Примеры световых явлений. Световые явления в живой природе

Значение света в нашей жизни сложно переоценить. От него зависит вся человеческая деятельность от начальных периодов до наших дней. Для световых потоков находящаяся в постоянном движении атмосфера Земли – это своеобразная оптическая система, в которой постоянно меняются параметры.

Примеры световых явлений в атмосфере

Слои газовой оболочки нашей планеты перемешиваются, меняя свою плотность, прозрачность, в них отражается часть света, освещая земную поверхность. В определенных случаях ход лучей искривляется, создавая самые удивительные и красочные явления в атмосфере. Некоторые из них встречаются очень часто, а другие недостаточно известны людям.

Нашему глазу доступны не все физические явления. Световые картины звездного шлейфа, например, можно обнаружить только при помощи камеры с большой выдержкой, которая запечатлевает, как звезды оставляют в небе уникальные следы при вращении земли вокруг оси. Поэтому часто применяются специальные оптические устройства.

Удивительными по красоте и доступными для наблюдения являются природные атмосферные явления, являющиеся взаимодействием игры света и газовой оболочки нашей планеты. Чаще всего они возникают из-за рассеивания лучей, их преломления и дифракции, когда они огибают границы непрозрачных тел. В статье рассмотрим уникальные примеры световых явлений, возникающих в атмосфере.

Радуга

В древности ее считали мостом, соединяющим землю и небо. Философ Декарт обосновал теорию возникновения радуги, основанную на преломлении световых лучей. Однако ни он, ни Ньютон, дополнивший знания, не смогли объяснить происхождение нескольких таких явлений, одновременно наблюдаемых в небе. И только в XIX веке астроном Эри смог дать объяснение этому феномену: завеса дождя им рассматривалась как структура, при которой возникала дифракция света. Его теория актуальна и до сегодняшнего дня. Радуга наблюдается при освещении солнечными лучами пелены дождя, находящейся на стороне неба, противоположной светилу. Часто взглядам восхищенного зрителя предстает не одна, а несколько радуг, но расположение цветов в них всегда одинаково.

Видео: Вещества и явления в окружающем мире.AVI

Такие световые явления в живой природе наблюдаются не только при дымке дождя, но и на каплях воды фонтанов, а источником света служат луна, солнце и обыкновенный прожектор. Интересно, что ученые, задавшиеся целью воспроизвести явление в искусственных условиях, получали около девятнадцати изображений.

Обычную радугу видели, несомненно, все, а вот ночная считается редким природным явлением. В лунном свете она кажется белой, но как только капли дождя становятся крупнее, сразу превращается в цветную. Такой феномен еще часто наблюдается над падающими водопадами.

Видео: физические явления

Огненная радуга

Ученые относят ее к редчайшему оптическому эффекту. Она появляется при особом расположении солнца над линией горизонта на фоне перистых облаков, состоящих из кристаллов льда, чьи грани находятся параллельно земле. Только при таких условиях свет проходит в вертикальную грань, преломляется и выходит в горизонтальную. И тогда нашим изумленным взорам предстают облачка, напоминающие разноцветный полыхающий огонь, небо словно покрывается радужной пленкой.

Световой столб

В древности часто принимали за мистические предзнаменования созданные солнцем световые явления. Физика же объясняет такие столбы игрой солнечных лучей с кристалликами льда, образованными в верхних слоях атмосферы. У природного явления всегда будет цвет источника света, а им может оказаться солнце, луна или любой фонарь. Но если они образованы природными светилами, то такие колонны оказываются намного длиннее.

Световой столб образуется в холодное время года. Кристаллы льда испаряются при минусовой температуре, у поверхности земли они представляют собой туман, способный хорошо отражать огни в виде колонн. Постоянно возникает это природное явление зимой в Ниагарском водопаде, причем кристаллы отражают свет только от прожекторов.

Биолюминесценция на Мальдивах

Световые явления в живой природе иногда разрушают наши представления о них. Остров Ваадху известен неподражаемым голубоватым свечением, которое испускают миллионы фитопланктонов, живущих в воде. Кажется, что звезды отражаются на поверхности воды. На самом деле биолюминесценция – это сложный химический процесс, происходящий в организме микробов. Свечение из воды двигается вместе с накатывающими волнами, производя неизгладимое впечатление на туристов. Однако с восходом солнца уникальное явление бледнеет и полностью исчезает.

Огни святого Эльма

Необычные примеры световых явлений в физике наблюдаются при грозе или шторме. Моряки рассказывали, что пугающие огни появлялись на мачтах и бесследно пропадали. Наукой такие явления давно изучены, они всегда возникают на одиночных и заостренных объектах, когда повышается вокруг них напряженность электрического поля. Свечение возникает и на вершинах гор или деревьев, на углах высоток. Оно представляет собой мерцание отдельных огоньков, а иногда его принимают за бушующее пламя. Однако сопровождающееся шипением явление светло-голубого цвета не горит и не обжигает, а длится не больше одной минуты.

Полярное сияние

Есть удивительные по красоте примеры световых явлений, которые всегда окружены мистическим ореолом. В древних эскимосских и индейских легендах рассказывается о душах умерших, улетевших на небо во дворец над Полярной звездой. Для тех, кто жив, он невидим, но можно наблюдать свет, падающий на облака, когда жители небес открывают свои окна. Известны загадочные истории, когда целое селение уходило в полярную ночь, бросая свои жилища, при появлении пульсирующего свечения.

Этому явлению тоже находится в легендах объяснение: когда окна открывают боги, то они зовут к себе живых людей, и они идут на зов к Полярной звезде, находя там последний приют. Это действительно таинственное явление, окутанное загадками. Известны исследования ученых, попытавшихся с помощью мощных передатчиков и радаров создать искусственное явление вкупе с созданием низкочастотных электрических полей, воздействующих на психику человека. Работы были засекречены, и о них даже сейчас мало что известно.

В виде ярких пятен, похожих на облака, и выразительных огромных лент представлены примеры световых явлений при полярном сиянии. Последние появляются при мощном свечении, как только интенсивность пропадает, они разбиваются на пятна. Полярное сияние представляет собой свечение верхних слоев атмосферы, обладающих магнитным полем, при взаимодействии с заряженными частицами потока из солнечной короны в окружающее пространство. Во время свечения, напоминающего огромную завесу, простирающуюся на тысячи километров, в атмосфере возникают электрические токи, пробуждающие магнитные бури.

Звуковые и световые явления сопровождают появление полярного сияния, ведь к ярким вспышкам присоединяются шумы и трески, которые влияют на радиопередатчики, вследствие чего связь прерывается или полностью прекращается.

В заключение

Физическая природа световых явлений становилась предметом исследования людей с древних времен. Оптические эффекты, возникающие в атмосферных слоях земли, рассмотрены и обоснованы с научной точки зрения. Примеры световых явлений в физике, приведенные в обзоре, да и не только они, неоднократно становились настоящим потрясением для человека, однако, даже самые сложные и причудливые картины сейчас находят свое объяснение. А многие явления были повторены в искусственных условиях. Игра света издавна привлекала и еще долгое время будет предметом восхищения других поколений, наблюдающих, как солнечный луч или лунное сияние придают нашей планете неповторимый вид.