг: температур, нягтрал, хөдөлгөөний хурд, ил тод байдал. Эдгээр бүх нюансууд нь нарны туяа гаригийн гадаргуу руу яаран тусахад нөлөөлдөг.
Оптик систем
Агаар мандалд болж буй үйл явц, түүний найрлага нь гэрлийн цацрагийг шингээх, хугалах, тусгахад хувь нэмэр оруулдаг. Тэдний зарим нь зорилтот түвшинд хүрдэг - дэлхийн гадаргуу дээр, нөгөө нь тараагдсан эсвэл сансар огторгуйд буцаж чиглэгддэг. Гэрлийн муруйлтын болон тусгалын үр дүнд цацрагийн нэг хэсэг нь спектр болж задрах гэх мэт олон янзын оптик үзэгдлүүд агаар мандалд үүсдэг.
Агаар мандлын оптик
Шинжлэх ухаан анхлан хөгжиж байх үед хүмүүс Ертөнцийн бүтцийн талаарх зонхилох үзэл баримтлалд тулгуурлан оптик үзэгдлийг тайлбарладаг байв. Солонго нь хүний ертөнцийг бурханлаг ертөнцтэй холбосон бөгөөд тэнгэрт хоёр хуурамч нар гарч ирсэн нь гамшиг ойртож байгааг гэрчилсэн юм. Өнөөдөр бидний алс холын өвөг дээдсийг айлгаж байсан ихэнх үзэгдлүүд шинжлэх ухааны тайлбарыг хүлээн авсан. Агаар мандлын оптик нь ийм үзэгдлийг судлах ажилд оролцдог. Энэ шинжлэх ухаан нь физикийн хуулиудад үндэслэн агаар мандал дахь оптик үзэгдлүүдийг тодорхойлдог. Тэрээр өдрийн цагаар тэнгэр яагаад цэнхэр өнгөтэй байдаг ч нар жаргах, үүр цайх үед өнгө өөрчлөгддөг, солонго хэрхэн үүсдэг, гайхамшгууд хаанаас ирдэг болохыг тайлбарлаж чаддаг. Өнөөдөр олон тооны судалгаа, туршилтууд нь гэрэлтэгч загалмай, Фата Моргана, солонгын гэрэлт цагираг зэрэг байгаль дээрх оптик үзэгдлийг ойлгох боломжийг олгож байна.
Цэнхэр тэнгэр
Тэнгэрийн өнгөмаш танил болохоор бид яагаад ийм болсон талаар бараг боддоггүй. Гэсэн хэдий ч физикчид хариултыг сайн мэддэг. Ньютон тодорхой нөхцөлд гэрлийн туяаг спектр болгон задалж болохыг баталсан. Агаар мандлаар дамжин өнгөрөхөд цэнхэр өнгөтэй тохирох хэсэг нь илүү сайн тархдаг. Үзэгдэх цацрагийн улаан хэсэг нь илүү урт долгионоор тодорхойлогддог бөгөөд тархалтын хэмжээгээр ягаанаас 16 дахин доогуур байдаг.
Үүний зэрэгцээ бид тэнгэрийг нил ягаан биш харин цэнхэр хардаг. Үүний шалтгаан нь нүдний торлог бүрхэвчийн бүтцийн онцлог, нарны гэрлийн спектрийн хэсгүүдийн харьцаанд оршдог. Бидний нүд цэнхэр өнгөнд илүү мэдрэмтгий бөгөөд нарны спектрийн ягаан хэсэг нь цэнхэрээс бага эрчимтэй байдаг.
Улаан нар жаргах
Хүмүүс агаар мандал гэж юу болохыг олж мэдэх үед оптик үзэгдлүүд тэдний хувьд аймшигт үйл явдлын нотлох баримт, дохио байхаа больсон. Гэсэн хэдий ч шинжлэх ухааны арга барил нь өнгөлөг нар жаргах, зөөлөн нар мандахаас гоо зүйн таашаал авахад саад болохгүй. Хурц улаан, улбар шар, ягаан, цэнхэр өнгийн хамт аажмаар шөнийн харанхуй эсвэл өглөөний гэрэлд шилждэг. Хоёр ижил нар мандахыг эсвэл жаргахыг ажиглах боломжгүй. Үүний шалтгаан нь агаар мандлын давхаргын ижил хөдөлгөөн, цаг агаарын өөрчлөлтөд оршдог.
Нар жаргах, мандах үед нарны туяа газрын гадаргуу руу өдрийн цагаас илүү урт замыг туулдаг. Үүний үр дүнд сарнисан ягаан, хөх, ногоон нь хажуу тийшээ явж, шууд гэрэл нь улаан, улбар шар болж хувирдаг. Үүл, тоос, мөсөн тоосонцор нар жаргах, үүр цайхыг дүрслэн харуулахад хувь нэмэр оруулдаг.агаарт түдгэлзсэн. Тэдгээрийн дундуур өнгөрөхөд гэрэл хугарч, тэнгэрийг янз бүрийн сүүдэрт өнгөөр буддаг. Нарны эсрэг талын тэнгэрийн хаяанд Сугар гаригийн бүс гэж нэрлэгддэг харанхуй шөнийн тэнгэр, цэнхэр өдрийн тэнгэрийг тусгаарладаг ягаан туузыг ихэвчлэн ажиглаж болно. Ромын хайрын дарь эхийн нэрээр нэрлэгдсэн үзэсгэлэнт оптик үзэгдэл үүр цайхын өмнө болон нар жаргасны дараа харагддаг.
