ZJAWISKA OPTYCZNE W ATMOSFERZE Program Operacyjny Kapitał Ludzki 2007-2013 ZJAWISKA OPTYCZNE W ATMOSFERZE Publikacja jest współfinansowana przez Unię Europejską w ramach środków Europejskiego Funduszu Społecznego Prezentacja jest dystrybuowana bezpłatnie 1

DANE INFORMACYJNE Nazwa szkoły: IX Liceum Ogólnokształcące im. K. Libelta w Poznaniu ID grupy: 97/44_MF_G1 Kompetencja: MAT- FIZ Temat projektowy: ZJAWISKA OPTYCZNE W ATMOSFERZE Semestr/rok szkolny: II / 2009-2010 2

Zjawiska optyczne w atmosferze

„Atmosfera jest ciągle zmieniającą się sceną wspaniałych zjawisk optycznych. Ich obserwacja zachęca do poznawania natury świata, które leży u podstaw wszystkich niebiańskich spektakli. ”

Termin "optyka" pochodzi od greckiego słowa optikos, co znaczy "widzialny". Optyka jest nauką o świetle. Historia optyki zaczęła się w Grecji, dwa i pół tysiąca lat temu. Starożytni Grecy byli zafascynowani sekretami światła i widzenia. Badali kolory i zjawiska z nimi związane, jak na przykład tęcze. Udało im się nawet sformułować prawa rozchodzenia i odbijania się światła. Grecy wierzyli, że musi być jakiś kontakt pomiędzy widzianym obiektem a organem widzenia.

Ciekawe zjawiska optyczne to np.: Błyskawica Aureola Wieniec Iryzacja Miraż Tęcza Sfera Poświata Halo Gloria

Tęcza

Powstawanie tęczy Rozpatrzymy przypadek najprostszy: niech na kroplę mającą kształt kuli pada wiązka równoległych promieni słonecznych. Promień padający na powierzchnię kropli ulega załamaniu zgodnie z prawem załamania - odpowiednio powietrza i wody także odbiciu. Załamany promień wychodzi z kropli, a odbity może przejść dalej.

Zachód słońca

Miraż

Miraż  Może się jednak i tak zdarzyć, że nad powierzchnią Ziemi w wyniku jej silnego nagrzewania, powietrze ogrzeje się do tego stopnia, że współczynnik załamania się światła w pobliżu powierzchni Ziemi stanie się mniejszy, niż na pewnej wysokości nad nią. Jeśli przy tym utrzymuje się bezwietrzna pogoda, to stan taki może trwać dość długo. Wtedy promienie padające od przedmiotów pod pewnym dosyć dużym kątem na powierzchnię Ziemi, mogą ulec zakrzywieniu na tyle, że opisawszy łuk tuż nad powierzchnią Ziemi pobiegną w górę. Opisane wyżej stany termiczne w atmosferze wyjaśniają powstawanie interesujących zjawisk - miraży atmosferycznych. Miraże można także obserwować w gorące dni wzdłuż ściany długiej na co najmniej 10 m, oświetlonej przez słońce.

Błyskawica

Błyskawica – definicja, podział Zjawisko świetlne towarzyszące nagłemu wyładowaniu elektryczności atmosferycznej, przejawiających się krótkim i silnym błyskiem, to potężna iskra elektryczna o długości kilku kilometrów. Wyładowanie to może występować z chmury lub wewnątrz chmury, a znacznie rzadziej z wysokich budynków i ze szczytów gór. Dzielimy je na: Błyskawica  płaska Błyskawica  liniowa Błyskawica  wstęgowa Błyskawica  kulista  

Halo Nazwą tą obejmujemy całą grupę skomplikowanych zjawisk optycznych w atmosferze, uwarunkowanych załamaniem i odbiciem światła w kryształach lodu, z których zwykle składają się górne warstwy chmur.

Załamanie światła Zgodnie ze schematem promień P pochodzący z Ośrodka A w punkcie S załamuje się na granicy ośrodków i podąża jako promień Z w Ośrodku B. Kąt padania oraz kąt załamania określa się między odpowiednim promieniem, a prostopadłą do granicy ośrodków w punkcie padania S, można oznaczyć kąt padania θP oraz kąt załamania θZ. Sinusy tych kątów wiąże następująca zależność:

Odbicie światła W IIl wieku p.n.e. Euklides jako pierwszy sformułował prawa rozchodzenia i odbicia światła. Twierdził, że światło rozchodzi się po liniach prostych i może się odbijać, niczym piłeczka od ściany, przy czym kąt padania (pomiędzy promieniem a prostą prostopadłą do odbijającej powierzchni, tak zwaną normalną) i odbicia są sobie równe.

Prędkość światła Prędkość światła wynosi c=299792458 m/s