Uzun müddətdir ki, ilğımlar, havada titrəyən fiqurlar insanları təşvişə salıb, qorxuya salıb. İndi alimlər təbiətin bir çox sirlərini, o cümlədən optik hadisələri açdılar. Təbiət sirləri onları təəccübləndirmir, mahiyyəti çoxdan öyrənilir. Bu gün orta məktəbdə optik hadisələr 8-ci sinifdə fizikada öyrədilir ki, istənilən şagird onların təbiətini başa düşə bilsin.
Əsas anlayışlar
Antik dövr alimləri hesab edirdilər ki, insan gözü ən incə çəngəlləri olan əşyaları hiss edərək görür. O dövrdə optika görmə öyrənilməsi idi.
Orta əsrlərdə optika işığı və onun mahiyyətini öyrənirdi.
Bu gün optika fizikanın müxtəlif mühitlərdə işığın yayılmasını və onun digər maddələrlə qarşılıqlı təsirini öyrənən bir hissəsidir. Görmə ilə bağlı bütün məsələlər fizioloji optika tərəfindən öyrənilir.
Optik hadisələr işıq şüalarının həyata keçirdiyi müxtəlif hərəkətlərin təzahürləridir. Onlar atmosfer optikası tərəfindən öyrənilir.
Atmosferdə qeyri-adi proseslər
Planet Earth atmosfer adlanan qazlı qabıqla əhatə olunub. Onun qalınlığı yüzlərlə kilometrdir. Yerə daha yaxın olan atmosfer istiqamətində, daha sıx oluryuxarı seyrəkdir. Atmosfer qabığının fiziki xüsusiyyətləri daim dəyişir, təbəqələr qarışıqdır. Temperaturları dəyişdirin. Sıxlıq, şəffaflığın dəyişməsi.
İşıq şüaları Günəşdən və digər göy cisimlərindən Yerə doğru gedir. Onlar Yer atmosferindən keçərək onlar üçün xüsusi optik sistem rolunu oynayır, onun xüsusiyyətlərini dəyişirlər. İşıq şüaları əks etdirir, səpələyir, atmosferdən keçir, yer üzünü işıqlandırır. Müəyyən şəraitdə şüaların yolu əyilir, buna görə də müxtəlif hadisələr baş verir. Fiziklər ən orijinal optik hadisələri hesab edirlər:
- günəşin batması;
- göy qurşağının görünüşü;
- şimal işıqları;
- mirage;
- halo.
Gəlin onlara daha yaxından nəzər salaq.
Günəş ətrafında halo
Yunan dilində "halo" sözünün özü "dairə" deməkdir. Bunun əsasında hansı optik hadisə dayanır?
Halo atmosferdə yüksək bulud kristallarında baş verən şüaların sınması və əks olunması prosesidir. Bu fenomen Günəşin yaxınlığında qaranlıq bir intervalla məhdudlaşan parlaq şüalara bənzəyir. Halolar adətən siklonlardan əvvəl əmələ gəlir və onların prekursorları ola bilər.
Su damcıları havada donur və altı tərəfi olan düzgün prizmatik forma alır. Atmosferin alt qatlarında görünən buzlaqlarla hər kəs tanışdır. Üst hissədə belə buz iynələri şaquli istiqamətdə sərbəst şəkildə düşür. Kristal buz təbəqələri fırlanır, yerə enir və paralel düzülüşdə olurlar.yerə münasibət. İnsan görmə qabiliyyətini linza kimi fəaliyyət göstərən və işığı sındıran kristallar vasitəsilə istiqamətləndirir.
Digər prizmalar düzdür və ya altı şüası olan ulduzlara bənzəyir. Kristallara düşən işıq şüaları sınmaya və ya bir sıra başqa proseslərə məruz qala bilməz. Nadir hallarda olur ki, bütün proseslər aydın görünür, adətən fenomenin bu və ya digər hissəsi daha aydın görünür, digərləri isə zəif təmsil olunur.
Kiçik halo günəş ətrafında təxminən 22 dərəcə radiuslu dairədir. Dairənin rəngi içəridən qırmızımtıldır, sonra sarıya, ağa axır və mavi səmaya qarışır. Dairənin daxili sahəsi qaranlıqdır. Havada uçan buz iynələrində işığın sınması nəticəsində əmələ gəlir. Prizmalarda olan şüalar 22 dərəcə bucaq altında əyilir, ona görə də kristallardan keçənlər müşahidəçiyə 22 dərəcə əyilmiş görünür. Beləliklə, daxili qaranlıq görünür.
Qırmızı rəng daha az qırılır, günəşdən ən az əyilmişi göstərir. Sonrakı sarıdır. Digər şüalar qarışır və ağ görünür.
