Optiske fenomener i smykkesteiner. Jl

Vi vet alle godt at en av hovedindikatorene på verdien av steinene som brukes i produksjonen smykker, er deres renhet eller gjennomsiktighet, samt lysstyrke og fargestabilitet. Fra eldgamle tider har slike uttrykk som "diamanter" overlevd til i dag. rent vann", "dueblodrubiner", "kornblomstblå safirer". Imidlertid er det edelstener hvis hovedhøydepunkt er evnen til å vise uvanlige optiske effekter. Noen av dem kan endre farge avhengig av bølgelengden til lyskilden (Alexandrite), multistråle "stjerner" vises på overflaten til andre, andre skimrer som irisene i øynene, og i andre skaper små inneslutninger av glimmer en gyllen -sølv "aventurin" skimmer. I tillegg er det også slike naturfenomener som irisering (opaler, månesteiner, etc.), lysbrytning på krystallinske vekstflater av mineraler (astrofyllitt, malakitt, eudialyte, karoitt), refleksjon fra overflatene av indre inneslutninger i gjennomsiktig kvarts ( «hårorm», bergkrystall med serisitt og kloritt) eller kalsedon (ildagat som inneholder hematittflak), og mye mer. Selv små bobler av gass-væske inneslutninger, arrangert lag for lag i vulkansk obsidian glass, gir den iriserende grå hår.

Nå er alle disse fenomenene forklart fra synspunktet til vitenskapen om de optiske egenskapene til mineraler. Imidlertid gjennomgående mange år menneskeheten har gitt slike steiner mange mystiske egenskaper nettopp på grunn av de uvanlige lyseffektene. Dermed skulle "øye"-steiner beskytte eierne sine mot det onde øyet, aventuriner skulle bringe rikdom, "asterics" skulle gi kommunikasjon med andre verdener ...

ALEXANDRITE EFFEKT ELLER FARGEENDRINGSEFFEKT
Aleksandritteffekt er en endring i den synlige fargen til et mineral avhengig av belysningens natur. Mineraler med denne effekten viser én fargenyanse når naturlig lys og helt annerledes - med kunstig lys. De fleste lys representant Dette fenomenet er alexandrite (en type chrysoberyl), som endrer farge fra gulaktig, brunaktig, gråaktig og blågrønn (i dagslys) sollys) til oransjerød, brunrød og lillarød (hvis kunstig). Jo større fargeendring (omvendt), jo mer verdifull er steinen.
A.E. Fersman Mineralogical Museum (Moskva) huser verdens største blokk med alexandrite. Den veier 5 kilo og består av 22 krystaller, mørkegrønne om dagen og knallrøde om kvelden. Den største kuttede alexandrittkrystallen, som veier 66 karat, oppbevares ved Smithsonian Institution i Washington.
En lignende effekt er også kjent for noen korund, spinell, turmalin, granater, kyanitt og fluoritt.

Foto: www.wiki.web.ru		Foto: www.wiki.web.ru

ASTERISME ELLER STJERNEEFFEKT
Asterisme (navn fra det greske aster - stjerne), eller stjerneeffekt, stjerneeffekt - et optisk fenomen som er karakteristisk for noen edelstener. Stjerneeffekten oppstår på grunn av refleksjon av lys fra indre inneslutninger i steinen. Antallet og retningen til strålene avhenger av typen, plasseringen og orienteringen til inneslutningene.
Det er to typer asterisme:
. diasterisme, oppstår når lys passerer gjennom en stein;
. epiasterisme oppstår når lys reflekteres tilbake (lyskilden er plassert rett over den polerte overflaten), i dette tilfellet kan bare en 12-strålet stjerne observeres.
Rubiner og safirer behandlet i cabochon-form er preget av en 6-strålet stjerne (hovedsakelig på grunn av nåleformede inneslutninger av rutil og/eller hematitt), men en 12-strålet stjerne kan også vises.
I krystaller av diopsid og enstatitt er årsaken til utseendet til en 4-strålet stjerne inneslutninger av magnetitt. Selv om det er sjeldne, finnes 4- og 6-arms stjernegranater. Den 6-strålede stjernen kan også sees i rosenkvarts. Det er en stjerneformet spinell med en 6-strålet stjerne, og mye sjeldnere med en 4-strålet stjerne. Dens asterisme er forårsaket av ordnet orienterte inneslutninger av rutil, sillimanitt og andre mineraler. Men det er ikke mer enn et dusin 6-strålede stjerneformede smaragder i verden.
Dessverre har populariteten til "stjernesteiner" ført til en økning i produksjonen av syntetiske analoger, hovedsakelig rubiner og safirer. I syntetiske steiner er stjernene veldig lyse, kontrasterende, strålene er veldig tydelige og klare. Naturlig korund kuttet i cabochons med en kunstig skapt stjerne blir stadig mer utbredt.

