Παραδείγματα φ φαινομένων. Παραδείγματα χημικών και φυσικών φαινομένων στη φύση

«Οπτικά φαινόμενα στη φύση»

1. Εισαγωγή

α) Η έννοια της οπτικής

β) Ταξινόμηση οπτικών

γ) Η οπτική στην ανάπτυξη της σύγχρονης φυσικής

2. Φαινόμενα που σχετίζονται με την αντανάκλαση του φωτός

4. Σέλας

Εισαγωγή

Η έννοια της οπτικής

Πολύ αφελείς ήταν οι πρώτες ιδέες των αρχαίων επιστημόνων για το φως. Νόμιζαν ότι οι οπτικές εντυπώσεις προκύπτουν όταν τα αντικείμενα γίνονται αισθητά με ειδικά λεπτά πλοκάμια που βγαίνουν από τα μάτια. Η οπτική ήταν η επιστήμη της όρασης, έτσι η λέξη μπορεί να μεταφραστεί με μεγαλύτερη ακρίβεια.

Σταδιακά, κατά τον Μεσαίωνα, η οπτική μετατράπηκε από την επιστήμη της όρασης στην επιστήμη του φωτός, με τη διευκόλυνση της εφεύρεσης των φακών και της κάμερας σκοτεινής. Επί του παρόντος, η οπτική είναι ένας κλάδος της φυσικής που μελετά την εκπομπή του φωτός και τη διάδοσή του σε διάφορα μέσα, καθώς και την αλληλεπίδρασή του με την ύλη. Ζητήματα που σχετίζονται με την όραση, τη δομή και τη λειτουργία του ματιού έχουν αναδειχθεί ως ξεχωριστός επιστημονικός τομέας - φυσιολογική οπτική.

Ταξινόμηση οπτικών

Οι ακτίνες φωτός είναι γεωμετρικές γραμμές κατά μήκος των οποίων διαδίδεται η φωτεινή ενέργεια, αν ληφθούν υπόψη πολλές οπτικά φαινόμεναμπορείτε να χρησιμοποιήσετε την έννοια τους. Σε αυτή την περίπτωση μιλάμε για γεωμετρική (ακτινική) οπτική. Η γεωμετρική οπτική χρησιμοποιείται ευρέως στη μηχανική φωτισμού, καθώς και όταν εξετάζονται οι ενέργειες πολλών οργάνων και συσκευών - από μεγεθυντικό φακό και γυαλιά μέχρι τα πιο πολύπλοκα οπτικά τηλεσκόπια και μικροσκόπια.

Στις αρχές του 19ου αιώνα ξεκίνησαν εντατικές μελέτες φαινομένων παρεμβολής, περίθλασης και πόλωσης του φωτός που είχαν ανακαλυφθεί προηγουμένως. Αυτές οι διαδικασίες δεν εξηγήθηκαν στο πλαίσιο της γεωμετρικής οπτικής, επομένως ήταν απαραίτητο να εξεταστεί το φως με τη μορφή εγκάρσιων κυμάτων. Ως αποτέλεσμα, εμφανίστηκαν οπτικά κύματος. Αρχικά, πιστευόταν ότι το φως είναι ελαστικά κύματα σε ένα ορισμένο μέσο (κοσμικός αιθέρας) που γεμίζει τον παγκόσμιο χώρο.

Όμως ο Άγγλος φυσικός Τζέιμς Μάξγουελ το 1864 δημιούργησε την ηλεκτρομαγνητική θεωρία του φωτός, σύμφωνα με την οποία τα κύματα φωτός είναι ηλεκτρομαγνητικά κύματα με κατάλληλο εύρος μηκών κύματος.

Και ήδη στις αρχές του 20ου αιώνα, νέες μελέτες έχουν δείξει ότι για να εξηγηθούν ορισμένα φαινόμενα, όπως το φωτοηλεκτρικό φαινόμενο, υπάρχει ανάγκη να παρουσιαστεί μια δέσμη φωτός με τη μορφή ενός ρεύματος περίεργων σωματιδίων - κβάντα φωτός. Ο Ισαάκ Νεύτων είχε παρόμοια άποψη για τη φύση του φωτός ήδη πριν από 200 χρόνια στη «θεωρία εκπομπής φωτός». Η κβαντική οπτική το κάνει τώρα.

