Uzoq vaqt davomida saroblar, havoda miltillovchi figuralar odamlarni xavotirga solib, dahshatga soldi. Hozirgi vaqtda olimlar tabiatning ko'plab sirlarini, jumladan optik hodisalarni ochib berishdi. Ularni tabiat sirlari hayratda qoldirmaydi, ularning mohiyati uzoq vaqtdan beri o'rganilgan. Bugungi kunda o'rta maktabda optik hodisalar fizikadan 8-sinfda o'qitiladi, shuning uchun har qanday o'quvchi ularning tabiatini tushunishi mumkin.
Asosiy tushunchalar
Qadimgi davr olimlari inson koʻzi eng yupqa chodirlari boʻlgan narsalarni his qilish orqali koʻradi, deb ishonishgan. O'sha paytda optika ko'rishni o'rganuvchi fan edi.
Oʻrta asrlarda optika yorugʻlik va uning mohiyatini oʻrgangan.
Bugungi kunda optika fizikaning yorugʻlikning turli muhitlar orqali tarqalishini va uning boshqa moddalar bilan oʻzaro taʼsirini oʻrganuvchi qismidir. Ko'rish bilan bog'liq barcha masalalar fiziologik optika tomonidan o'rganiladi.
Optik hodisalar yorug'lik nurlari tomonidan amalga oshiriladigan turli xil harakatlarning ko'rinishidir. Ular atmosfera optikasi tomonidan o'rganiladi.
Atmosferadagi noodatiy jarayonlar
Yer sayyorasi atmosfera deb ataladigan gazsimon qobiq bilan o'ralgan. Uning qalinligi yuzlab kilometrlarni tashkil qiladi. Yerga yaqinroq, atmosfera zichroq, yo'nalishdayuqoriga qarab siyrak. Atmosfera qobig'ining fizik xususiyatlari doimo o'zgarib turadi, qatlamlar aralashtiriladi. Haroratni o'zgartirish. Zichlik, shaffoflik siljishi.
Yorugʻlik nurlari Quyosh va boshqa samoviy jismlardan Yerga qarab boradi. Ular Yer atmosferasidan o'tib, ular uchun o'ziga xos optik tizim bo'lib xizmat qiladi, uning xususiyatlarini o'zgartiradi. Yorug'lik nurlari aks etadi, tarqaladi, atmosferadan o'tadi, yerni yoritadi. Muayyan sharoitlarda nurlarning yo'li egilgan, shuning uchun turli hodisalar yuzaga keladi. Fiziklar eng original optik hodisalarni hisoblashadi:
- quyosh quyosh botishi;
- kamalakning koʻrinishi;
- shimoliy chiroqlar;
- sarob;
- halo.
Keling, ularni batafsil koʻrib chiqamiz.
Quyosh atrofida salom
Yunoncha "halo" so'zining o'zi "aylana" degan ma'noni anglatadi. Uning asosida qanday optik hodisa yotadi?
Galo - atmosferada baland bulut kristallarida paydo bo'ladigan nurlarning sinishi va aks etishi jarayoni. Bu hodisa qorong'u oraliq bilan chegaralangan Quyosh yaqinidagi yorqin nurlarga o'xshaydi. Halolar odatda siklonlardan oldin hosil boʻladi va ularning kashshoflari boʻlishi mumkin.
Suv tomchilari havoda muzlaydi va olti tomoni bilan toʻgʻri prizmatik shaklga ega boʻladi. Atmosferaning pastki qatlamlarida paydo bo'ladigan muzliklar hammaga tanish. Yuqori qismida bunday muz ignalari vertikal yo'nalishda erkin tushadi. Kristalli muz parchalari aylanib, erga tushmoqda, ular bo'ylab parallel joylashadilar.yerga munosabati. Inson ko‘rishni linza vazifasini bajaradigan va yorug‘likni sindiruvchi kristallar orqali boshqaradi.
Boshqa prizmalar tekis yoki olti nurli yulduzlarga oʻxshaydi. Kristallarga tushgan yorug'lik nurlari sinishi yoki boshqa bir qator jarayonlarni boshdan kechirmasligi mumkin. Kamdan-kam hollarda barcha jarayonlar aniq ko'rinadi, odatda hodisaning u yoki bu qismi aniqroq ko'rinadi, boshqalari esa yomon ifodalanadi.
Kichik halo - bu quyosh atrofidagi radiusi taxminan 22 daraja bo'lgan doira. Doira rangi ichkaridan qizg'ish, keyin sariq, oq rangga oqib, ko'k osmon bilan aralashadi. Doiraning ichki qismi qorong'i. U havoda uchayotgan muz ignalarida yorug'likning sinishi natijasida hosil bo'ladi. Prizmalardagi nurlar 22 daraja burchak ostida buriladi, shuning uchun kristallardan o'tganlar kuzatuvchiga 22 gradusga burilib ko'rinadi. Shuning uchun ichki qism qorong'i ko'rinadi.