Солонгын гүүр
Агаар мандалд өөр ямар ч гэрлийн үзэгдэл солонготой холбоотой тийм олон үлгэр домог, үлгэрийн дүрсийг төрүүлдэггүй байх. Долоон өнгөнөөс бүрдсэн нум эсвэл тойрог нь бага наснаасаа хойш хүн бүрт мэддэг. Борооны үеэр нарны туяа дуслаар дамжин өнгөрдөг агаар мандлын үзэсгэлэнт үзэгдэл түүний мөн чанарыг сайтар судалсан хүмүүсийг хүртэл гайхшруулдаг.
Өнөөдрийн солонгын физик нь хэнд ч нууц биш. Борооны дусал эсвэл манангаар хугарсан нарны гэрэл хуваагдана. Үүний үр дүнд ажиглагч улаанаас ягаан хүртэл спектрийн долоон өнгийг хардаг. Тэдний хоорондох хил хязгаарыг тодорхойлох боломжгүй юм. Өнгө нь хэд хэдэн сүүдэрт жигд нийлдэг.
Солонгыг ажиглахад нар үргэлж хүний ард байдаг. Иридагийн инээмсэглэлийн төв (эртний Грекчүүд солонго гэж нэрлэдэг) нь ажиглагч болон өдрийн гэрлийг дайран өнгөрөх шугаман дээр байрладаг. Солонго нь ихэвчлэн хагас тойрог хэлбэрээр харагддаг. Түүний хэмжээ, хэлбэр нь нарны байрлал болон ажиглагчийн байрлаж буй цэгээс хамаарна. Тэнгэрийн хаяа дээрх гэрэлтүүлэгч өндөр байх тусам харагдахуйц тойрог бага унадаг.солонго. Нар тэнгэрийн хаяанаас 42º өндөрт өнгөрөхөд дэлхийн гадаргуу дээрх ажиглагч солонгыг харж чадахгүй. Иридагийн инээмсэглэлийг бишихийг хүссэн хүн далайн түвшнээс дээш өндөр байх тусам нум биш, тойрог харах магадлал өндөр байдаг.
Давхар, нарийхан, өргөн солонго
Ихэнхдээ гол солонго гэж нэрлэгддэг хоёрдогч солонгыг харж болно. Хэрэв эхнийх нь гэрлийн нэг тусгалын үр дүнд үүссэн бол хоёр дахь нь давхар тусгалын үр дүн юм. Нэмж дурдахад, гол солонго нь өнгөний тодорхой дарааллаар ялгагдана: улаан нь гадна талд, нил ягаан нь дотор талд байрладаг бөгөөд энэ нь дэлхийн гадаргуутай ойр байдаг. Хажуугийн "гүүр" нь дарааллаар урвуу дараалсан спектр юм: ягаан нь дээд талд байна. Борооны дуслангийн туяа давхар тусгалаас өөр өөр өнцгөөр тусдаг тул энэ нь тохиолддог.
Солонго нь өнгөний эрч хүч, өргөнөөрөө ялгаатай. Хамгийн тод, нэлээд нарийхан нь зуны аадар борооны дараа гарч ирдэг. Ийм борооны онцлог шинж чанартай том дуслууд нь тод харагдахуйц өнгөтэй солонго үүсгэдэг. Жижиг дуслууд нь илүү бүдэг, мэдэгдэхүйц бага солонго үүсгэдэг.
Агаар мандал дахь оптик үзэгдэл: Aurora borealis
Агаар мандлын хамгийн үзэсгэлэнтэй оптик үзэгдлүүдийн нэг бол аврора юм. Энэ нь соронзон бөмбөрцөг бүхий бүх гаригуудын онцлог шинж юм. Дэлхий дээр аврора нь бөмбөрцгийн хоёр хагасын өндөр өргөрөгт, эргэн тойрон дахь бүсүүдэд ажиглагддаг.гаригийн соронзон туйлууд. Ихэнхдээ та ногоон эсвэл хөх-ногоон туяаг харж болно, заримдаа ирмэгийн дагуу улаан, ягаан өнгийн анивчдаг. Хүчтэй aurora borealis нь тууз эсвэл даавууны атираа шиг хэлбэртэй бөгөөд бүдгэрсэн үед толбо болж хувирдаг. Хэдэн зуун километрийн өндөр судал нь харанхуй тэнгэрийн эсрэг доод ирмэгийн дагуу сайн харагдаж байна. Аврорагийн дээд хязгаар тэнгэрт алдагдсан.