Ο ρόλος της οπτικής στην ανάπτυξη της σύγχρονης φυσικής.

Η οπτική έπαιξε επίσης σημαντικό ρόλο στην ανάπτυξη της σύγχρονης φυσικής. Η οπτική έρευνα συνδέεται κατ' αρχήν με την εμφάνιση δύο από τις πιο σημαντικές και επαναστατικές θεωρίες του εικοστού αιώνα (κβαντική μηχανική και θεωρία της σχετικότητας). Οι οπτικές μέθοδοι για την ανάλυση της ύλης σε μοριακό επίπεδο έχουν οδηγήσει σε μια ειδική επιστημονική κατεύθυνση - μοριακή οπτική, η οποία περιλαμβάνει επίσης την οπτική φασματοσκοπία, η οποία χρησιμοποιείται στη σύγχρονη επιστήμη των υλικών, στις μελέτες πλάσματος και στην αστροφυσική. Υπάρχουν επίσης οπτικά ηλεκτρονίων και νετρονίων.

Στο παρόν στάδιοανάπτυξη, ένα ηλεκτρονικό μικροσκόπιο και ένα κάτοπτρο νετρονίων δημιουργήθηκαν και αναπτύχθηκαν οπτικά μοντέλα ατομικών πυρήνων.

Η οπτική, επηρεάζοντας την ανάπτυξη διαφόρων τομέων της σύγχρονης φυσικής, βρίσκεται η ίδια σε μια περίοδο ταχείας ανάπτυξης σήμερα. Η κύρια ώθηση για αυτή την εξέλιξη ήταν η εφεύρεση των λέιζερ - έντονες πηγές συνεκτικού φωτός. Ως αποτέλεσμα, η οπτική κυμάτων ανέβηκε σε ένα υψηλότερο επίπεδο, το επίπεδο της συνεκτικής οπτικής.

Χάρη στην εμφάνιση των λέιζερ, έχουν εμφανιστεί πολλοί επιστημονικοί και τεχνολογικοί αναπτυσσόμενοι τομείς. Μεταξύ των οποίων είναι όπως η μη γραμμική οπτική, η ολογραφία, η ραδιοοπτική, η οπτική picosecond, η προσαρμοστική οπτική κ.λπ.

Η ραδιοοπτική προέρχεται από τη διασταύρωση της ραδιομηχανικής και της οπτικής και ασχολείται με τη μελέτη οπτικών μεθόδων για τη μετάδοση και την επεξεργασία πληροφοριών. Αυτές οι μέθοδοι συνδυάζονται με τις παραδοσιακές ηλεκτρονικές μεθόδους. στο τέλος αποδείχτηκε επιστημονική και τεχνική κατεύθυνσηπου ονομάζεται οπτοηλεκτρονική.

Το θέμα των οπτικών ινών είναι η μετάδοση φωτεινών σημάτων μέσω διηλεκτρικών ινών. Χρησιμοποιώντας τα επιτεύγματα της μη γραμμικής οπτικής, είναι δυνατό να αλλάξει το μέτωπο κύματος μιας δέσμης φωτός, το οποίο τροποποιείται όταν το φως διαδίδεται σε ένα συγκεκριμένο μέσο, ​​για παράδειγμα, στην ατμόσφαιρα ή στο νερό. Κατά συνέπεια, η θετική οπτική έχει προκύψει και αναπτύσσεται εντατικά. Με την οποία γειτνιάζει στενά η φωτοενέργεια που αναδύεται μπροστά στα μάτια μας, που ασχολείται, ειδικότερα, με τα ζητήματα της αποτελεσματικής μετάδοσης της φωτεινής ενέργειας κατά μήκος μιας δέσμης φωτός. Η σύγχρονη τεχνολογία λέιζερ καθιστά δυνατή τη λήψη παλμών φωτός με διάρκεια της τάξεως μόνο ενός picosecond. Τέτοιοι παλμοί αποδεικνύονται ένα μοναδικό «εργαλείο» για τη μελέτη μιας σειράς γρήγορων διεργασιών στην ύλη, και ιδιαίτερα στις βιολογικές δομές. Μια ειδική κατεύθυνση προέκυψε και αναπτύσσεται - οπτικά picosecond. η φωτοβιολογία προσεγγίζει στενά το. Μπορεί να ειπωθεί χωρίς υπερβολή ότι η πρακτική χρήσητα επιτεύγματα της σύγχρονης οπτικής αποτελούν προϋπόθεση για την επιστημονική και τεχνολογική πρόοδο. Η οπτική άνοιξε το δρόμο προς τον μικρόκοσμο για τον ανθρώπινο νου, του επέτρεψε επίσης να διεισδύσει στα μυστικά των αστρικών κόσμων. Η οπτική καλύπτει όλες τις πτυχές της πρακτικής μας.