"KATTEØYE" EFFEKT
"Katteøye" er den optiske effekten av utseendet til en lys stripe, som minner om et katteøye og er et resultat av refleksjon av lys fra små inneslutninger. En lys linje (stripe) skimrer fra side til side, og lysflammen beveger seg etter steinens bevegelse. Denne optiske effekten er best observert i polerte cabochons, men er ofte synlig selv på en ubehandlet spon eller kutt av steinen når du snur den.
Hvis begrepet "katteøye" brukes uten å spesifisere mineralet, refererer det til en rekke chrysoberyl, også kjent som cymofan. I cymofan skyldes denne effekten refleksjon av lys fra mikroskopiske hule kanaler og inneslutninger av de fineste fibrøse nålformede krystallene av aktinolitt eller sillimanitt, orientert parallelt med en av de krystallografiske aksene. Cymofan ble først beskrevet av Haus i 1798. Fargen på cymofan varierer fra honningbrun til eplegrønn, men mettede er verdsatt mest gylne farger. De beste prøvene utvinnes på Sri Lanka og Madagaskar.
Det er ganske mange mineraler som kattens øyeeffekt kan observeres i. Disse er turmalin, apatitt, scapolite, jade, diopside, zirkon og andre. Kvarts danner også ofte pseudomorfer langs parallelle fibrøse aggregater, og en sterk katteøye-effekt vises i kvarts (kvarts katteøye, tigerøye, haukeøye, okseøye)
Stor mengde Steinene på salg kalt "cat's eye" er glassimitasjoner. Imitasjoner kan ha hvilken som helst størrelse og farge og har veldig lyse høydepunkter. Produksjonen ble etablert i Kina basert på spesielt fiberoptisk glass med fargetilsetningsstoffer.

IRISASJON
Iridescence (fra latin "iris" - øyets iris), en optisk effekt som vises i noen mineraler i form av en indre regnbuefarget glød i sterkt lys på jevnt flisete steiner og spesielt etter polering av dem. Denne effekten sees best i edel opal - opalescens .
Adularescence - spesielt tilfelle iriserende, observert i den iriserende adularia, selve "månesteinen". Adularia er en gjennomskinnelig til ugjennomsiktig variant av kaliumfeltspat med en bølget iris i hvitt og blå toner. For tiden selger butikker ofte sine imitasjoner under dekke av månestein, deres masseproduksjon har lenge vært etablert i India og Kina på grunnlag av matt gjennomskinnelig farget glass eller plast. En karakteristisk forskjell fra naturlige er fraværet av spesifikke refleksjoner under rotasjon, imitasjonen skinner jevnt i enhver vinkel.
Labradorescens - et annet spesielt tilfelle av irisering, som kan sees i labradoritt (et mineral fra feltspatgruppen) og spektrolitt ( vakker variasjon Finsk labradoritt), i form av et regnbuespill av farger på ansiktene og spalteplanene til krystaller.

Foto: fra midlene til VO "World of Stone"

