DANE INFORMACYJNE Nazwa szkoły: ZESPÓŁ SZKÓŁ ROLNICZE CENTRUM KSZTAŁCENIA USTAWICZNEGO W MARSZEWIE ID grupy: ………………………………………………….. Kompetencja: Temat projektowy: Semestr/rok szkolny: ……………………………………………………. Nazwa szkoły: ZESPÓŁ SZKÓŁ ROLNICZE CENTRUM KSZTAŁCENIA USTAWICZNEGO W MARSZEWIE ID grupy: 97/88_MF_G1 Kompetencja: MATEMATYKA I FIZYKA Temat projektowy: ZJAWISKA OPTYCZNE W ATMOSFERZE Semestr/rok szkolny: I 2009/2010

Zjawiska optyczne w atmosferze

Zjawiska świetlne w atmosferze Optyka w atmosferze Światło Prawa rządzące optyką Wyznaczanie współczynnika załamania światła dla wody metodą kąta granicznego Najciekawsze zjawiska optyczne występujące w atmosferze: • Tęcza • Wieniec • Gloria • Słup słoneczny • Iryzacja • Słońca poboczne • Halo • Miraż • Zorza polarna • Wschód i zachód Słońca

Optyka w atmosferze Optyka zajmującym się naturą światła, jego rozchodzeniem i jego emisją. Optyka geometryczna zajmuje się wyjaśnianiem praw rządzących zjawiskami świetlnymi przy pomocy geometrii. Zjawiska optyczne - wszystkie zjawiska dotyczące oddziaływania światła z materią.

Światło  Światło ma dwoistą naturę: - jest strumieniem fotonów, - jest falą elektromagnetyczną. Światło rozchodzi się, jako strumień promieni, które biegną prostoliniowo od źródła światła do momentu w którym napotkają na przeszkodę lub zmianę ośrodka. Światło widzialne jest falą o długościach z zakresu 380-780 nm Isaac Newton Christiaan Huygens James Clerk Maxwell

Prawa rządzące optyką Zjawiska świetlne pojawiające się w atmosferze, obserwowalne na niebie zwane fotometeorami, powstają na skutek zjawisk:  załamania,  odbicia,  dyfrakcji,  interferencji promieni słonecznych (ewentualnie księżycowych).

Światło padające na granicę dwóch ośrodków może ulec odbiciu. Prawo odbicia światła α = β Kąt odbicia równy jest kątowi padania.  Kąty - padania i odbicia leżą w jednej płaszczyźnie

Prawo załamania światła Zjawisko załamania światła polega na zmianie kierunku promienia świetlnego przy przejściu przez granice dwóch ośrodków o różnej gęstości optycznej.

Dyfrakcja światła Dyfrakcja na krawędzi Dyfrakcja na szczelinie Dyfrakcja światła polega na odchyleniu kierunku rozchodzenia się światła od pierwotnego kierunku, kiedy przechodzi ono przez niewielkie szczeliny lub natrafia na przeszkody.

Interferencja fal świetlnych jest to zjawisko nakładania się fal świetlnych.

Przebieg nakładania się fal o kształcie okręgów rozchodzących się od dwóch źródeł punktowych

Dyspersja światła Dyspersja światła, rozszczepienie - zjawisko zależności współczynnika ośrodka od częstotliwości fali świetlnej. Światło białe

WYZNACZANIE WSPÓŁCZYNNIKA ZAŁAMANIA ŚWIATŁA DLA WODY METODĄ KĄTA GRANICZNEGO

Wysokość słupa wody d [mm] Promień obszaru ciemnego r [mm] UZYSKANE WYNIKI Wyznaczanie współczynnika załamania światła dla wody Pomiar Wysokość słupa wody d [mm] Promień obszaru ciemnego r [mm] r2 [mm2] d2 [mm2] 1 4 10 100 16 2 6 14 196 36 3 9 21 441 81 11 26 676 121 5 15 1296 225 Stąd n=1,31

TĘCZA

TĘCZA powstaje w wyniku rozszczepienia światła załamującego i odbijającego się wewnątrz kropli wody.

Wieniec ma postać barwnej poświaty (aureoli) wokół tarczy Księżyca lub Słońca, niebieskiej od strony wewnętrznej, czerwonej na zewnątrz.

Wieniec powstaje wskutek ugięcia fal światła w warstwie chmury lub mgły.

Gloria - to barwne pierścienie wokół cienia obserwatora widocznego na tle chmur lub mgły. - powstaje na skutek dyfrakcji światła na kroplach wody lub kryształkach lodu, uprzednio odbitego od kropelek chmur.

Widmo Brockenu

Iryzacja chmur Iryzacja to tęczowe barwy na powierzchni przezroczystych ciał w wyniku interferencji światła białego.

Iryzacja - tęczowanie Iryzująca plama benzyny Iryzacja na bańkach mydlanych

Halo świetlisty pierścień, wokół tarczy Słońca lub Księżyca. To świetlisty pierścień, wokół tarczy Słońca lub Księżyca. powstaje na skutek załamania światła w chmurze zawierającej kryształki lodu.

Halo

Słup świetlny ma formę kolumny świetlnej, tworzy się poprzez odbicie promieni światła nisko położonego Słońca, można go zaobserwować tuż przed wschodem Słońca, lub tuż po jego zachodzie.

Słup świetlny

Słońce poboczne (Słońca pozorne) jest to barwna plama świetlna, powstaje w wyniku złamania się promieni słonecznych na kryształach lodu, występuje często po obu stronach Słońca

Miraż - fatamorgana jest to zjawisko polegające na tworzeniu się pozornych (podwójnych lub wielokrotnych) obrazów, powstaje wtedy, gdy promienie świetlne załamują się w warstwie powietrza o różnych temperaturach i gęstości.

Miraż dolny Miraż górny

Zachód Słońca -moment przejścia Słońca pod horyzont. Wschód i zachód Słońca Czas wschodu i zachodu Słońca, zależy od pory roku i szerokości geograficznej. Zachód Słońca -moment przejścia Słońca pod horyzont. Wschód Słońca - moment, w którym górna połowa tarczy słonecznej przekracza linię horyzontu.

Wschód Słońca

Zachód Słońca

Zorza polarna pojawia się jako barwne smugi, wstęgi na niebie, jej światło pulsuje, zmienia swe barwy i natężenie, powstaje w wyniku oddziaływania wiatru słonecznego na magnetosferę Ziemi.

Zorza polarna

Jak widać zjawiska optyczne są nam znane w naszym życiu na co dzień Jak widać zjawiska optyczne są nam znane w naszym życiu na co dzień. Potrafią nie raz zaskoczyć nas swoimi pięknymi kolorami, czy nawet zachwycić pięknym widokiem. Fizyka jest pięknym działem nauki jak i codziennym życiem człowieka, gdzie dostrzegamy i doświadczamy jej w każdej chwili naszego życia

DZIĘKUJEMY