Φαινόμενα που σχετίζονται με την αντανάκλαση του φωτός.

Το αντικείμενο και η αντανάκλασή του

Το γεγονός ότι το τοπίο που αντανακλάται σε λιμνάζοντα νερά δεν διαφέρει από το πραγματικό, αλλά μόνο «αναποδογυρίζεται» απέχει πολύ από το να ισχύει.

Αν κάποιος κοιτάξει αργά το βράδυ πώς αντανακλώνται οι λάμπες στο νερό ή πώς αντανακλάται η ακτή που κατεβαίνει στο νερό, τότε η αντανάκλαση θα του φαίνεται κοντύτερη και θα «εξαφανιστεί» εντελώς αν ο παρατηρητής είναι ψηλά πάνω από την επιφάνεια. του νερού. Επίσης, δεν μπορείτε ποτέ να δείτε την αντανάκλαση της κορυφής μιας πέτρας, μέρος της οποίας είναι βυθισμένο στο νερό.

Το τοπίο φαίνεται από τον παρατηρητή σαν να το βλέπει από ένα σημείο τόσο πιο βαθιά από την επιφάνεια του νερού όσο το μάτι του παρατηρητή είναι πάνω από την επιφάνεια. Η διαφορά μεταξύ του τοπίου και της εικόνας του μειώνεται καθώς το μάτι πλησιάζει την επιφάνεια του νερού, καθώς και καθώς το αντικείμενο απομακρύνεται.

Συχνά φαίνεται στους ανθρώπους ότι η αντανάκλαση των θάμνων και των δέντρων σε μια λίμνη διακρίνεται από μεγαλύτερη φωτεινότητα χρωμάτων και κορεσμό τόνων. Αυτό το χαρακτηριστικό μπορεί επίσης να παρατηρηθεί παρατηρώντας την αντανάκλαση των αντικειμένων στον καθρέφτη. Εδώ η ψυχολογική αντίληψη παίζει μεγαλύτερο ρόλο από τη φυσική πλευρά του φαινομένου. Το πλαίσιο του καθρέφτη, οι όχθες της λίμνης περιορίζουν ένα μικρό τμήμα του τοπίου, προστατεύοντας την περιφερειακή όραση ενός ατόμου από το υπερβολικό διάσπαρτο φως που προέρχεται από ολόκληρο τον ουρανό και τυφλώνει τον παρατηρητή, δηλαδή κοιτάζει ένα μικρό τμήμα του τοπίου σαν μέσα από έναν σκοτεινό στενό σωλήνα. Η μείωση της φωτεινότητας του ανακλώμενου φωτός σε σύγκριση με το άμεσο φως διευκολύνει τους ανθρώπους να βλέπουν τον ουρανό, τα σύννεφα και άλλα έντονα φωτισμένα αντικείμενα που, όταν τα δει κανείς απευθείας, είναι πολύ φωτεινά για το μάτι.

Η εξάρτηση του συντελεστή ανάκλασης από τη γωνία πρόσπτωσης του φωτός.

Στο όριο δύο διαφανών μέσων, το φως ανακλάται μερικώς, εν μέρει περνά σε άλλο μέσο και διαθλάται, απορροφάται εν μέρει από το μέσο. Ο λόγος της ανακλώμενης ενέργειας προς την προσπίπτουσα ενέργεια ονομάζεται συντελεστής ανάκλασης. Ο λόγος της ενέργειας του φωτός που διέρχεται από μια ουσία προς την ενέργεια του προσπίπτοντος φωτός ονομάζεται διαπερατότητα.