FORDEL
Den optiske effekten av glitrende, dannet av refleksjon av lys fra platelignende inneslutninger. Det er observert i aventurin, noen feltspat, sjelden i beryl og noen andre mineraler.
Aventurin kalles vanligvis et finkornet kvartsaggregat som har en karakteristisk skimmer som blir til en iriserende glans, godt synlig på den polerte overflaten av prøven. De vanligste er grønne aventuriner med inneslutninger av fuksittglimmer. Det finnes også rødbrune og grågule aventuriner med en gylden fargetone forårsaket av inneslutninger av små flak av hematitt, goetitt eller glimmer-biotitt og grønn-grå eller; hvit med glimmer-sericit-inneslutninger. Skjellete inneslutninger i aventurin er jevnt spredt og orientert i varierende grad parallelt med hverandre, noe som skaper effekten av uttrykksfull glitter. Aventurin byttes ofte ut med imitert glass (aventuringlass) med sponfyll. Glitren er vanligvis veldig sterk, noe som er uvanlig for naturlig aventurin, hvilken som helst farge, men oftest blå, grønn og brun.
Størst likhet fra natursteiner Kvartsaventurin er relatert til feltspatisk aventurin, den såkalte "solsteinen". Den er preget av en glitrende gylden fargetone og prikkete gnister av oransje-røde, knallgule eller karmosinrøde nyanser. Når visuelt sammenlignes med feltspatisk aventurin, har kvartsaventurin en betydelig mindre størrelse med glitrende flak, og iriseringen har ikke en karakteristisk fettete glans.
En lignende effekt er observert i lyseblå og rosa beryl, på grunn av tilstedeværelsen av ordnet orienterte hematittplater

Atmosfæren på planeten vår er et ganske interessant optisk system, hvis brytningsindeks avtar med høyden på grunn av en reduksjon i lufttetthet. Dermed kan jordens atmosfære betraktes som en "linse" av gigantisk størrelse, som gjentar jordens form og har en monotont skiftende brytningsindeks.

Denne omstendigheten fører til fremveksten av en helhet rad optiske fenomener i atmosfæren, forårsaket av refraksjon (refraksjon) og refleksjon (refleksjon) av stråler i den.

La oss vurdere noen av de viktigste optiske fenomenene i atmosfæren.

Atmosfærisk brytning

Atmosfærisk brytning- fenomen krumning lysstråler når lys passerer gjennom atmosfæren.

Med høyden avtar luftens tetthet (og dermed brytningsindeksen). La oss tenke oss at atmosfæren består av optisk homogene horisontale lag, hvis brytningsindeks varierer fra lag til lag (fig. 299).

Ris. 299. Endring i brytningsindeksen i jordens atmosfære

Når en lysstråle forplanter seg i et slikt system, i samsvar med brytningsloven, vil den "presses" vinkelrett på laggrensen. Men atmosfærens tetthet avtar ikke brått, men kontinuerlig, noe som fører til en jevn krumning og rotasjon av strålen med en vinkel α når den passerer gjennom atmosfæren.

Som et resultat av atmosfærisk brytning ser vi Månen, Solen og andre stjerner litt høyere enn der de faktisk er.

Av samme grunn øker lengden på dagen (på våre breddegrader med 10-12 minutter), og skivene til Månen og Solen i horisonten krymper. Interessant nok er den maksimale brytningsvinkelen 35" (for objekter nær horisonten), som overstiger det synlige vinkelstørrelse Sol (32").

Av dette faktum følger det: i det øyeblikket vi ser at den nedre kanten av stjernen har rørt horisontlinjen, er faktisk solskiven allerede under horisonten (fig. 300).

Ris. 300. Atmosfærisk brytning av stråler ved solnedgang

Blinkende stjerner

Blinkende stjerner også relatert til astronomisk brytning av lys. Det har lenge vært lagt merke til at flimring er mest merkbar i stjerner som ligger nær horisonten. Luftstrømmer i atmosfæren endres lufttettheten over tid, noe som fører til tilsynelatende flimring av himmellegemet. Astronauter i bane observerer ingen flimring.

Mirages

I varme ørken- eller steppeområder og i polare områder fører sterk oppvarming eller avkjøling av luft nær jordoverflaten til utseendet luftspeilinger: Takket være krumningen til strålene blir objekter som faktisk befinner seg langt utenfor horisonten synlige og vises nærme.

Noen ganger kalles dette fenomenet terrestrisk brytning. Forekomsten av luftspeilinger forklares av avhengigheten av luftbrytningsindeksen av temperaturen. Det er mindreverdige og overlegne luftspeilinger.

Inferior Mirages kan sees en varm sommerdag på en godt oppvarmet asfaltvei: det ser ut til at det er vannpytter foran, som faktisk ikke er der. I dette tilfellet tar vi for "pytter" den speilende refleksjonen av stråler fra ikke-jevnt oppvarmede luftlag som ligger i nærheten av den "varme" asfalten.

