Optik hodisalar (fizika, 8 sinf). Atmosfera optik fenomen. Optik hodisalar va qurilmalar

Atrof muhitida mo'jizalar titrayotgan raqamlar odamlarni qo'rqitib, dahshatga solgan. Bugungi kunda olimlar tabiatning ko'plab sirlarini, jumladan, optik hodisalarni yaqqol ko'rdi. Tabiiy jumboqlarga ajablanmasdan, ularning mazmuni uzoq vaqt o'rganib chiqilgan. O'rta maktabda bugungi kunda 8-sinfdagi fizikada optik hodisalar mavjud bo'lib, har qanday talaba o'z tabiatini tushunishi mumkin.

Asosiy tushunchalar

Qadimgi olimlarning fikriga ko'ra, inson ko'zlari eng chiroyli chiziqlarga ega narsalar hissi bilan ko'rinyapti. O'sha paytdagi optik fikrlash nazariyasi edi.

O'rta asrlarda optika nurni va uning mohiyatini o'rganib chiqdi.

Bugungi kunda, optika - turli ommaviy axborot vositalarida yorug'likning tarqalishini va uning boshqa moddalar bilan o'zaro ta'sirlanishini o'rganadigan fizikaning bir qismi. Tushunishga oid barcha savollar fiziologik optika bilan o'rganiladi.

Optik hodisalar yorug'lik nurlari orqali amalga oshiriladigan turli harakatlarning namoyonidir. Ular atmosfera optikasi bilan o'rganiladi.

Atmosferada g'ayritabiiy jarayonlar

Yer sayyorasi atmosfera deb nomlangan gaz qobig'i bilan o'ralgan. Qalinligi yuzlab kilometrga teng. Erga yaqinroq bo'lgan atmosfera yanada zichroq, yuqoriga qarab kamdan-kam hollarda bo'ladi. Atmosfera konvertining fizik xususiyatlari doimiy o'zgarib turadi, qatlamlar aralashadi. Haroratni o'zgartiring. Zichlik, shaffoflik shkalasi.

Quyosh va boshqa samoviy jismlardan Yerga qarab nur nurlari o'tadi. Er atmosferasidan o'tadi, ular uchun o'ziga xos optik tizim bo'lib xizmat qiladi, bu uning xususiyatlarini o'zgartiradi. Nur nurlari aks ettiriladi, tarqaladi, atmosferadan o'tib, yerni yoritadi. Muayyan sharoitlarda, nurlarning yo'llari egri chiziqlar, shuning uchun turli hodisalar paydo bo'ladi. Fizikaning eng xos optik fenomeni:

• Quyosh botishi;
• Kamalakning ko'rinishi;
• Shimoliy yog'du;
• Mo''jiza;
• Halo.

Keling, ularni batafsil ko'rib chiqaylik.

Quyosh atrofida halo

Yunon tilida "halo" so'zi "aylana" degan ma'noni anglatadi. Uning asosida optik hodisa nima?

Halo - atmosferadagi bulut kristallarida paydo bo'ladigan nurlarning refraktsiyasi va aks etishi jarayonidir. Ushbu hodisa quyosh yaqinidagi yorqin nurlarga o'xshaydi. Odatda halolar tsiklonlardan oldin shakllanadi va ularning savdogarlari bo'lishi mumkin.

Suv tomchilari havoda muzlashadi va olti tomoni bilan to'g'ri prizmatik shaklga ega. Har bir inson pastki atmosfera qatlamlarida paydo bo'lgan muzliklar bilan tanish. Yuqorida, bu muzli ignalar vertikal yo'nalishda erkin tushadi. Kristalli muz pufaklar erga tushib, erga nisbatan parallel tartibga ega. Inson ko'zlarini linzalar va yoritishni yorituvchi kristallar orqali boshqaradi.

Boshqa prizmalar tekis bo'lib chiqadi yoki ular olti nur bilan yulduzlarga o'xshab ko'rinadi. Nurning nurlari, kristallarga tushib ketishi, boshqa bir qator jarayonlarni sinab ko'rishlari mumkin emas. Ko'p hollarda barcha jarayonlar aniq ko'rinib turadi, odatda bu hodisalarning bir yoki bir nechasi aniq, boshqalari esa kam namoyon bo'ladi.

Kichkina halo quyosh atrofida taxminan 22 daraja radiusli aylana. Doira rangi ichki qismidan qizg'ish, keyin sariq, oq rangga aylanadi va ko'k osmon bilan aralashtiriladi. Doira ichki maydoni qorong'i. Havoda uchayotgan muzlarning ignalaridagi sinishi natijasida hosil bo'ladi. Prizmalardagi nurlar 22 graduslik burchak ostida bo'linadi, shuning uchun ular kristalldan o'tganlar kuzatuvchiga 22 daraja ko'rsatiladi. Shuning uchun, ichki makon qorong'i ko'rinadi.