Qizil rang kamroq sinadi, quyoshdan eng kam buriganini ko'rsatadi. Keyingisi sariq rangda. Boshqa nurlar aralashadi va oq rangga aylanadi.
22 darajali halo atrofida 46 daraja halo mavjud. Uning ichki qismi ham qizg'ish rangga ega, chunki yorug'lik quyoshga 90 daraja burchak ostida joylashgan muz ignalarida sinadi.
90 darajali halo ham ma'lum, u zaif porlaydi, deyarli rangi yo'q yoki tashqi tomondan qizil rangga ega. Olimlar hali bu navni toʻliq oʻrganmagan.
Oy atrofida salomva boshqa turlar
Bu optik hodisa tez-tez osmonda engil bulutlar va ko'plab miniatyura kristalli muz qatlamlari mavjud bo'lganda kuzatiladi. Bunday kristallarning har biri o'ziga xos prizmadir. Asosan, ularning shakli cho'zilgan olti burchakli. Yorug'lik oldingi kristall hududga kiradi va qarama-qarshi qismdan chiqib, 22 daraja sinadi.
Qishda ko'cha chiroqlari yonidagi sovuq havoda halo ko'rinadi. U chiroq nurida ko'rinadi.
Sovuq qorli havoda ham Quyosh atrofida halo paydo bo'lishi mumkin. Qor parchalari havoda, yorug'lik bulutlardan o'tadi. Kechqurun quyosh botganda, bu yorug'lik qizil rangga aylanadi. O'tgan asrlarda xurofotli odamlar bunday hodisalardan dahshatga tushishgan.
Halo Quyosh atrofida kamalak aylanasi kabi koʻrinishi mumkin. Bu atmosferada oltita yuzli kristallar ko'p bo'lsa, paydo bo'ladi, lekin ular aks etmaydi, balki quyosh nurlarini sindiradi. Nurlarning aksariyati tarqalib ketgan, ko'zlarimizga etib bormaydi. Qolgan nurlar inson ko'ziga etib boradi va biz Quyosh atrofida aylana aylanasini ko'ramiz. Uning radiusi taxminan 22 daraja yoki 46 daraja.
Soxta quyosh
Olimlar halo doira har doim yon tomonlarda yorqinroq ekanligini ta'kidlashdi. Bu vertikal va gorizontal halolarning bu erda uchrashishi bilan izohlanadi. Ularning kesishgan joylarida soxta quyoshlar paydo bo'lishi mumkin. Bu, ayniqsa, Quyosh ufqqa yaqin bo‘lganda sodir bo‘ladi, bu vaqtda biz vertikal doiraning bir qismini endi ko‘ra olmaymiz.
Soxta quyosh ham optik hodisa, o'ziga xos halo. tufayli paydo bo'ladiolti yuzli muz kristallari, tirnoq kabi shakllangan. Bunday kristallar atmosferada vertikal yo'nalishda harakatlanadi, yorug'lik ularning yon tomonlarida sinadi.
Uchinchi "quyosh" ham haqiqiy quyosh ustidagi halo doiraning faqat sirt qismi ko'rinadigan bo'lsa, paydo bo'lishi mumkin. Bu yoyning segmenti yoki tushunarsiz shakldagi yorug'lik nuqtasi bo'lishi mumkin. Ba'zida soxta quyoshlar shunchalik yorqinki, ularni haqiqiy Quyoshdan ajratib bo'lmaydi.
Kamalak
Bu turli rangdagi toʻliq boʻlmagan doira koʻrinishidagi atmosfera optik hodisasi.
Qadimgi dinlar kamalakni osmondan yerga koʻprik deb hisoblashgan. Aristotel kamalak quyosh tomchilarining aks etishi tufayli paydo bo'ladi, deb hisoblagan. Qanday optik hodisa hali ham odamni kamalak kabi xursand qilishi mumkin?
XVII asrda Dekart kamalak tabiatini o’rgangan. Keyinchalik Nyuton yorug'lik bilan tajriba o'tkazdi va Dekart nazariyasini to'ldirdi, lekin bir nechta kamalaklarning paydo bo'lishini, ulardagi alohida rang soyalarining yo'qligini tushuna olmadi.
Kamalakning toʻliq nazariyasi 19-asrda Angliyalik astronom D. Eri tomonidan taqdim etilgan. Aynan u kamalakning barcha jarayonlarini ochib berishga muvaffaq bo'ldi. U ishlab chiqqan nazariya bugun ham qabul qilinmoqda.
Kamalak quyosh nuri quyoshga qarama-qarshi osmon hududida yomg'ir suvi pardasiga tushganda paydo bo'ladi. Kamalakning markazi Quyoshning narigi tomonidagi nuqtada joylashgan, ya'ni u inson ko'ziga ko'rinmaydi. Kamalak yoyi bu markaziy nuqta atrofidagi aylananing qismidir.
