6-класста «Атмосферадагы оптикалык кубулуштар» деген тема мектепте окутулат. Бирок, бул баланын изденүүчү акылын гана эмес, кызыктырат. Атмосферадагы оптикалык кубулуштар, бир жагынан, ар бир адам бир эмес, бир нече жолу көргөн асан-үсөндү, күндүн чыгышы жана батышы учурундагы асман түсүнүн өзгөрүшүн айкалыштырат. Башка жагынан алганда, алар сырдуу закымдарды, жалган Ай жана Күндөрдү, илгери адамдарды үрөй учурган таасирдүү галолорду камтыйт. Алардын айрымдарынын пайда болуу механизми бүгүнкү күнгө чейин белгисиз бойдон калууда, бирок табиятта оптикалык кубулуштардын «жашоосунун» жалпы принциби азыркы физика тарабынан жакшы изилденген.
Аба кабыкчасы
Жердин атмосферасы газдардын аралашмасынан турган жана деңиз деңгээлинен 100 кмдей бийиктикке созулган кабык. Аба катмарынын тыгыздыгы жерден алыстаган сайын өзгөрөт: анын эң чоң мааниси планетанын бетинде, бийиктикке жараша азаят. Атмосфераны статикалык түзүлүш деп атоого болбойт. Газдуу конверттин катмарларытынымсыз кыймылдап, аралашып турат. Алардын мүнөздөмөлөрү өзгөрөт: температура, тыгыздык, кыймылдын ылдамдыгы, тунуктук. Бул нюанстардын баары планетанын бетине шашылган күндүн нурларына таасирин тийгизет.
Оптикалык система
Атмосферада болуп жаткан процесстер, ошондой эле анын курамы жарык нурларынын жутулушуна, сынуусуна жана чагылуусуна көмөктөшөт. Алардын кээ бирлери бутага - жер бетине жетет, экинчиси чачырап же кайра космоско багытталат. Жарыктын ийрилиги жана чагылышынын, нурлардын бир бөлүгүнүн спектрге ажырашынын жана башкалардын натыйжасында атмосферада ар кандай оптикалык кубулуштар пайда болот.
Атмосфералык оптика
Илим өнүккөн мезгилде адамдар Оптикалык кубулуштарды Ааламдын түзүлүшү жөнүндөгү басымдуу идеялардын негизинде түшүндүрүшкөн. Асман желе адамдык дүйнөнү кудайлык менен байланыштырды, асманда эки жалган Күндүн пайда болушу жакындап келе жаткан катастрофаларга күбө болду. Бүгүнкү күндө биздин алыскы ата-бабаларыбызды үрөй учурган көрүнүштөрдүн көбү илимий түшүндүрмө алды. Мындай кубулуштарды изилдөө менен атмосфералык оптика алектенет. Бул илим атмосферадагы оптикалык кубулуштарды физика мыйзамдарынын негизинде сүрөттөйт. Ал эмне үчүн асман күндүзү көгүш болуп, ал эми күн батканда жана таң атканда түсүн өзгөртөөрүн, асан-үсөн кантип пайда болоорун жана закымдар кайдан келерин түшүндүрө алат. Бүгүнкү күндө көптөгөн изилдөөлөр жана эксперименттер жаратылыштагы жарык берүүчү кресттердин, Фата Моргананын, асан-үсөн галолордун пайда болушу сыяктуу оптикалык кубулуштарды түшүнүүгө мүмкүндүк берет.
Көк асман
Асмандын түсүушунчалык тааныш болгондуктан, эмне үчүн мындай деп сейрек ойлонобуз. Ошентсе да, физиктер жоопту жакшы билишет. Ньютон белгилүү шарттарда жарык шооласы спектрге ажырай турганын далилдеген. Атмосфера аркылуу өткөндө көк түскө туура келген бөлүгү жакшыраак чачырайт. Көзгө көрүнгөн нурлануунун кызыл бөлүгү узунураак толкун узундугу менен мүнөздөлөт жана чачылуу даражасы боюнча кызгылт көктөн 16 эсе төмөн.
Ошол эле учурда биз асманды кочкул эмес, көк түстө көрөбүз. Мунун себеби тордомо челдин түзүлүшүнүн өзгөчөлүгүнө жана күн нурунда спектрдин бөлүктөрүнүн катышына байланыштуу. Биздин көзүбүз көк түскө көбүрөөк сезгич, ал эми күндүн спектринин кызгылт көк түскө караганда интенсивдүүлүгү азыраак.