Агаар мандал дахь эдгээр үзэсгэлэнт оптик үзэгдлүүд хүмүүсээс нууцаа хадгалсаар байгаа юм: хурц гялбааны үед хагардаг, тодорхой төрлийн гэрэл гэгээ үүсэх механизмыг бүрэн судлаагүй байна. Гэсэн хэдий ч, аврора үүсэх ерөнхий дүр зураг өнөөдөр мэдэгдэж байна. Нарны салхины цэнэгтэй тоосонцор дэлхийн агаар мандлын дээд давхарга дахь атомуудтай мөргөлдөхөд хойд болон өмнөд туйлуудын дээрх тэнгэр ногоон ягаан туяагаар чимэглэгддэг. Сүүлийнх нь харилцан үйлчлэлийн үр дүнд нэмэлт энерги хүлээн авч, гэрлийн хэлбэрээр ялгаруулдаг.
Halo
Нар, сар ихэвчлэн бидний өмнө гэрэлт цагирагтай төстэй туяагаар хүрээлэгдсэн байдаг. Энэ гэрэлт цагираг нь гэрлийн эх үүсвэрийн эргэн тойронд маш их харагддаг цагираг юм. Агаар мандалд ихэнхдээ энэ нь дэлхийн дээгүүр өндөр циррусын үүлийг бүрдүүлдэг мөсний хамгийн жижиг хэсгүүдээс болж үүсдэг. Талстуудын хэлбэр, хэмжээнээс хамааран үзэгдлийн шинж чанар өөрчлөгддөг. Гэрлийн цацраг нь спектр болж задарсны үр дүнд гало нь ихэвчлэн солонгын тойрог хэлбэртэй болдог.
Сонирхолтой олон төрлийн үзэгдлийг пархелион гэж нэрлэдэг. Мөсөн талст дахь гэрлийн хугарлын үр дүндНарны түвшинд өдрийн гэрэлтэй төстэй хоёр тод толбо үүсдэг. Түүхэн түүхээс энэ үзэгдлийн тайлбарыг олж болно. Өмнө нь энэ нь ихэвчлэн аймшигт үйл явдлын дохио гэж үздэг байсан.
Мираж
Миражууд нь мөн агаар мандал дахь оптик үзэгдэл юм. Эдгээр нь нягтралаараа ихээхэн ялгаатай агаарын давхаргын хил дээрх гэрлийн хугарлын үр дүнд үүсдэг. Уран зохиолд элсэн цөлөөр аялагч хүн бүрдүүд, тэр ч байтугай ойролцоо байх боломжгүй хот, цайзуудыг харсан олон тохиолдлыг дүрсэлсэн байдаг. Ихэнхдээ эдгээр нь "доод" гайхамшиг юм. Тэдгээр нь тэгш гадаргуу дээр (цөл, асфальт) үүсэж, тэнгэрийн туссан дүрсийг төлөөлдөг бөгөөд энэ нь ажиглагчид усны биет мэт санагдана.
Дээд зэргийн гайхамшгууд гэгдэх нь бага байдаг. Тэд хүйтэн гадаргуу дээр үүсдэг. Дээд зэргийн гайхамшиг нь шулуун, урвуу хэлбэртэй, заримдаа хоёуланг нь хослуулдаг. Эдгээр оптик үзэгдлийн хамгийн алдартай төлөөлөгч бол Фата Моргана юм. Энэ бол хэд хэдэн төрлийн тусгалыг нэгэн зэрэг хослуулсан цогц гайхамшиг юм. Бодит амьдралын объектууд ажиглагчийн өмнө гарч, дахин дахин тусгаж, холилдоно.
Агаар мандлын цахилгаан
Агаар мандал дахь цахилгаан ба оптик үзэгдлүүдийг ихэвчлэн хамт дурддаг боловч тэдгээрийн үүсэх шалтгаан нь өөр өөр байдаг. Үүлний туйлшрал, аянга үүсэх нь тропосфер ба ионосферт тохиолддог үйл явцтай холбоотой юм. Аварга оч нь ихэвчлэн аадар борооны үед үүсдэг. Аянга үүлний дотор үүсдэг бөгөөд газар цохиж болно. Тэд амь насанд аюултайхүмүүс, энэ нь ийм үзэгдлийг шинжлэх ухааны сонирхлын шалтгаануудын нэг юм. Аянга цахилгааны зарим шинж чанар судлаачдын хувьд нууц хэвээр байна. Өнөөдөр бөмбөгний аянгын шалтгаан тодорхойгүй байна. Аврора ба миржийн онолын зарим асуудлын нэгэн адил цахилгаан үзэгдлүүд эрдэмтдийн сонирхлыг татсаар байна.
Өгүүлэлд товч тайлбарласан агаар мандал дахь оптик үзэгдлүүд өдөр бүр физикчдэд илүү ойлгомжтой болж байна. Үүний зэрэгцээ тэд аянга цахилгаан шиг гоо үзэсгэлэн, нууцлаг байдал, заримдаа сүр жавхлангаараа хүмүүсийг гайхшруулдаг.