22 dərəcə halo ətrafında 46 dərəcə halo var. Onun daxili bölgəsi də qırmızımtıldır, çünki günəşə 90 dərəcə olan buz iynələrində işıq sınır.
90 dərəcə halo da tanınır, zəif parlayır, demək olar ki, rəngi yoxdur və ya xaricdən qırmızı rəngdədir. Alimlər bu çeşidi hələ tam öyrənməyiblər.
Ayın ətrafına salamvə digər növlər
Bu optik fenomen tez-tez səmada yüngül buludlar və çoxlu miniatür kristal buz təbəqələri olduqda müşahidə olunur. Hər bir belə kristal bir növ prizmadır. Əsasən, onların forması uzunsov altıbucaqlıdır. İşıq ön kristallik bölgəyə daxil olur və əks hissədən çıxaraq 22 dərəcə sınır.
Qışda küçə lampalarının yanında soyuq havada halo görünə bilər. O, fənərin işığından görünür.
Şaxtalı qarlı havada da Günəş ətrafında halo əmələ gələ bilər. Havada qar dənəcikləri var, buludların arasından işıq keçir. Axşam gün batımında bu işıq qırmızıya çevrilir. Keçən əsrlərdə mövhumatçı insanlar belə hadisələrdən dəhşətə gəlirdilər.
Halo Günəş ətrafında göy qurşağı rəngli dairə kimi görünə bilər. Atmosferdə altı üzlü çoxlu kristalların olduğu görünür, lakin onlar günəş şüalarını əks etdirmir, əksinə sındırırlar. Şüaların çoxu səpələnmişdir, gözümüzə çatmır. Şüaların qalan hissəsi insan gözünə çatır və biz Günəş ətrafında iridescent dairəni görürük. Onun radiusu təxminən 22 dərəcə və ya 46 dərəcədir.
Yalan Günəş
Alimlər qeyd ediblər ki, halo dairəsi hər zaman yanlarda daha parlaq olur. Bu, şaquli və üfüqi haloların burada qovuşması ilə izah olunur. Onların kəsişmələrində yalançı günəşlər görünə bilər. Bu, xüsusilə tez-tez Günəş üfüqə yaxın olduqda baş verir və bu zaman biz artıq şaquli dairənin bir hissəsini görə bilmirik.
Yalançı günəş həm də optik bir hadisədir, bir növ halodur. səbəbiylə görünür altı üzlü buz kristalları, dırnaq şəklindədir. Belə kristallar atmosferdə şaquli istiqamətdə uçur, işıq onların yan üzlərində sınır.
Üçüncü "günəş" də o halda yarana bilər ki, həqiqi günəşin üstündə halo dairəsinin yalnız səth hissəsi görünür. Bu, bir qövs seqmenti və ya anlaşılmaz bir formanın parlaq bir nöqtəsi ola bilər. Bəzən yalançı günəşlər o qədər parlaq olur ki, onları həqiqi Günəşdən ayırmaq olmur.
Göy qurşağı
Bu, müxtəlif rəngli natamam dairə şəklində atmosfer optik hadisəsidir.
Qədim dinlər göy qurşağını göydən yerə körpü hesab edirdilər. Aristotel göy qurşağının günəş işığının damcılarının əks olunması nəticəsində yarandığına inanırdı. Hansı optik fenomen hələ də insanı göy qurşağı qədər sevindirə bilər?
17-ci əsrdə Dekart göy qurşağının təbiətini öyrəndi. Daha sonra Nyuton işıq üzərində təcrübə apardı və Dekartın nəzəriyyəsini tamamladı, lakin bir neçə göy qurşağının əmələ gəlməsini, onlarda fərdi rəng çalarlarının olmamasını anlaya bilmədi.
Göy qurşağının tam nəzəriyyəsi 19-cu əsrdə İngiltərədən olan astronom D. Eri tərəfindən təqdim edilmişdir. Göy qurşağının bütün proseslərini açmağı bacaran o idi. Onun inkişaf etdirdiyi nəzəriyyə bu gün də qəbul edilir.
Günəş işığı səmanın Günəşlə üzbəüz bölgəsində yağış suyu pərdəsinə dəydikdə göy qurşağı görünür. Göy qurşağının mərkəzi Günəşin uzaq tərəfindəki bir nöqtədə yerləşir, yəni insan gözünə görünmür. Göy qurşağının qövsü bu mərkəzi nöqtənin ətrafındakı dairənin hissəsidir.