Кызыл күндүн батышы
Адамдар атмосферанын эмне экенин түшүнүшкөндө, оптикалык кубулуштар алар үчүн коркунучтуу окуялардын далили же жышааны болбой калды. Бирок, илимий ыкма түстүү күндүн батышы жана назик чыгышы эстетикалык ырахатка тоскоол болбойт. Ачык кызыл жана кызгылт сарылар кызгылт жана көк түстөр менен бирге акырындык менен түнкү караңгылыкка же эртең мененки жарыкка орун бошотот. Эки бирдей күндүн чыгышын же батышын байкоо мүмкүн эмес. Мунун себеби атмосфералык катмарлардын бирдей кыймылдуулугунда жана аба ырайынын өзгөрүшүнө байланыштуу.
Күн батканда жана күн чыкканда күндүн нурлары күндүзгүгө караганда жер бетине узунураак жолду басып өтөт. Натыйжада диффузиялык кызгылт көк, жашыл түстөр капталга өтүп, түз жарык кызыл жана кызгылт сары түскө айланат. Булуттар, чаң же муз бөлүкчөлөрү күндүн батышы менен таңдын сүрөтүн тартууга,абада илинген. Жарык алар аркылуу өтүп баратканда сынат жана асманды түрдүү түскө боёйт. Горизонттун Күнгө карама-каршы жагында көбүнчө Венеранын алкагы деп аталганды – караңгы түн менен көк күндүзгү асманды бөлүп турган кызгылт тилкени байкоого болот. Римдик сүйүү кудайынын атынан коюлган кооз оптикалык кубулуш таң атканга чейин жана күн баткандан кийин көрүнөт.
Радуга көпүрөсү
Балким, атмосферадагы башка эч бир жарык кубулуш асан-үсөн менен байланышкан мынчалык көп мифологиялык сюжеттерди жана жомоктук образдарды жаратпайт. Жети түстөн турган жаа же тегерек бала кезинен бери баарына белгилүү. Жамгыр жааганда, күндүн нурлары тамчылардан өткөндө пайда болгон кооз атмосфералык кубулуш анын табиятын кылдат изилдеп чыккандарды да таң калтырат.
Ал эми асан-үсөндүн физикасы бүгүнкү күндө эч кимге жашыруун эмес. Жамгыр же туман тамчылары менен сынган күн нуру экиге бөлүнөт. Натыйжада, байкоочу спектрдин жети түсүн көрөт, кызылдан кызгылт көккө чейин. Алардын ортосундагы чектерди аныктоо мүмкүн эмес. Түстөр бир нече түстөр аркылуу бири-бирине тегиз аралашат.
Асан желени көргөндө күн дайыма адамдын артында турат. Ириданын жылмаюунун борбору (байыркы гректер асан-үсөн деп аташкан) байкоочу менен күндүзгү жарык аркылуу өткөн сызыкта жайгашкан. А асан-үсөн, адатта, жарым тегерек катары пайда болот. Анын өлчөмү жана формасы Күндүн абалына жана байкоочу жайгашкан чекитке жараша болот. Горизонттун үстүндөгү жарык канчалык жогору болсо, мүмкүн болуучу көрүнүштүн чөйрөсү ошончолук төмөн түшөт.асан-үсөн. Күн горизонттон 42º жогору өткөндө, жер бетиндеги байкоочу асан-үсөндү көрө албайт. Ириданын жылмаюусуна суктангысы келген адам деңиз деңгээлинен канчалык бийик болсо, ал арканы эмес, тегеректи көрө алат.
Кош, тар жана кең асан-үсөн
Көбүнчө негизгиси менен бирге экинчи даражадагы асан-үсөндү да көрүүгө болот. Биринчиси жарыктын бир эле чагылышынын натыйжасында пайда болсо, экинчиси кош чагылуунун натыйжасы. Мындан тышкары, негизги асан-үсөн түстөрдүн белгилүү бир тартиби менен айырмаланат: кызыл сыртында жайгашкан, ал эми кызгылт көк жер бетине жакын жайгашкан ички. Капталдагы "көпүрө" ырааттуу түрдө тескериленген спектр: кызгылт көк жогоруда. Бул жамгыр тамчысынын нурлары кош чагылуудан ар кандай бурчта чагылышкандыктан болот.
Радугалар түстүүлүгү жана туурасы боюнча айырмаланат. Эң жаркыраган жана кыйла тар жайкы бороондон кийин пайда болот. Мындай жамгырга мүнөздүү чоң тамчылар ачык түстүү асан-үсөндү пайда кылат. Майда тамчылар бүдөмүк жана анча байкалбаган асан-үсөндү берет.
