Закон преломления Луч падающий, луч преломленный и перпендикуляр к границе раздела двух сред в точке падения лежат в одной плоскости; отношение синуса угла падения к синусу угла преломления не зависит от угла падения и равно отношению скоростей распространения волн в первой и во второй средах. Закон отражения Падающий и отраженный лучи лежат в одной плоскости с нормалью к отражающей поверхности в точке падения, и эта нормаль делит угол между лучами на две равные части

Объяснение явления миражей Объяснение явления миражей Виды миражей Виды миражей

В миражах нет ничего сверхъестественного. Просто в зависимости от температуры (а значит, и плотности) воздуха меняется его показатель преломления. Световые лучи от объекта к наблюдателю, проходя через бутерброд из слоев с разными показателями преломления, изгибаются. Наблюдатель, привыкший к тому, что свет распространяется по прямой, автоматически располагает видимый объект на продолжении лучей. Именно этим объясняются нижние миражи (на иллюстрации сверху слева) и верхние миражи (сверху справа и внизу).

Солнечные лучи накаляют почву, от которой нагревается нижний слой воздуха, он в свою очередь устремляется вверх, тут же заменяясь новым, который нагревается и утекает вверх. Получается эффект блеска и переливания. На острове Мадагаскар на некоторых автомобильных дорогах стоит знак «Осторожно! За поворотом мираж!».Если с ним не считаться, то в лучшем случае можно проехать несколько лишних километров, а то и сбиться с пути.

Верхние миражи возникают при наличии сильных температурных инверсий, когда плотность воздуха и показатель преломления с высотой быстро уменьшаются. Над холодными морями или над выхоложенной поверхностью суши часто наблюдается расширение горизонта. Земля как бы немного распрямляется, и из-за горизонта поднимаются и становятся видными очень далекие предметы.

Пустынные миражи возникают, когда над поверхностью земли образуется слой очень теплого воздуха. Его толщина может достигать нескольких десятков метров, и чем он толще, тем сильнее будет мираж. Теплый слой воздуха играет роль зеркала. Тем самым пустынные «моря» и «озера» - не что иное, как отражение голубого неба!

Так называют самые загадочные миражи, создающие у наблюдателей видения объектов, которых на самом деле нет. Возникают они, когда есть условия для проявления как верхнего, так и нижнего миража. Самые обыкновенные скалы и дома вследствие многократных искажений и увеличения на глазах превращаются в чудесные замки феи Морганы. К фата-морганам, без сомнения, можно отнести и многочисленных «летучих голландцев», которых до сих пор видят мореплаватели.

Природа этих миражей изучена менее всего. Ясно, что атмосфера должна быть прозрачной, свободной от водяных паров и загрязнений. Должен образоваться устойчивый слой охлажденного воздуха на некоторой высоте над поверхностью земли. Ниже и выше этого слоя воздух должен быть более теплым. Световой луч, попавший внутрь плотного холодного слоя воздуха распространяется в нем как по своеобразному световоду. Подобные миражи наблюдаются на больших расстояниях – до 1000 км. Мираж солнца за 3 часа до восхода

Если показатель преломления воздуха изменяется сначала быстро, а затем медленно, то в этом случае лучи будут искривляться быстрее. В результате возникают два изображения. Световые лучи, распространяющиеся в пределах первой воздушной области, формируют перевернутое изображение объекта. Затем эти лучи, распространяясь в основном в пределах второй области, искривляются в меньшей степени и формируют прямое изображение. Иногда наблюдаются и тройные миражи.

Знаменитую битву при Ватерлоо наблюдали неделю спустя жители бельгийского городка Вервье(Бельгия) в июне 1815 г. Однажды утром жители города увидели в небе войско, и так ясно, что можно было различить костюмы артиллеристов и даже пушку. Описанный мираж изображен в виде цветной акварели одним из очевидцев. Расстояние от Ватерлоо до Вервье по прямой линии составляет более 100 км. Еще более таинственное явление - хрономиражи. Никакими известными законами физики нельзя объяснить, почему миражи могут отражать события, происходящие на некотором расстоянии не только в пространстве, но и во времени. Замечено, что хрономиражи чаще всего возникают в предутренние часы, когда в воздухе конденсируются капельки тумана.

Гало ( франц. halo от греч. Halos – световое кольцо) – это светлые кольца, столбы или пятна вокруг Солнца и Луны. Иногда эти кольца бывают радужными. Гало появляется при отражении или преломлении света кристалликами льда, образующими легкие перистые облака или туман. Чаще всего это случается в горах.

Это явление происходит от настоящего солнца на расстоянии 22°. В центре картинки видно Солнце и два хорошо заметных ложных солнца по краям. Позади домов и деревьев заметны гало: три солнечных колонны, и арку, созданные солнечным светом, отражаемым атмосферными ледяными кристаллами.

Это довольно частое зрелище и возникает оно, если небо затянуто высокими тонкими облаками с миллионами крошечных кристалликов льда. Каждый ледяной кристалл выступает в роли миниатюрной призмы. Большинство кристаллов имеют форму вытянутых шестигранников. Свет входит через одну лицевую поверхность такого кристалла и выходит через противоположную с углом преломления 22º. Слегка волнующаяся вода отражает падающий на нее лунный свет так, что мы воспринимаем как бы многие десятки отдельных отражений луны, из них и складывается воспетая поэтами лунная дорожка.

Радуга одно из красивейших оптических явлений природы. Её можно наблюдать в солнечный день около водопада или после дождя при определенных положениях солнца и наблюдателя. Радуга объясняется отражением, преломлением и дисперсией света в каплях воды. Радуга наблюдается в стороне, противоположной Солнцу, на фоне дождевых облаков или дождя. Последовательность цветов в радуге красный, оранжевый, желтый, зеленый, голубой, синий, фиолетовый. Радуга Двойная радуга Сияние Будды Объяснение радуги

Радуга всегда привлекала внимание человека. В прежние времена, когда люди еще мало знали об окружающем мире, радугу считали небесным знамением. Так, древние греки думали, что радуга - это улыбка богини Ириды. Торнадо и радуга в Канзасе

Нередки случаи, когда на небосводе появляются одновременно две радужные полосы, расположенные одна за другой; где цвета следуют в порядке, обратном порядку цветов первой радуги, а иногда и третья, и четвертая. Радугу можно наблюдать даже в брызгах водопада, морского прибоя, но в любом случае для этого необходимо, чтобы Солнце было у наблюдателя за спиной.

«Сияние Будды» представляет собой разновидность природного явления, возникающего в результате дифракции света. Оно обычно появляется, когда после дождя или снегопада солнечные лучи проникают через облака и туман и формируют круг из семи цветов радуги путем преломления крошечных капелек воды в тумане. Ореол из цветов радуги окружает образ непосредственного наблюдателя.

Одним из красивейших оптических явлений природы является полярное сияние. Одним из красивейших оптических явлений природы является полярное сияние. В большинстве случаев полярные сияния имеют зеленый или сине-зеленый оттенок с пятнами или каймой розового или красного цвета. Полярные сияния наблюдают в двух основных формах – в виде лент и в виде облакоподобных пятен. Лучистая дуга Однородная дуга Шквал Лучистая полоса Шквал