Øvre luftspeilinger De er preget av betydelig mangfold: i noen tilfeller gir de et direkte bilde (fig. 301, a), i andre - et omvendt bilde (fig. 301, b), de kan være doble og til og med trippel. Disse funksjonene er knyttet til ulike avhengigheter lufttemperatur og brytningsindeks avhengig av høyde.

Ris. 301. Dannelse av luftspeilinger: a - direkte luftspeiling; b - omvendt luftspeiling

Regnbue

Atmosfærisk nedbør fører til utseendet til spektakulære optiske fenomener i atmosfæren. Derfor, under regnet, er formasjonen et fantastisk og uforglemmelig syn regnbuer, som forklares av fenomenet forskjellig brytning (spredning) og refleksjon av solstråler på de minste dråpene i atmosfæren (fig. 302).

Ris. 302. Dannelse av en regnbue

I spesielt vellykkede tilfeller kan vi se flere regnbuer samtidig, rekkefølgen på fargene er omvendt.

Lysstrålen som er involvert i dannelsen av en regnbue, gjennomgår to brytninger og flere refleksjoner i hver regndråpe. I dette tilfellet, noe som forenkler mekanismen for regnbuedannelse, kan vi si at sfæriske regndråper spiller rollen som et prisme i Newtons eksperiment på dekomponering av lys til et spektrum.

På grunn av romsymmetri er regnbuen synlig i form av en halvsirkel med en åpningsvinkel på omtrent 42°, mens observatøren (Fig. 303) skal være mellom Solen og regndråpene, med ryggen mot Solen.

Variasjonen av farger i atmosfæren forklares av mønstre lysspredning på partikler av forskjellige størrelser. På grunn av det faktum at blå sprer seg mer enn rødt - om dagen, når solen står høyt over horisonten, ser vi himmelen blå. Av samme grunn, nær horisonten (ved solnedgang eller soloppgang), blir solen rød og ikke så lys som ved senit. Utseendet til fargede skyer er også assosiert med spredning av lys av partikler av forskjellige størrelser i skyen.

Litteratur

Zhilko, V.V. Fysikk: lærebok. godtgjørelse for 11. klasse. generell utdanning institusjoner med russisk språk opplæring med 12 års studietid (grunnleggende og videregående) / V.V. Zhilko, L.G. Markovich. - Minsk: Nar. Asveta, 2008. - s. 334-337.

I gamle tider skremte luftspeilinger, nordlys, mystiske glødende lys og balllyn overtroiske mennesker. I dag har forskere klart å avdekke hemmelighetene til disse mystiske fenomenene og forstå arten av deres forekomst.

Fenomener knyttet til refleksjon av sollys

Alle har sett mange ganger hvordan, etter regn eller nær en stormfull vannbekk, dukker det opp en farget bro på himmelen - en regnbue. Regnbuen skylder fargene sine til solens stråler og dråper av fuktighet suspendert i luften. Når lys treffer en vanndråpe, ser det ut til at den deler seg i forskjellige farger. I de fleste tilfeller reflekterer dråpen lyset bare én gang, men noen ganger reflekterer lyset fra dråpen to ganger. Så blinker to regnbuer på himmelen.

Mange ørkenreisende har vært vitne til et annet atmosfærisk fenomen, luftspeilingen. Midt i ørkenen dukket det opp en oase med palmer, en campingvogn eller et skip beveget seg over himmelen. Dette skjer når varm luft over overflaten stiger. Dens tetthet begynner å øke med høyden. Da kan bildet av et fjerntliggende objekt sees over dets faktiske posisjon.

I frostvær vises uttalte halo-ringer rundt solen og lupus. De dannes når lys reflekteres av iskrystaller som er ganske høye i atmosfæren, for eksempel cirrusskyer. MED inni glorien kan ha en lys farge og en rødlig fargetone. Iskrystaller reflekterer noen ganger sollys så bisarrt at andre illusjoner dukker opp på himmelen: to soler, vertikale søyler av lys eller solbuer. Rundt solen og månen dannes det noen ganger glorier - kroner. Kronene ser ut som flere ringer nestet inni hverandre. De forekommer i altocumulus og altostratus skyer. En fargekrone kan vises rundt et skyggekast, for eksempel av et fly på underliggende skyer.

