Zjawiska optyczne w przyrodzie

Tęcza jest jednym z efektywniejszych zjawi...

Tęcza powstanie, jeśli:

Słońce jest za obserwatorem i nie wyżej niż 42 stopnie nad horyzontem – załamany i odbity promień światła wychodzi z kropli pod maksymalnym kątem 42 stopni, a więc tęcza jest okręgiem o szerokości kątowej 42 stopni. Środek tego okręgu nazywany punktem antysolarnym – znajduje się dokładnie naprzeciwko Słońca. Ponieważ obserwator stojący na powierzchni Ziemi ma Słońce za sobą, na pewnej wysokości, to punkt antysolarny będzie zawsze znajdował się pod horyzontem. Właśnie dlatego nie możemy zobaczyć całej tęczy w postaci okręgu, lecz tylko jej łuk. Tęczę w całej okazałości można zobaczyć z samolotu lecącego nad chmurami.

Pada deszcz.

Kropelki wody unoszą się w powietrzu (to dlatego widzimy tęczę tuż po deszczu!).

Niebo jest wystarczająco jasne i chmury jej nie przysłaniają.

Gloria tworzy się dzięki dyfrakcji światła (ugięcia fal) na kropelkach wody albo kryształach lodu. Jest zjawiskiem optycznym, które polega na występowaniu kolorowych pierścieni w około cienia osoby obserwującej, który powstaje na tle mgieł albo chmur, przy czym niebieski pierścień osiada małą średnicę aniżeli czerwony. Gloria zbliżona jest do wieńca, ale tworzy się nie dookoła Słońca albo Księżyca, lecz dookoła punktu, który ułożony jest naprzeciwko tarczy ciała niebieskiego. Zjawisko to tworzy się na chmurach, ułożonych na przeciwko osoby obserwującej, lub poniżej jego, tj. w górach albo przy obserwacjach z samolotu. Na te chmury pada również cień osoby obserwującej, wtedy mamy wrażenie, iż gloria otacza cień jego głowy. Gloria tworzy się na skutek ugięcia się światła, na początek odbitego od kropel chmur, tak iż wraca ono od chmur w takim samym kierunku, w którym na nie padło.

Gloria tworzy się dzięki dyfrakcji światła (ugięc...

Uwaga. Jeżeli chmurka albo mgła jest za blisko osoby obserwującej, mamy wrażenie, że cień jest o wiele większy. Określane jest to wtedy zjawiskiem Brockenu, nie ma znaczenia czy jest on otoczony, czy też nie jest otoczony kolorową glorią. Często spotyka się przy chmurach średnich Altocumulus oraz Altostratus.

Uwaga. Jeżeli chmurka albo mgła jest za blisko oso...

Brockenu jest zjawiskiem świetlnym bardzo rzadko pojawiającym się w atmosferze ziemskiej. Można je zaobserwować w górach, w momencie gdy Słońce jest nisko nad horyzontem, wówczas gdy zwiększony jest do ponad naturalnej wielkości cień osoby obserwującej pojawia się na rozpostartych tuż przed nim, lub poniżej od niego chmurach warstwowych, zalegających w dolinach (są to tak zwane morza chmur, lub morza mgieł). Po prostu obiekt, który był ulokowany między Słońcem, oraz spełniającymi rolę ogromnego ekranu chmurami, pada cień który wnika głęboko w chmury. Cień na ogół otoczony jest kolorową aureolą. Jeśli w takim przedstawieniu udział bierze kilkanaście osób, wtedy każda z nich zobaczy tylko swoją aureolę. Określenie zjawiska wywodzi się od wzniesienia Brocken (1142 m) w górach Harz (Niemcy). Tam zauważono je po raz pierwszy.

Brockenu jest zjawiskiem świetlnym bardzo rzad...

Zorza polarna jest jednym z najpiękniejszych zjawi...