Οι συντελεστές ανάκλασης και μετάδοσης εξαρτώνται από τις οπτικές ιδιότητες, τα μέσα που βρίσκονται το ένα δίπλα στο άλλο και τη γωνία πρόσπτωσης του φωτός. Έτσι, εάν το φως πέφτει σε μια γυάλινη πλάκα κάθετα (γωνία πρόσπτωσης α = 0), τότε μόνο το 5% της φωτεινής ενέργειας ανακλάται και το 95% διέρχεται από τη διεπαφή. Καθώς η γωνία πρόσπτωσης αυξάνεται, το κλάσμα της ανακλώμενης ενέργειας αυξάνεται. Στη γωνία πρόσπτωσης α=90˚ ισούται με ένα.

Η εξάρτηση της έντασης του φωτός που ανακλάται και διέρχεται από μια γυάλινη πλάκα μπορεί να εντοπιστεί τοποθετώντας την πλάκα σε διαφορετικές γωνίες ως προς τις ακτίνες φωτός και υπολογίζοντας την ένταση με το μάτι.

Είναι επίσης ενδιαφέρον να εκτιμήσουμε με το μάτι την ένταση του φωτός που ανακλάται από την επιφάνεια της δεξαμενής, ανάλογα με τη γωνία πρόσπτωσης, για να παρατηρήσουμε την ανάκλαση ακτίνες ηλίουαπό τα παράθυρα του σπιτιού σε διαφορετικές γωνίες πρόσπτωσης κατά τη διάρκεια της ημέρας, κατά τη δύση του ηλίου, με την ανατολή του ηλίου.

Προστατευτικά γυαλιά

Τα συνηθισμένα τζάμια παραθύρων μεταδίδουν εν μέρει τις ακτίνες θερμότητας. Είναι καλό για χρήση σε βόρειες περιοχές καθώς και για θερμοκήπια. Στο νότο, οι εγκαταστάσεις είναι τόσο υπερθερμασμένες που είναι δύσκολο να εργαστείτε σε αυτές. Η προστασία από τον ήλιο οφείλεται είτε στο σκοτάδι του κτιρίου με δέντρα είτε στην επιλογή ενός ευνοϊκού προσανατολισμού για το κτίριο κατά την αναδιάρθρωση. Και τα δύο είναι μερικές φορές δύσκολα και όχι πάντα εφικτά.

Για να μην εκπέμπει το γυαλί ακτίνες θερμότητας, καλύπτεται με λεπτές διαφανείς μεμβράνες οξειδίων μετάλλων. Έτσι, ένα φιλμ κασσίτερου-αντιμονίου δεν μεταδίδει περισσότερες από τις μισές θερμικές ακτίνες και οι επικαλύψεις που περιέχουν οξείδιο του σιδήρου αντανακλούν πλήρως τις υπεριώδεις ακτίνες και το 35-55% των θερμικών.

Διαλύματα αλάτων που σχηματίζουν φιλμ εφαρμόζονται από φιάλη ψεκασμού σε καυτή επιφάνειαγυαλί κατά τη θερμική επεξεργασία ή τη χύτευση του. Σε υψηλές θερμοκρασίες, τα άλατα μετατρέπονται σε οξείδια, τα οποία είναι σταθερά συνδεδεμένα με τη γυάλινη επιφάνεια.

Τα γυαλιά για γυαλιά προστασίας από το φως κατασκευάζονται με παρόμοιο τρόπο.

Ολική εσωτερική αντανάκλαση φωτός

Ένα όμορφο θέαμα είναι ένα σιντριβάνι, στο οποίο οι εκτοξευόμενοι πίδακες φωτίζονται από το εσωτερικό. Αυτό μπορεί να απεικονιστεί υπό κανονικές συνθήκες κάνοντας το ακόλουθο πείραμα (Εικ. 1). Σε ένα ψηλό κασσίτερο, σε ύψος 5 cm από τον πυθμένα, πρέπει να ανοίξετε μια στρογγυλή τρύπα ( ένα) με διάμετρο 5-6 mm. Ένας ηλεκτρικός λαμπτήρας με φυσίγγιο πρέπει να τυλιχτεί προσεκτικά με σελοφάν και να τοποθετηθεί απέναντι από την τρύπα. Πρέπει να ρίξετε νερό στο βάζο. Άνοιγμα τρύπας ένα,παίρνουμε ένα πίδακα που θα φωτίζεται από μέσα. Σε ένα σκοτεινό δωμάτιο, λάμπει έντονα και φαίνεται πολύ εντυπωσιακό. Ο πίδακας μπορεί να δώσει οποιοδήποτε χρώμα τοποθετώντας έγχρωμο γυαλί στη διαδρομή των ακτίνων φωτός. σι. Εάν βάλετε το δάχτυλό σας στη διαδρομή του πίδακα, τότε το νερό ψεκάζεται και αυτά τα σταγονίδια λάμπουν έντονα.