Fenomener knyttet til elektrisitet

Små partikler fra verdensrommet faller ofte ned i de øvre lagene. På grunn av deres kollisjon med partikler av gasser og støv, dukker nordlyset opp - himmelens glød med blink på de polare breddegrader på den nordlige og sørlige halvkule. Formene og fargene på nordlyset er varierte. Dens varighet kan variere fra titalls minutter til flere dager.

Dråper og iskrystaller som beveger seg i cumulonimbusskyer akkumulerer elektriske ladninger. Dette fører til at en gigantisk gnist dukker opp mellom skyene eller mellom skyen og bakken - lyn, som er ledsaget av torden. Akkumuleringen av elektrisitet i atmosfæren danner noen ganger en lysende ball med en diameter på titalls centimeter - dette er balllyn. Den beveger seg med luftens bevegelse og kan eksplodere ved kontakt med individuelle gjenstander, spesielt metallgjenstander. Etter å ha penetrert huset, beveger balllyn seg raskt gjennom rommet og etterlater seg svidde områder. Kulelyn kan forårsake alvorlige brannskader og død. En eksakt forklaring på arten av dette fenomenet finnes ennå ikke.

Et annet fenomen knyttet til atmosfærens elektriske glød er St. Elmos brann. Denne gløden kan observeres i tordenvær på høye tårnspir, samt rundt skipsmaster. Det skremte overtroiske sjømenn, som anså det som et dårlig tegn.

Siden eldgamle tider har luftspeilinger, flimring figurert inn luftmiljø skremte og livredde mennesker. I dag har forskere avdekket mange naturhemmeligheter, inkludert optiske fenomener. De er ikke overrasket over naturlige mysterier, hvis essens lenge har blitt studert. I videregående skole I dag undervises optiske fenomener i fysikk i 8. klasse, slik at enhver elev kan forstå deres natur.

Grunnleggende konsepter

Forskere i antikken trodde at det menneskelige øyet ser ved å føle gjenstander med de tynneste tentaklene. Optikk på den tiden var studiet av syn.

I middelalderen studerte optikk lys og dets essens.

I dag er optikk en gren av fysikken som studerer forplantningen av lys gjennom ulike medier og dets interaksjon med andre stoffer. Alle problemstillinger knyttet til syn studeres av fysiologisk optikk.

Optiske fenomener er manifestasjoner av forskjellige handlinger utført av lysstråler. De studeres av atmosfærisk optikk.

Uvanlige prosesser i atmosfæren

Planeten Jorden er omgitt av et gassformet skall kalt atmosfæren. Tykkelsen er hundrevis av kilometer. Nærmere jorden er atmosfæren tettere og tynnes oppover. Fysiske egenskaper Det atmosfæriske skallet er i konstant endring, lagene blandes. Endre temperaturindikatorer. Tetthet og grad av transparensforskyvning.

Lysstråler går fra solen og andre himmellegemer mot jorden. De passerer gjennom jordens atmosfære, som for dem fungerer som et spesifikt optisk system som endrer egenskapene. reflekteres, spres, passerer gjennom atmosfæren og lyser opp jorden. Under visse forhold bøyer banen til strålene seg, så ulike fenomener oppstår. Fysikere anser de mest originale optiske fenomenene for å være:

• solnedgang av solen;
• utseendet til en regnbue;
• nordlys;
• luftspeiling;
• halo.

La oss se nærmere på dem.

Halo rundt solen

Selve ordet "halo" betyr "sirkel" på gresk. Hvilket optisk fenomen ligger til grunn for det?

En halo er en prosess med lysbrytning og refleksjon som skjer i skykrystaller høyt oppe i atmosfæren. Fenomenet ser ut som lysende stråler nær solen, begrenset til et mørkt intervall. Haloer dannes vanligvis før sykloner og kan være deres forløpere.

Vanndråper fryser i luften og får en vanlig prismatisk form med seks sider. Alle er kjent med istapper som dukker opp i de nedre atmosfæriske lagene. På toppen faller slike isnåler fritt i vertikal retning. Krystallinske isflak virvler og går ned til bakken, mens de er parallelle med bakken. En person styrer synet gjennom krystaller, som fungerer som linser og bryter lys.