Qizil rang kamroq bo'ladi, quyoshdan eng kam farqni ko'rsatadi. Keyin sariqdan so'ng. Boshqa nurlar qorishtiriladi va oq ko'rinadi.

46 graduslik burchakli halo mavjud, u 22 daraja haloda atrofida joylashgan. Ichki maydoni ham qizg'ish, chunki yorug'lik 90 daraja quyoshga aylangan muz ignalaridagi yorilishga uchraydi.

90 daraja halo ham ma'lum, u biroz porlaydi, tashqi ko'rinishidan deyarli rangsiz yoki tashqi tomondan qizil rangda. Olimlar hali bu turni to'liq o'rganmaganlar.

Oyning atrofida halo va boshqa turlar

Ushbu optik hodisa tez-tez osmonda engil bulutlar va miniatyuralar kristalli muz bo'lsa, ko'rinadi. Har bir bunday kristal bir xil prizma. Umuman olganda, ularning shakllari olti oltinga uzaygan. Nur old kristalining hududiga kiradi va qarama-qarshi tomonga kiradi, 22 gradusni sinadi.

Qish mavsumida sovuq havoda ko'cha chiroqlari atrofida haloni ko'rishingiz mumkin. Chiroq nuridan kelib chiqadigan narsa ko'rinadi.

Quyosh atrofida sovuq qorli havoda halo hosil bo'lishi mumkin. Yomg'ir qorli havoda, yomg'ir bulutlardan o'tadi. Kechki quyosh botishi bilan, bu nur qizil bo'ladi. O'tgan asrlarda xudbinlikli odamlar bunday hodisalar tufayli dahshatga tushishgan.

Halo Quyosh atrofida kamalak rangining doirasiga o'xshab ko'rinishi mumkin. Atmosferada olti tomonlama kristallar mavjud bo'lsa, ular aks etmaydi, aksincha, quyosh nurlarini parchalaydi. Ko'plab nurlar tarqab ketadi, ko'zlarimizga etib bormaydi. Qolgan nurlar odamlarning ko'ziga etib boradi va biz Quyosh atrofidagi dumlik dumani sezamiz. Uning radiusi taxminan 22 daraja yoki 46 daraja.

Yolg'on Sun

Olimlar, halo doira har tomondan har doim porloq ekanligini ta'kidladilar. Buning sababi shundaki, vertikal va gorizontal halolar mavjud. Ularni kesib o'tadigan joylarda soxta quyosh paydo bo'lishi mumkin. Ayniqsa ko'pincha quyosh ufqqa yaqinlashganda, bu vaqtda vertikal aylananing bir qismini ko'rmayapmiz.

Soxta quyosh ham optik bir hodisa, bir xil halo. Bu tirnoqlarga o'xshash shaklga ega bo'lgan olti yuzli muz kristallari tufayli paydo bo'ladi. Bunday kristallar atmosferada vertikal yo'nalishda, yorug'lik ularning lateral yuzlarida sinadi.

Uchinchi "quyosh" ham, agar halo doira yuzasining faqat sirt qismi haqiqiy quyosh ustida ko'rinadigan bo'lsa ham shakllanishi mumkin. Bu yoyning bir qismi yoki tushunarsiz shakldagi yorqin nuqta bo'lishi mumkin. Ba'zan yolg'on quyoshlar shunchalik yorqinki, ular haqiqiy quyoshdan ajralib turolmaydi.

Rainbow

Bu atmosfera optik fenomeni bo'lib, turli rangdagi to'liq bo'lmagan doira shaklida bo'ladi.

Qadimgi dinlar kamalakni osmondan ergacha bo'lgan ko'prik deb hisoblashgan. Aristotel quyosh nurlari tomchilarining aksi tufayli kamalakning paydo bo'lishiga ishongan. Qanday optik hodisa insonni xursand qilishga qodir, xuddi ko'k kamali kabimi?

XVII asrda Descartes kamalakning tabiatini o'rganib chiqdi. Keyinchalik Nyuton yorug'lik va to'ldirilgan Dekartning nazariyasini sinab ko'rdi, lekin bir nechta kamalaklarning shakllanishini tushunmadi, ulardagi alohida rangli soyalar yo'qligi.

XIX asrda kamalakning to'liq nazariyasi Angliyalik astronom D. Eri tomonidan taqdim etilgan. Bu kamalakning barcha jarayonlarini ochishga muvaffaq bo'lgan. Uning tomonidan ishlab chiqilgan nazariya bugun ham qabul qilinadi.

Quyosh nuridan Quyosh nuridan osmon maydonida yomg'ir suvining pardasini urganida kamalak paydo bo'ladi. Kamqonning markazi Quyoshning boshqa tarafidagi nuqtada, ya'ni insonning ko'ziga ko'rinmaydi. Kamalak kamasi bu markaziy nuqtada aylananing bir qismidir.

