Zjawiska optyczne w przyrodzie

Prezentacja

"Zjawiska optyczne w przyrodzie"

Kacper Pupiec kl. VIII

CZYM SĄ ZJAWISKA OPTYCZNE?

Żeby przejść do realizacji tematu prezentacji, najpierw musimy się zastanowić czym tak właściwie są zjawiska optyczne. Zjawisko optyczne to każde zjawisko dotyczące oddziaływania światła z materią.

Zjawisko mirażu dolnego

Miraż dolny 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.

Zjawisko mirażu górnego

Miraż górny powstaje, gdy warstwa powietrza przy powierzchni ziemi jest chłodniejsza od wyższych warstw. Promienie świetlne są wówczas zakrzywiane ku dolnej, chłodnej, a więc gęstszej warstwie powietrza. Załamanie promieni powoduje powstanie odbicia zwierciadlanego.

Widmo Brockenu

Zjawisko Brockenu, zwane także widmem Brockenu lub mamidłem, jest zjawiskiem optycznym spotykanym najczęściej w górach. Polega na zaobserwowaniu własnego cienia w chmurze znajdującej się poniżej obserwatora. Niekiedy cień może być także otoczony tęczową obwódką, która nazywana jest glorią. Zjawisko glorii jest widmem barw światła białego, pojawiającym się w sytuacji, w której dojdzie do dodatkowego załamania się promieni słonecznych na kroplach wody, z których się składają. Warto wiedzieć, że zjawisko to jest widziane tylko przez obserwatora – nikt inny nie może go zobaczyć ani sfotografować. Mamidło najczęściej można zaobserwować podczas wędrówki w wyższych partiach gór lub dojrzeć je z pokładu lecącego samolotu. Aby zjawisko było widoczne, obserwator musi znajdować się na linii znajdującej się pomiędzy słońcem a mgłą (położoną poniżej obserwatora), która ulega rozproszeniu i pełni rolę ekranu, w efekcie czego na obłoku pojawia się cień postaci. Widmo Brockenu zaobserwowane w górach może ponadto dać efekt pozornego powiększenia cienia obserwatora – projekcja naturalnej wielkości cienia obserwatora na tle oddalonych gór sprawia, że wydaje się on większy. Zasada jest prosta - im bliżej nas będą znajdować się chmury lub mgła, tym większy będzie widziany cień. Pochodzenie nazwy widma Brockenu Zjawisko Brockenu po raz pierwszy zostało opisane w 1780 roku przez pastora i naukowca Johanna Esaiasa Silberschlaga. Nazwa wywodzi się od szczytu Brocken w górach Harz, gdzie było ono obserwowane. Istnienie zjawiska zostało z kolei upowszechnione przez Jana Alfreda Szczepańskiego. Ten czołowy polski taternik i pisarz okresu międzywojennego poświęcił mamidle sporo uwagi w swoich dziełach literackich. Szczepański jest także autorem popularnego w środowisku taternickim przesądu, wedle którego człowiek, który zobaczył widmo Brockenu, umrze w górach. Dopiero ujrzenie tego zjawiska po raz trzeci jest w stanie odczynnik urok i zdjąć grożące wędrowcowi niebezpieczeństwo. Przyjmuje się, że przesąd ten został wymyślony i spopularyzowany przez Szczepańskiego już w 1925 roku.

Światło ulega rozproszeniu tym bardziej, im krótsza jest długość jego fali. Rozpraszanie zachodzi w atmosferze, której na drodze promiemi słonecznych jest znacznie więcej o zachodzie, gdy Słońce widać nad horyzontem, niż w ciągu dnia. Kiedy światło słoneczne przechodzi przez atmosferę, najbardziej rozpraszane są składowe widma o najmniejszych długościach fali, a więc barwy granatowa, następnie niebieska, zielona, żółta. Do oka docierają fale, które uległy najmniejszemu rozproszeniu, czyli barwy pomarańczowa i czerwona.

zachód słońca (w barwach pomarańczowo-czerwonych)

Błekit nieba

Niebieski kolor nieba spowodowany jest tzw. rozpraszaniem Rayleigha: natężenie światła rozproszonego rośnie w kierunku fal coraz krótszych. Rozpraszanie jest intensywniejsze dla światła niebieskiego niż dla światła czerwonego.

zjawisko halo

Halo to jedno z najciekawszych zjawisk świetlnych (optycznych) na niebie. Tworzy się ono na skutek załamania światła w chmurze, która posiada kryształki lodu. Jest to kolorowy, bądź biały, świetlisty pierścień, w którego wnętrzu umieszczona jest tarcza Słońca lub Księżyca. Krąg ten posiada na ogół mało zauważalne zabarwienie czerwone od wewnątrz oraz w niektórych momentach fioletowe na zewnątrz.

złudzenia optyczne

Złudzenie optyczne – błędna interpretacja obrazu przez mózg pod wpływem kontrastu, cieni, użycia kolorów, które automatycznie wprowadzają mózg w błędny tok myślenia. Złudzenie wynika z mechanizmów działania percepcji, które zazwyczaj pomagają w postrzeganiu.

tęcza

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.

Film o zjawiskach optyucznych w przyrodzie

Dziękuje za obejrzenie!