Η εξήγηση για αυτό το φαινόμενο είναι αρκετά απλή. Μια δέσμη φωτός περνά κατά μήκος ενός πίδακα νερού και προσκρούει σε μια καμπύλη επιφάνεια σε γωνία μεγαλύτερη από το όριο, βιώνει ολική εσωτερική ανάκλαση και στη συνέχεια χτυπά ξανά στην αντίθετη πλευρά του πίδακα σε γωνία πάλι μεγαλύτερη από το όριο. Έτσι η δοκός περνά κατά μήκος του πίδακα, λυγίζοντας μαζί του.

Αλλά αν το φως αντανακλούσε πλήρως μέσα στον πίδακα, τότε δεν θα ήταν ορατό από το εξωτερικό. Μέρος του φωτός διασκορπίζεται από νερό, φυσαλίδες αέρα και διάφορες ακαθαρσίες που υπάρχουν σε αυτό, καθώς και λόγω της ανώμαλης επιφάνειας του πίδακα, επομένως είναι ορατό από το εξωτερικό.

Κυλινδρικός οδηγός φωτός

Εάν κατευθύνετε μια δέσμη φωτός στο ένα άκρο ενός συμπαγούς κυρτού γυάλινου κυλίνδρου, μπορείτε να δείτε ότι το φως θα βγει από το άλλο άκρο του (Εικ. 2). σχεδόν κανένα φως δεν διαφεύγει από την πλευρική επιφάνεια του κυλίνδρου. Η διέλευση του φωτός μέσα από έναν γυάλινο κύλινδρο εξηγείται από το γεγονός ότι, πέφτοντας επάνω εσωτερική επιφάνειακύλινδρο σε γωνία μεγαλύτερη από το όριο, το φως υφίσταται επανειλημμένα πλήρη ανάκλαση και φτάνει στο τέλος.

Όσο πιο λεπτός είναι ο κύλινδρος, τόσο πιο συχνά θα εμφανίζονται οι αντανακλάσεις της δέσμης και το τα περισσότερα απόφως θα πέσει στην εσωτερική επιφάνεια του κυλίνδρου σε γωνίες μεγαλύτερες από το όριο.

Διαμάντια και πολύτιμοι λίθοι

Υπάρχει μια έκθεση του ρωσικού ταμείου διαμαντιών στο Κρεμλίνο.

Τα φώτα στην αίθουσα είναι ελαφρώς χαμηλά. Οι δημιουργίες των κοσμημάτων αστράφτουν στις βιτρίνες. Εδώ μπορείτε να δείτε τέτοια διαμάντια όπως "Orlov", "Shah", "Maria", "Valentina Tereshkova".

Το μυστικό του όμορφου παιχνιδιού του φωτός στα διαμάντια βρίσκεται στο γεγονός ότι αυτή η πέτρα έχει υψηλό δείκτη διάθλασης (n=2,4173) και, ως αποτέλεσμα, μια μικρή γωνία ολικής εσωτερικής ανάκλασης (α=24˚30′) και έχει μεγαλύτερη διασπορά, προκαλώντας την αποσύνθεση του λευκού φωτός για απλά χρώματα.

Επιπλέον, το παιχνίδι του φωτός σε ένα διαμάντι εξαρτάται από την ορθότητα της κοπής του. Οι όψεις ενός διαμαντιού αντανακλούν επανειλημμένα το φως μέσα στον κρύσταλλο. Λόγω της υψηλής διαφάνειας των διαμαντιών υψηλής ποιότητας, το φως μέσα σε αυτά σχεδόν δεν χάνει την ενέργειά του, αλλά αποσυντίθεται μόνο σε απλά χρώματα, οι ακτίνες των οποίων στη συνέχεια ξεσπούν σε διάφορες, πιο απροσδόκητες κατευθύνσεις. Όταν η πέτρα περιστρέφεται, τα χρώματα που προέρχονται από την πέτρα αλλάζουν και φαίνεται ότι η ίδια η πέτρα είναι η πηγή πολλών φωτεινών πολύχρωμων ακτίνων.