Kamalakdagi ranglar ma'lum tartibda joylashtirilgan. U doimiy. Yuqori chetida qizil, pastki qismida binafsha rang. Ularning o'rtasida ranglar qat'iy tartibga solinadi. Kamalak barcha mavjud ranglarni o'z ichiga olmaydi. Yashil rangning ustunligi qulay ob-havoga o'tishdan dalolat beradi.
Aurora Boreali
Bu quyosh shamoli atomlari va elementlarining oʻzaro taʼsiri natijasida atmosferaning yuqori magnit qatlamlarida porlash. Aurora odatda yashil yoki ko'k rangga ega, pushti va qizil rangga ega. Ular lenta yoki nuqta shaklida bo'lishi mumkin. Ularning portlashlari ko'pincha shovqinli tovushlar bilan birga keladi.
Mirage
Oddiy sarob aldovlari har qanday odamga tanish. Misol uchun, isitiladigan asf altda harakatlanayotganda, suv yuzasi sifatida sarob paydo bo'ladi. Bu hech kimni ajablantirmaydi. Qanday optik hodisa saroblarning ko'rinishini tushuntiradi? Keling, bu masalaga batafsil toʻxtalib oʻtamiz.
Miraj - atmosferadagi optik fizik hodisa bo'lib, buning natijasida ko'z normal sharoitda ko'zdan yashiringan narsalarni ko'radi. Bu havo qatlamlari orqali oqayotgan yorug'lik nurining sinishi bilan bog'liq. Aniq masofada joylashgan ob'ektlar haqiqiy joylashuviga nisbatan ko'tarilishi yoki tushishi yoki buzib ko'rinishi va g'alati shakllarga ega bo'lishi mumkin.
Buzilgan sharpa
Bu quyosh botganda yoki quyosh chiqishida balandlikda turgan odamning soyasi tushunarsiz nisbatlarga ega bo'ladigan hodisa, chunki u yaqin atrofdagi bulutlarga tushadi. Bu tushuntirilgantumanli sharoitda yorug'lik nurlarining suv tomchilari tomonidan aks etishi va sinishi. Bu hodisa Germaniyaning Harts tog'laridagi balandliklardan biri sharafiga nomlangan.
Avliyo Elmo olovi
Bular dengiz kemalarining ustunlaridagi ko'k yoki binafsha rangdagi yorqin cho'tkalar. Chiroqlar tog'li balandliklarda, ta'sirchan balandlikdagi binolarda paydo bo'lishi mumkin. Bu hodisa elektr kuchlanish kuchayishi sababli o'tkazgichlarning uchlarida elektr razryadlari tufayli yuzaga keladi.
Bular 8-sinf darslarida koʻrib chiqiladigan optik hodisalar. Keling, optik qurilmalar haqida gapiraylik.
Optikadagi dizaynlar
Optik qurilmalar yorugʻlik nurlanishini oʻzgartiruvchi qurilmalardir. Odatda bu qurilmalar ko‘rinadigan yorug‘likda ishlaydi.
Barcha optik qurilmalarni ikki turga bo'lish mumkin:
- Tasvir ekranda olinadigan qurilmalar. Bular kameralar, kinokameralar, proyeksiya qurilmalari.
- Inson koʻzi bilan oʻzaro taʼsir qiluvchi, lekin ekranda tasvir hosil qilmaydigan qurilmalar. Bu kattalashtiruvchi oyna, mikroskop, teleskop. Bu qurilmalar vizual hisoblanadi.
Kamera - plyonkadagi ob'ekt tasvirlarini olish uchun ishlatiladigan opto-mexanik qurilma. Kamera dizayni linzalarni tashkil etuvchi kamera va linzalarni o'z ichiga oladi. Ob'ektiv plyonkaga tushirilgan ob'ektning teskari miniatyura tasvirini yaratadi. Bu yorug'lik ta'siriga bog'liq.
Tasvir dastlab koʻrinmas, ammo ishlab chiqilayotgan yechim tufayli u koʻrinadigan boʻladi. Bu tasvir deyiladisalbiy, unda yorqin joylar qorong'i ko'rinadi va aksincha. Fotosensitiv qog'ozda salbiydan ijobiy natijani yarating. Rasm kattalashtiruvchi yordamida rasm kattalashtiriladi.
Kattalashtiruvchi oyna - ob'ektiv yoki ob'ektiv tizim bo'lib, ularga qaragan holda ularni kattalashtirish uchun mo'ljallangan. Kattalashtiruvchi oyna ko'zning yoniga qo'yiladi, ob'ekt aniq ko'rinadigan masofa tanlanadi. Kattalashtiruvchi oynadan foydalanish ob'ektni ko'rish burchagini oshirishga asoslangan.
Koʻproq burchakli kattalashtirish uchun mikroskopdan foydalaning. Ushbu qurilmada ob'ektlarning kattalashishi linza va okulyardan iborat optik tizim tufayli sodir bo'ladi. Avval ko‘rish burchagi linza, so‘ngra okulyar orqali oshiriladi.
Shunday qilib, biz asosiy optik hodisalar va qurilmalar, ularning turlari va xususiyatlarini koʻrib chiqdik.