Andre prismer er flate eller ser ut som stjerner med seks stråler. Lysstråler som treffer krystallene kan ikke gjennomgå brytning eller gjennomgå en rekke andre prosesser. Det hender sjelden at alle prosesser er godt synlige som regel fremstår en eller annen del av fenomenet tydeligere, mens andre er dårlig representert.

Den mindre haloen er en sirkel rundt solen med en radius på omtrent 22 grader. Fargen på sirkelen er rødlig fra innsiden, flyter deretter over i gult, hvitt og blander seg med blå himmel. Det indre området av sirkelen er mørkt. Det dannes som et resultat av lysbrytning i nåler av is som flyr i luften. Strålene i prismene avbøyes i en vinkel på 22 grader, slik at de som passerte gjennom krystallene ser ut til å være avbøyd med 22 grader. Derfor ser det mørkt ut.

Rød farge brytes mindre og virker minst avviket fra solen. Deretter kommer gult. Andre stråler blandes og virker hvite for øyet.

Det er en glorie med en vinkel på 46 grader, den ligger rundt en glorie på 22 grader. Dens indre region er også rødlig fordi lyset gjennomgår brytning i isnålene, som er vendt 90 grader mot solen.

En 90-graders glorie er også kjent, den lyser svakt, har nesten ingen farge eller er farget rød på utsiden. Forskere har ennå ikke fullt ut studert denne arten.

Halo rundt månen og andre typer

Dette optiske fenomenet er ofte synlig hvis det er lette skyer og mange krystallinske isflak i miniatyr på himmelen. Hver slik krystall er en slags prisme. I utgangspunktet er formen deres langstrakte sekskanter. Lys kommer inn i det fremre krystallinske området og går ut av det motsatte området og brytes 22 grader.

I vintertid nær gatelykter du kan se en glorie i den kalde luften. Det vises på grunn av lyset fra en lykt.

En glorie kan også dannes rundt solen i frostig, snødekt luft. Snøfnugg er i luften, lys passerer gjennom skyene. Ved solnedgang blir dette lyset rødt. I de siste århundrene ble overtroiske mennesker forferdet over slike fenomener.

Haloen kan se ut som en sirkel regnbuens farge rundt solen. Det ser ut til om det er mange krystaller med seks sider i atmosfæren, men de reflekterer ikke, men bryter solstrålene. De fleste Samtidig er strålene spredt, og når ikke blikket vårt. De gjenværende strålene når menneskelige øyne, og vi legger merke til en regnbuesirkel rundt solen. Radiusen er omtrent 22 grader eller 46 grader.

Falsk sol

Forskere bemerket at halosirkelen alltid er lysere på sidene. Dette forklares med at en vertikal og horisontal glorie møtes her. Falske soler kan dukke opp der de krysser hverandre. Dette skjer spesielt ofte når solen er nær horisonten, da ser vi ikke lenger en del av den vertikale sirkelen.

En falsk sol er også et optisk fenomen, en type halo. Det vises på grunn av iskrystaller med seks sider, formet som spiker. Slike krystaller flyter i atmosfæren i vertikal retning, lys brytes på sideflatene deres.

En tredje "sol" kan også dannes hvis bare den overfladiske delen av halosirkelen er synlig over den sanne solen. Det kan være et segment av en bue eller et lysende sted med en uforståelig form. Noen ganger er falske soler så lyse at de ikke kan skilles fra den virkelige solen.

Regnbue

Dette er formen av en ufullstendig sirkel med forskjellige farger.

Antikkens religioner ble betraktet fra himmel til jord. Aristoteles mente at en regnbue dukker opp på grunn av refleksjon av sollysdråper. Hvilke andre optiske fenomener kan glede en person like mye som en regnbue gjør?

På 1600-tallet studerte Descartes regnbuens natur. Senere utførte Newton eksperimenter med lys og utvidet Descartes teori, men kunne ikke forstå dannelsen av flere regnbuer og fraværet av individuelle fargenyanser i dem.

Den komplette teorien om regnbuen ble presentert på 1800-tallet av den engelske astronomen D. Airy. Det var han som klarte å avsløre alle prosessene i regnbuen. Teorien han utviklet er fortsatt akseptert i dag.