Атмосферадагы оптикалык кубулуштар: аврора бореалиси
Атмосфералык оптикалык эң сонун кубулуштардын бири – бул Аврора. Бул магнитосферасы бар бардык планеталарга мүнөздүү. Жер шарында эки жарым шарда тең бийик кеңдиктерде, курчап турган зоналардагы авроралар байкалат.планетанын магниттик уюлдары. Көбүнчө жашыл же көк-жашыл жаркыроону көрө аласыз, кээде четинен кызыл жана кызгылт түстөгү жаркылдоо менен толукталган. Интенсивдүү Aurora Borealis ленталарга же кездемеден бүктөлүүгө окшош, алар өчүп баратканда тактарга айланат. Бир нече жүз километр бийиктиктеги тилкелер караңгы асмандын астыңкы четинде жакшы көрүнөт. Авроранын жогорку чеги асманда жоголду.
Атмосферадагы бул кооз оптикалык кубулуштар дагы эле адамдардан өзүнүн сырын сактап келет: люминесценциянын айрым түрлөрүнүн пайда болуу механизми, кескин жарк эткенде жаркылоонун себеби толук изилдене элек. Бирок, бүгүнкү күндө Авроралардын пайда болушунун жалпы картинасы белгилүү. Күн шамалынан келген заряддуу бөлүкчөлөр Жердин атмосферасынын үстүнкү катмарындагы атомдор менен кагылышып, түндүк жана түштүк уюлдардын үстүндөгү асман жашыл-кызгылт түс менен кооздолгон. Акыркысы өз ара аракеттенүүнүн натыйжасында кошумча энергия алып, аны жарык түрүндө чыгарат.
Halo
Күн менен ай көп учурда ореол сыяктуу жаркырап курчалган биздин алдыбызда көрүнөт. Бул гало жарык булагынын айланасында абдан көрүнүктүү шакек болуп саналат. Атмосферада көбүнчө жер үстүндөгү циркулярдуу булуттарды түзгөн муздун эң кичинекей бөлүкчөлөрүнүн эсебинен пайда болот. Кристаллдардын формасына жана өлчөмүнө жараша кубулуштун мүнөздөмөлөрү өзгөрөт. Көбүнчө гало жарык шооласынын спектрге ажырашынын натыйжасында асан-үсөн айланасынын формасын алат.
Кубулуштун кызыктуу түрү паргелион деп аталат. Муз кристаллдарында жарыктын сынуусунун натыйжасындаКүндүн деңгээлинде күндүзгү жарыкка окшош эки жаркыраган тактар пайда болот. Тарыхый хроникаларда бул кубулуштун сүрөттөлүшүн табууга болот. Мурда ал көбүнчө коркунучтуу окуялардын жарчысы деп эсептелчү.
Мираж
Мираждар да атмосферадагы оптикалык кубулуш болуп саналат. Алар тыгыздыгы боюнча бир топ айырмаланган аба катмарларынын ортосундагы чекте жарыктын сынышынын натыйжасында пайда болот. Адабиятта чөлдө саякатчы оазистерди, жада калса жакын жерде боло албаган шаарларды жана сепилдерди көргөн учурлар көп сүрөттөлөт. Көбүнчө бул "төмөнкү" закымдар. Алар тегиз беттин (чөлдүн, асфальттын) үстүндө пайда болуп, байкоочуга суу денеси сыяктуу көрүнгөн асмандын чагылдырылган элесин билдирет.
Жогорку закымдар сейрек кездешет. Алар муздак беттерде пайда болот. Жогорку закымдар түз жана тескери, кээде алар эки позицияны тең айкалыштырат. Бул оптикалык кубулуштардын эң белгилүү өкүлү Фата Моргана. Бул бир эле учурда бир нече түрдөгү ой жүгүртүүнү бириктирген татаал закым. Реалдуу жашоо объекттери байкоочунун алдында пайда болуп, кайра-кайра чагылдырылган жана аралашкан.
Атмосфералык электрэнергия
Атмосферадагы электрдик жана оптикалык кубулуштар көп учурда чогуу айтылат, бирок алардын пайда болуу себептери ар башка. Булуттардын поляризациясы жана чагылгандын пайда болушу тропосферада жана ионосферада болуп жаткан процесстерге байланыштуу. Алп учкун разряддары, адатта, күн күркүрөгөн кезде пайда болот. Чагылган булуттардын ичинде пайда болуп, жерге тийип калышы мүмкүн. Алар өмүргө коркунуч туудуратадамдар, бул болсо мындай кубулуштарга илимий кызыгуунун себептеринин бири. Чагылгандын кээ бир касиеттери изилдөөчүлөр үчүн табышмак бойдон калууда. Бүгүнкү күндө шар чагылгандын себеби белгисиз. Аврора жана закым теориясынын кээ бир аспектилери сыяктуу эле, электрдик кубулуштар илимпоздорду кызыктырууну улантууда.
Макалада кыскача баяндалган атмосферадагы оптикалык кубулуштар физиктер үчүн күн сайын түшүнүктүү болуп баратат. Ошол эле учурда алар чагылгандай болуп, сулуулугу, сыры жана кээде улуулугу менен адамдарды таң калтырууну токтотпойт.