Kamalakdagi ranglar ma'lum tartibda joylashtirilgan. U doimiydir. Qizil - yuqori qismida, binafsha - pastki qismida. Ularning orasidan ranglar qattiq hizalamada. Gökkuşağında barcha mavjud ranglar emas. Yashil rangning ustunligi qulay havo sharoitlariga o'tishni ko'rsatadi.

Polar chiroqlar

Atomlar va quyosh shamolining elementlari ta'sirida atmosferaning yuqori magnit qatlamlarida bu yorug'lik. Odatda aurorlarda pushti va qizil inkluzionlar bilan yashil yoki ko'k ranglar mavjud. Ular lenta yoki dog 'shaklini olishlari mumkin. Ularning portlashlari ko'pincha shovqinli tovushlar bilan birga keladi.

Miraj

Oddiy mo''jizaning aldovlari har qanday kishiga tanish. Misol uchun, qizg'in asfalt ustida harakatlanayotganda, bir mora suv yuzasi sifatida paydo bo'ladi. Bu hech kimni hayron qoldirmaydi. Qaysi optik fenomen mirajlarning ko'rinishini tushuntiradi? Keling, ushbu masalani batafsil ko'rib chiqaylik.

Miraj atmosferadagi optik jismoniy hodisadir, natijada ko'z normal sharoitlarda ko'zdan yashiradigan narsalarni ko'radi. Buning sababi havo nurlaridan o'tayotgan nur chirog'ining sinishi hisoblanadi. Ular sezilarli masofadan turib, ularning haqiqiy joyiga nisbatan ko'tarilishlari yoki tushib qolishi mumkin bo'lgan narsalar va boshqacha tasavvurga ega bo'lishi mumkin.

Brockenning ruhi

Bu yuksaklikdagi odamning soyasi kun botishida quyosh botishi yoki quyoshning quyoshida g'ayritabiiy miqyosga ega bo'ladigan, bu yaqin atrofdagi bulutlarga tushgan hodisadir. Buning sababi shundaki, yorug'lik nurlari ta'sirida suv tomchilari yordamida sisli sharoitda namoyon bo'ladi. Bu hodisa Germaniya Harz tog'larining balandliklaridan biriga aylangan.

Aziz Elmaning yorug'ligi

Ular dengiz kemalari ustidagi ko'k yoki binafsha rangi yorqin cho'tkasi. Chiroqlar baland tog'larda, ta'sirli balandlikdagi binolarda paydo bo'lishi mumkin. Bu hodisa elektr kuchlanish kuchayib borishi sababli o'tkazgichlar uchida elektr tokini o'chirishga bog'liq.

Bu sinf 8 darsda ko'rib chiqilgan optik hodisalardir. Keling, optik asboblar haqida gapiraylik.

Optik inshootlar

Optik qurilmalar nurni ayiradigan qurilmalar. Odatda bu qurilmalar ko'rinadigan yorug'likda ishlaydi.

Barcha optik qurilmalarni ikki turga bo'lish mumkin:

1. Vahiy ekranda olinadigan qurilmalar. Ular kameralar, kameralar, projektorlar.
2. Inson ko'zi bilan aloqada bo'lgan, lekin ekranda tasvirlarni yaratmagan qurilmalar. Bu ulkan shisha, mikroskop va teleskopdir. Ushbu qurilmalar ingl. Sifatida qabul qilinadi.

Kamera - fotografik filmda ob'ektning tasvirini olish uchun ishlatiladigan optik-mexanik qurilma. Kamera dizaynida ob'ektni tashkil qiluvchi kamera va linzalar mavjud. Ob'ektiv filmga teskari, ob'ektning teskari va pastki ko'rinishini yaratadi. Bu yorug'lik ta'siriga bog'liq.

Rasm birinchi bo'lib ko'rinmas, lekin rivojlanayotgan yechim tufayli ko'rinadigan bo'ladi. Bu tasvir salbiy deb nomlanadi, unda yorqin joylar qorong'i ko'rinadi va aksincha. Salbiydan fotosensitiv qog'ozda ijobiy ishlar amalga oshiriladi. Büyütücüyü foydalanib, tasvir büyütülmüştür.

Büyütücü, ob'ektni surish jarayonida moslamalarni büyütmek uchun mo'ljallangan, optikasi yoki optikasi tizimi. Lupu ko'zning yonida joylashgan, ob'ekt aniq ko'rinadigan masofani tanlang. Büyütücü bir oynani foydalanish, mavzu ko'rib chiqiladigan nuqtai nazar ortishi asoslangan.

Kattaroq burchakni kattalashtirish uchun mikroskopni ishlating. Ushbu qurilmada ob'ektlarning magnitlanishi ob'ekt va ko'z qopqog'idan iborat bo'lgan optik tizimga bog'liq. Birinchidan, nuqtai nazari ob'ektiv tomonidan oshiriladi, keyin esa - ko'zguda.

Shunday qilib, biz asosiy optik hodisalar va qurilmalarni, ularning navlari va xususiyatlarini ko'rib chiqdik.