Υπάρχουν διαμάντια χρωματισμένα σε κόκκινο, μπλε και λιλά χρώματα. Η λάμψη ενός διαμαντιού εξαρτάται από την κοπή του. Όταν κοιτάξετε μέσα από ένα καλά κομμένο διαφανές διαμάντι στο φως, η πέτρα φαίνεται εντελώς αδιαφανής και μερικές από τις όψεις της φαίνονται απλώς μαύρες. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι το φως, υπό την ολική εσωτερική ανάκλαση, εξέρχεται προς την αντίθετη κατεύθυνση ή προς τα πλάγια.

Όταν κοιτάς την κορυφή κομμένη από την άκρη του κόσμου, λάμπει σε πολλά χρώματα, και κατά τόπους λάμπει. Η φωτεινή λάμψη των άνω όψεων ενός διαμαντιού ονομάζεται διαμαντένια λάμψη. Το κάτω μέρος του διαμαντιού από έξω φαίνεται να είναι επάργυρο και χυτό με μεταλλική γυαλάδα.

Τα πιο διάφανα και μεγάλα διαμάντια χρησιμεύουν ως διακόσμηση. Τα μικρά διαμάντια χρησιμοποιούνται ευρέως στην τεχνολογία ως εργαλείο κοπής ή λείανσης για εργαλειομηχανές. Τα διαμάντια χρησιμοποιούνται για την ενίσχυση των κεφαλών των εργαλείων διάτρησης για τη διάνοιξη φρεατίων σε σκληρούς βράχους. Αυτή η χρήση του διαμαντιού είναι δυνατή λόγω της μεγάλης σκληρότητας που το διακρίνει. Αλλα πολύτιμους λίθουςστις περισσότερες περιπτώσεις, είναι κρύσταλλοι οξειδίου του αλουμινίου με ένα μείγμα οξειδίων χρωστικών στοιχείων - χρώμιο (ρουμπίνι), χαλκός (σμαράγδι), μαγγάνιο (αμέθυστος). Είναι επίσης σκληρά, ανθεκτικά και έχουν όμορφο χρώμα και «παιχνίδι φωτός». Προς το παρόν, είναι σε θέση να αποκτήσουν τεχνητά μεγάλους κρυστάλλους οξειδίου του αλουμινίου και να τους βάψουν στο επιθυμητό χρώμα.

Τα φαινόμενα της διασποράς του φωτός εξηγούνται από την ποικιλία των χρωμάτων της φύσης. Ένα ολόκληρο σύμπλεγμα οπτικών πειραμάτων με πρίσματα τον 17ο αιώνα πραγματοποιήθηκε από τον Άγγλο επιστήμονα Ισαάκ Νεύτωνα. Αυτά τα πειράματα έδειξαν ότι το λευκό φως δεν είναι το κύριο, πρέπει να θεωρηθεί ως σύνθετο («μη ομοιόμορφο»). τα κυριότερα είναι διαφορετικά χρώματα («ομογενείς» ακτίνες ή «μονόχρωμες» ακτίνες). Η αποσύνθεση του λευκού φωτός σε διαφορετικά χρώματα συμβαίνει για το λόγο ότι κάθε χρώμα έχει τον δικό του βαθμό διάθλασης. Αυτά τα συμπεράσματα του Νεύτωνα συνάδουν με τις σύγχρονες επιστημονικές ιδέες.

