Zjawiska optyczne w przyrodzie pp

Kolor nieba

Niebo nie jest źródłem światła. Świeci ono światłem słonecznym, które atmosfera pochłonia i ponownie emituje w innym kierunku. Światło ze Słońca rozprasza się przy przejściu przez atmosferę, więc widzimy światło rozproszone.

Niebo

Kolor Słońca

Patrząc na Słońce, światło, które widzimy jest ubogie w fotony o wysokiej częstotliwości (fiolet, niebieski), ponieważ zostają one rozproszone na boki. Docierają do nas jedynie fale o niskich częstotliwościach, które nie są rozpraszane zbyt intensywnie. Nasze oczy rejestrują więc kolor Słońca jako żółty. W kosmosie Słońce jest białe, co widać również na Ziemi w letni dzień.

Słońce

Kolor chmur

• Kropelki wody i kryształki lodu, które tworzą chmury są na tyle

duże, aby rozpraszać wszystkie długości fal.

• Zachodzi więc rozpraszanie nieselektywne, wszystkie fale

(wszystkie barwy) są rozpraszane jednakowo. Kombinacja

wszystkich siedmiu barw daje w rezultacie kolor biały, czyli taki

jak docierające do nich światło.

• Kolor chmur zależy od głębokości optycznej, czyli ilości kropelek na

drodze promieni słonecznych,

• Gdy kropelek jest dużo, ale są małe, zmieniają one kierunek światła

białego, lecz nie obniżają jego intensywności,

• Jeżeli kropelki są duże i ciężkie pochłaniają promienie słoneczne i

chmury są koloru szarego,

• Chmury rzucają na siebie cień, dlatego białe obłoki mogą robić się

czarne.

Chmury

Źródło światła

Światło docierające na Ziemię jest to przede wszystkim

światło słoneczne, które jest mieszanką fotonów o różnych

barwach. Fotony barwy fioletowej i niebieskiej mają wysoką

częstotliwość drgań i energię, natomiast fotony żółte i czerwone

posiadają energię i częstotliwości najniższe.

Światło słoneczne dociera do atmosfery, która składa się z

atomów posiadających zdolność pochłaniania i ponownej emisji

fotonów pod różnymi kątami.

Źródło światła

Tęcza

Zjawisko optyczne i meteorologiczne, występujące w postaci charakterystycznego wielobarwnego łuku powstającego w wyniku rozszczepienia światła widzialnego, zwykle promieniowania słonecznego, załamującego się i odbijającego wewnątrz licznych kropli wody mających kształt zbliżony do kulistego.

Schemat

Miraż dolny

Dolny

Tak zwana fatamorgana którą obserwuje się pod horyzontem. Decydującym czynnikiem warunkującym jego powstawanie jest dostatecznie silne nagrzanie dużej powierzchni podłoża (np. piasku na pustyni, asfaltowej szosy, ściany dużego budynku). Promienie świetlne są wówczas zakrzywiane w górę, ku chłodniejszemu, a więc gęstszemu powietrzu.

Miraż górny

Górny

Miraż górny to zjawisko załamania występujące wielokrotnie w kolejnych warstwach powietrza, powodujące, że światło rozchodzi się po linii krzywej. Jeżeli obserwator znajdzie się w miejscu, gdzie dochodzi światło odbite od statku, to na przedłużeniu promieni wpadających do jego oka zobaczy prosty obraz statku na tle nieba.

Przykłady

Ciekawostki

Zjawisko halo jest związane z chmurami cirrus oraz cirrostratus. Dlatego halo uznaje się za zwiastuna złej pogody. Cirrusy nie są chmurami deszczowymi jednak przed każdym frontem (ciepłym oraz zimnym) na początku pojawiają się chmury cirrus,a później cirrostratus.

Tęcza pojawia się na niebie zawsze po przeciwnej stronie niż znajduje się Słońce. Składa się z dwóch łuków, z tym, że przeważnie widoczny jest tylko łuk pierwszy. Jego promień zewnętrzny wynosi 42.5 stopnia.

​​

Tęcza kojarzy nam się z barwnym łukiem, jednak przy odpowiednich warunkach pogodowych i lecąc samolotem, można zaobserwować z góry pełne koło.