Göy qurşağındakı rənglər müəyyən ardıcıllıqla yerləşdirilib. O, daimidir. Qırmızı rəng yuxarı kənarda, bənövşəyi rəng aşağıdadır. Onların arasında rənglər ciddi bir aranjimanda gedir. Göy qurşağı bütün mövcud rəngləri ehtiva etmir. Yaşıl rəngin üstünlük təşkil etməsi əlverişli hava şəraitinə keçidi göstərir.
Aurora Borealis
Bu, günəş küləyinin atom və elementlərinin qarşılıqlı təsiri nəticəsində atmosferin yuxarı maqnit qatlarında parıltıdır. Aurora adətən yaşıl və ya mavi olur, çəhrayı və qırmızı çalarları var. Onlar lent və ya ləkə şəklində ola bilər. Onların partlamaları tez-tez səs-küylü səslərlə müşayiət olunur.
Mirage
Sadə ilğım fırıldaqları hər kəsə tanışdır. Məsələn, qızdırılan asf altda sürərkən su səthi kimi ilğım görünür. Bu heç kəs üçün təəccüblü deyil. Hansı optik hadisə ilğımların görünüşünü izah edir? Gəlin bu məsələ üzərində daha ətraflı dayanaq.
Mirage atmosferdəki optik fiziki hadisədir, bunun nəticəsində göz normal şəraitdə gözdən gizlədilmiş obyektləri görür. Bu, hava təbəqələrindən keçən işıq şüasının sınması ilə bağlıdır. Əhəmiyyətli məsafədə olan obyektlər həqiqi yerlərinə nisbətən qalxa və ya enə, yaxud təhrif olunaraq qəribə formalar ala bilər.
Brocken Ghost
Bu, gün batarkən və ya gün çıxanda hündürlükdə olan insanın kölgəsinin yaxınlıqdakı buludların üzərinə düşdüyü üçün anlaşılmaz nisbətlər əldə etdiyi bir hadisədir. Bu izah edilirdumanlı şəraitdə işıq şüalarının su damcıları tərəfindən əks olunması və sınması. Bu fenomen Alman Harz dağlarının yüksəkliklərindən birinin adını daşıyır.
Müqəddəs Elmo atəşi
Bunlar dəniz gəmilərinin dirəklərindəki mavi və ya bənövşəyi rəngli parlaq fırçalardır. İşıqlar dağlıq yüksəkliklərdə, təsir edici yüksəklikdəki binalarda görünə bilər. Bu fenomen elektrik gərginliyinin artması səbəbindən keçiricilərin uclarında elektrik boşalmaları səbəbindən baş verir.
Bunlar 8-ci sinif dərslərində nəzərdə tutulan optik hadisələrdir. Gəlin optik cihazlar haqqında danışaq.
Optikada dizaynlar
Optik cihazlar işıq şüalarını çevirən cihazlardır. Adətən bu cihazlar görünən işıqda işləyir.
Bütün optik cihazları iki növə bölmək olar:
- Şəklin ekranda alındığı cihazlar. Bunlar kameralar, kinokameralar, proyeksiya cihazlarıdır.
- İnsan gözü ilə qarşılıqlı əlaqədə olan, lakin ekranda təsvir yaratmayan cihazlar. Bu böyüdücü şüşə, mikroskop, teleskopdur. Bu cihazlar vizual hesab olunur.
Kamera plyonkada obyektin təsvirlərini əldə etmək üçün istifadə edilən opto-mexaniki cihazdır. Kameranın dizaynına kamera və lensi təşkil edən linzalar daxildir. Lens filmə çəkilən obyektin tərs miniatür şəklini yaradır. Bu, işığın təsiri ilə bağlıdır.
Şəkil əvvəlcə görünməz olsa da, inkişaf edən həll sayəsində görünən olur. Bu şəkil adlanırmənfi, onda parlaq yerlər qaranlıq görünür və əksinə. İşığa həssas kağızda neqativdən müsbət nəticə çıxarın. Foto böyüdücü istifadə edərək, şəkil böyüdülür.
Böyüdücü şüşə obyektlərə baxarkən onları böyütmək üçün nəzərdə tutulmuş linza və ya linza sistemidir. Böyüdücü şüşə gözün yanına qoyulur, obyektin aydın göründüyü məsafə seçilir. Böyüdücü şüşənin istifadəsi obyektin baxıldığı baxış bucağının artırılmasına əsaslanır.
Daha çox bucaq böyütmək üçün mikroskopdan istifadə edin. Bu cihazda obyektlərin böyüdülməsi linza və göz qapağından ibarət optik sistem hesabına baş verir. Əvvəlcə baxış bucağı obyektiv, sonra göz qapağı ilə artırılır.
Beləliklə, biz əsas optik hadisələri və cihazları, onların çeşidlərini və xüsusiyyətlərini nəzərdən keçirdik.