En regnbue vises når sollyset treffer en gardin av regnvann i området på himmelen motsatt solen. Sentrum av regnbuen ligger ved punkt c baksiden Solen, det vil si at den ikke er synlig for det menneskelige øyet. Regnbuens bue er delen av sirkelen rundt dette sentrale punktet.

Fargene i regnbuen er plassert i en bestemt rekkefølge. Han er konstant. Rød - av øverste kant, lilla - nederst. Mellom dem er fargene i et strengt arrangement. Regnbuen inneholder ikke alle eksisterende farger. Overvekt av grønn farge indikerer en overgang til gunstig vær.

nordlys

Dette er en glød i de øvre magnetiske lagene i atmosfæren på grunn av samspillet mellom atomer og elementer i solvinden. Vanligvis har nordlys grønne eller blå nyanser ispedd rosa og rødt. De kan være i form av et bånd eller en flekk. Utbruddene deres er ofte ledsaget av støyende lyder.

Mirage

Enkle luftspeiling-bedrag er kjent for enhver person. For eksempel ved kjøring på oppvarmet asfalt dukker det opp en luftspeiling som Dette overrasker ingen. Hvilket optisk fenomen forklarer utseendet til luftspeilinger? La oss se på dette problemet mer detaljert.

Mirage er optisk fysiske fenomen i atmosfæren, som et resultat av at øyet ser gjenstander skjult under normale forhold. Dette forklares av brytningen av en lysstråle når den strømmer gjennom luftlag. Gjenstander som befinner seg på en betydelig avstand kan stige eller falle i forhold til deres sanne plassering, eller kan bli forvrengt og anta bisarre former.

Brocken Ghost

Dette er et fenomen der skyggen til en person som befinner seg på en høyde ved solnedgang eller soloppgang får uforståelige proporsjoner, når den faller på skyer i nærheten. Dette skyldes refleksjon og brytning av lysstråler av vanndråper i tåkete forhold. Fenomenet ble oppkalt etter en av høydene i de tyske Harz-fjellene.

St. Elmo's Fire

Dette er lysende børster av blå eller lilla farge på mastene til sjøfartøyer. Lys kan dukke opp på fjellhøyder, på bygninger med imponerende høyde. Dette fenomenet oppstår på grunn av elektriske utladninger i endene av lederne på grunn av at den elektriske spenningen øker.

Dette er de optiske fenomenene som diskuteres i 8. klassetimene. La oss snakke om optiske enheter.

Design innen optikk

Optiske enheter er enheter som konverterer lysstråling. Vanligvis fungerer disse enhetene i synlig lys.

Alle optiske enheter kan deles inn i to typer:

1. Enheter der et bilde produseres på en skjerm. Dette er kameraer, filmkameraer, projeksjonsenheter.
2. Enheter som samhandler med det menneskelige øyet, men som ikke produserer bilder på skjermen. Dette er forstørrelsesglass, mikroskop, teleskop. Disse enhetene anses som visuelle.

Et kamera er en optisk-mekanisk enhet som brukes til å få bilder av et objekt på fotografisk film. Utformingen av kameraet inkluderer et kamera og linser som danner objektivet. Linsen lager et omvendt, redusert bilde av objektet, fanget på film. Dette skjer på grunn av lysets virkning.

Bildet er i utgangspunktet usynlig, men takket være fremkallingsløsningen blir det synlig. Dette bildet kalles et negativ, der lyse områder virker mørke og omvendt. Negativet blir omgjort til et positivt på fotosensitivt papir. Ved å bruke en fotoforstørrer forstørres bildet.

Et forstørrelsesglass er et linse- eller linsesystem designet for å forstørre objekter mens du ser på dem. Forstørrelsesglasset plasseres ved siden av øyet, og avstanden som objektet kan sees tydelig fra velges. Bruken av et forstørrelsesglass er basert på å øke synsvinkelen et objekt ses fra.

For å oppnå større vinkelforstørrelse brukes et mikroskop. I denne enheten forstørres objekter takket være optisk system som består av en linse og et okular. Først økes synsvinkelen av linsen, deretter av okularet.

Så vi undersøkte de viktigste optiske fenomenene og enhetene, deres varianter og funksjoner.

Optisk fenomen av hver synlig hendelse er et resultat av samspillet mellom lys og materielle miljøer, fysiske og biologiske. En grønn lysstråle er et eksempel på et optisk fenomen.