Zorza polarna jest jednym z najpiękniejszych zjawisk atmosferycznych. Jest ona charakterystyczna dla obszarów arktycznych i antarktycznych. Na ciemnym niebie nad biegunami najczęściej w odległości 20 – 25 stopni od bieguna geometrycznego Ziemie zorza rozświetla niebo tworząc różne formy. Najczęściej SA to świetliste łuki smugi albo pasma jednorodne lub o strukturze promienistej o wyglądzie draperii zasłon lub koron. Zarówno położenie zorzy polarnej na niebie jak i zabarwienie i natężenie świecenia ulegają ciągłym często bardzo szybkim zmianom.

Powstanie zorzy polarnej bezpośrednio wiąże się z aktywnością słoneczną i tzw. „burzami słonecznymi”. W trakcie zachodzących wybuchów i rozbłysków cząstki elementarne są wyrzucane w przestrzeń kosmiczną. Zbliżając się do Ziemi, zderzają się z górną warstwą atmosfery. Uwalniająca się wtedy energia widziana jest w postaci zorzy.

Zorza polarna kształtuje się około 100 km nad powierzchnią Ziemi. Występuje w różnych barwach: zielonej, żółtej, czerwonej, a także bardzo często białej. Widziany kolor zależy też od określonego gazu – tlen świeci na czerwono i zielono, azot w kolorach purpury i bordo. Lżejsze gazy, takie jak wodór i hel, przybierają odcienie niebieskiego i fioletowego.

Powstanie zorzy polarnej bezpośrednio wiąże się...

Halo jest jednym z ciekawszych zjawi...

Halo jest jednym z ciekawszych zjawisk optycznych na niebie i powstaje na skutek załamania światła w chmurze zawierającej kryształki lodu. Występuje jako barwny biały świetlisty pierścień w którego środku znajduje się tarcza Słońca lub Księżyca. Krąg ten ma zwykle słabo widoczne zabarwienie czerwone od wewnątrz i w rzadkich przypadkach fioletowe na zewnątrz. Część nieba wewnątrz kręgu jest wyraźnie ciemniejsza niż na zewnątrz. Tzw. małe halo powstaje przez załamanie na powierzchniach kryształków o kącie łamiącym 60. Duże halo powstaje podczas załamania światła na krawędziach kryształków wzajemnie do siebie prostopadłych.

Miraże dolne zauważyć możemy pod horyzontem. Tworzą się one na ogromnie gorących, rozgrzanych terenach, takich jak pustynie czy stepy. Temperatura naszej planty na takim terenie jest o znacznie wyższa od temperatury najniższej warstwy powietrza. Wyróżniamy dwa rodzaje miraży dolnych: odwrócone albo proste. Przykładem takiego mirażu jest przedstawiona tutaj sytuacja. Jedziemy jakimś pojazdem w gorący dzień i na ulicy w oddali mamy wrażenie, że zauważamy wodę lub brzeg jeziora. W rzeczywistości jest to obraz nieba odbity od najniższych warstw nad drogą w danej odległości od nas. Miraż górny tworzy się powyżej linii horyzontu. Ten typ mirażu bardzo często zauważyć można nad morzem, gdyż temperatura powietrza jest o wiele niższa od temperatury morza.

Promienie odbite ulegają takiemu zakrzywieniu, że osoba obserwująca całe zjawisko zauważa ich obrazy powyżej linii horyzontu.

Miraże dolne zauważyć możemy pod horyzont...

Iryzacja, są to tęczowe kolory tworzące się na powierzch...

Iryzacja, są to tęczowe kolory tworzące się na powierzchni prześwitujących ciał na skutek interferencji światła (oświetlenia światłem białym, przez co otrzymuje się wygaszenie niektórych, innym razem wzmocnienie innych kolorów). Zauważyć można również je, jako migające się, kolorowe plamy na wodzie. Układy kolorów na ogół zielonych oraz różowych, bardzo często o odcieniach pastelowych, zaobserwować można na chmurach. Kolory te są niejednokrotnie wymieszane, innym razem natomiast są w formie smug prawie równoległych do brzegów chmur. Kolory iryzacji są najczęściej błyszczące oraz przypominają barwę masy perłowej. Zjawisko iryzacji chmur tak samo jak wieńce powstaje jak również występuje także przy chmurach kłębiastych Cirrocumulus, Altocumulus oraz Stratocumulus.