Vanlige optiske fenomener oppstår ofte på grunn av samspillet mellom lys fra solen eller månen med atmosfæren, skyer, vann, støv og andre partikler. Noen av dem er som grønn stråle lys er et så sjeldent fenomen at det noen ganger anses som mytisk.

Optiske fenomener inkluderer de som oppstår fra de optiske egenskapene til atmosfæren, resten av naturen (andre fenomener); fra objekter, enten naturlige eller menneskelige i naturen (optiske effekter), hvor øynene våre har en entoptisk natur av fenomener.

Det er mange fenomener som oppstår som et resultat av lysets kvante- eller bølgenatur. Noen av dem er ganske subtile og observerbare bare gjennom nøyaktige målinger ved hjelp av vitenskapelige instrumenter.

I mitt arbeid ønsker jeg å vurdere og snakke om optiske fenomener knyttet til speil (refleksjon, demping) og atmosfæriske fenomener (speiling, regnbue, nordlys), som vi ofte møter i hverdagen.

Speil optiske fenomener

Mitt lys, speil, fortell meg...

Hvis vi tar det enkle og presis definisjon, så er Mirror en glatt overflate designet for å reflektere lys (eller annen stråling). De fleste kjent eksempel- flatt speil.

Den moderne historien til speil går tilbake til 1200-tallet, eller mer presist, fra 1240, da Europa lærte å blåse glasskar. Oppfinnelsen av det ekte glassspeilet skulle dateres tilbake til 1279, da fransiskaneren John Peckham beskrev en metode for å dekke glass tynt lag tinn.

I tillegg til speil oppfunnet og skapt av mennesker, er listen over reflekterende overflater stor og omfattende: overflaten av et reservoar, noen ganger is, noen ganger polert metall, bare glass, hvis du ser på det fra en viss vinkel, men likevel, det er et menneskeskapt speil som kan kalles praktisk talt ideell reflekterende overflate.

Prinsippet om banen til stråler reflektert fra et speil er enkelt hvis vi bruker lovene til geometrisk optikk, uten å ta hensyn til lysets bølgenatur. En lysstråle faller på speiloverflate(vi vurderer et helt ugjennomsiktig speil) i en vinkel alfa til normalen (vinkelrett) trukket til innfallspunktet for strålen på speilet. Vinkelen til den reflekterte strålen vil være lik den samme verdien - alfa. En stråle som faller inn på et speil i rett vinkel på speilplanet vil bli reflektert tilbake i seg selv.

For det enkleste - flate - speilet vil bildet være plassert bak speilet symmetrisk til objektet i forhold til speilplanet, det vil være virtuelt, rett og i samme størrelse som selve objektet.

At landskapet som reflekteres i stille vann ikke skiller seg fra det virkelige, men bare snus på hodet, er langt fra sant. Hvis en person sent på kvelden ser på hvordan lamper reflekteres i vannet eller hvordan kysten som går ned til vannet reflekteres, vil refleksjonen virke forkortet for ham og vil helt "forsvinne" hvis observatøren er høyt over overflaten av vannet. Dessuten kan du aldri se refleksjonen av toppen av en stein, hvorav en del er nedsenket i vann. Landskapet fremstår for observatøren som om det ble sett fra et punkt så langt unna dypere enn overflaten vann så langt som observatørens øye er over overflaten. Forskjellen mellom landskapet og bildet avtar når øyet nærmer seg vannoverflaten, og også når objektet beveger seg bort. Folk tror ofte at refleksjonen av busker og trær i en dam har lysere farger og rikere toner. Denne funksjonen kan også legges merke til ved å observere refleksjonen av objekter i et speil. Spiller en stor rolle her psykologisk oppfatning enn den fysiske siden av fenomenet. Speilramme, dambanker grense lite område landskap, beskytter en persons perifere syn fra overflødig spredt lys som kommer fra hele himmelen og blender observatøren, det vil si at han ser på et lite område av landskapet som om han var gjennom et mørkt, smalt rør. Å redusere lysstyrken til reflektert lys sammenlignet med direkte lys gjør det lettere for folk å observere himmelen, skyene og andre sterkt opplyste objekter som, når de sees direkte, er for lyse for øyet.