Μαζί με τη διασπορά του δείκτη διάθλασης, υπάρχει μια διασπορά των συντελεστών απορρόφησης, μετάδοσης και ανάκλασης του φωτός. Αυτό εξηγεί τις διάφορες επιδράσεις στο φωτισμό των σωμάτων. Για παράδειγμα, εάν υπάρχει κάποιο σώμα διαφανές στο φως, στο οποίο η μετάδοση είναι μεγάλη για το κόκκινο φως και ο συντελεστής ανάκλασης είναι μικρός, για το πράσινο φως είναι το αντίστροφο: η μετάδοση είναι μικρή και η ανάκλαση είναι μεγάλη, τότε στο εκπεμπόμενο φως το σώμα θα φαίνεται κόκκινο και πράσινο στο ανακλώμενο φως. Τέτοιες ιδιότητες κατέχει, για παράδειγμα, η χλωροφύλλη, μια πράσινη ουσία που περιέχεται στα φύλλα των φυτών και προκαλεί πράσινο χρώμα. Ένα διάλυμα χλωροφύλλης σε οινόπνευμα όταν το βλέπουμε μέσα από το φως είναι κόκκινο. Στο ανακλώμενο φως, η ίδια λύση εμφανίζεται πράσινη.

Εάν κάποιο σώμα έχει μεγάλο συντελεστή απορρόφησης και οι συντελεστές μετάδοσης και ανάκλασης είναι μικροί, τότε ένα τέτοιο σώμα θα φαίνεται μαύρο και αδιαφανές (για παράδειγμα, αιθάλη). Ένα πολύ λευκό, αδιαφανές σώμα (όπως το οξείδιο του μαγνησίου) έχει ανάκλαση κοντά στην ενότητα για όλα τα μήκη κύματος και πολύ χαμηλή διαπερατότητα και απορρόφηση. Ένα σώμα (γυαλί) που είναι εντελώς διαφανές στο φως έχει χαμηλούς συντελεστές ανάκλασης και απορρόφησης και διαπερατότητα κοντά στη μονάδα για όλα τα μήκη κύματος. Για το έγχρωμο γυαλί, για ορισμένα μήκη κύματος, οι συντελεστές διαπερατότητας και ανάκλασης είναι πρακτικά ίσοι με μηδέν και, κατά συνέπεια, η τιμή του συντελεστή απορρόφησης για τα ίδια μήκη κύματος είναι κοντά στη μονάδα.

Φαινόμενα που σχετίζονται με τη διάθλαση του φωτός

Μερικοί τύποι αντικατοπτρισμών. Από μια μεγαλύτερη ποικιλία αντικατοπτρισμών, ξεχωρίζουμε διάφορους τύπους: αντικατοπτρισμοί «λίμνης», που ονομάζονται επίσης κατώτεροι αντικατοπτρισμοί, ανώτεροι μιράζ, διπλοί και τριπλοί αντικατοπτρισμοί, αντικατοπτρισμοί όρασης εξαιρετικά μεγάλου βεληνεκούς.

Κατώτερες ("λίμνες") αντικατοπτρισμοί προκύπτουν σε μια έντονα θερμαινόμενη επιφάνεια. Τα ανώτερα αντικατοπτρίσματα, αντίθετα, συμβαίνουν σε μια έντονα ψυχόμενη επιφάνεια, για παράδειγμα, πάνω από κρύο νερό. Εάν οι κατώτεροι αντικατοπτρισμοί παρατηρούνται, κατά κανόνα, σε ερήμους και στέπες, τότε οι ανώτεροι παρατηρούνται στα βόρεια γεωγραφικά πλάτη.

Οι ανώτεροι αντικατοπτρισμοί είναι διαφορετικοί. Σε ορισμένες περιπτώσεις δίνουν μια άμεση εικόνα, σε άλλες περιπτώσεις μια ανεστραμμένη εικόνα εμφανίζεται στον αέρα. Τα Mirage μπορεί να είναι διπλά όταν παρατηρούνται δύο εικόνες, μια απλή και μια ανεστραμμένη. Αυτές οι εικόνες μπορεί να χωρίζονται από μια λωρίδα αέρα (η μία μπορεί να είναι πάνω από τον ορίζοντα, η άλλη κάτω από αυτόν), αλλά μπορεί να συγχωνευθούν απευθείας μεταξύ τους. Μερικές φορές υπάρχει μια άλλη - η τρίτη εικόνα.

Ιδιαίτερα εκπληκτικά είναι τα αντικατοπτρίσματα της υπερμακράς όρασης. Ο K. Flammarion στο βιβλίο του «Atmosphere» περιγράφει ένα παράδειγμα τέτοιου αντικατοπτρισμού: «Με βάση τη μαρτυρία πολλών αξιόπιστων προσώπων, μπορώ να αναφέρω έναν αντικατοπτρισμό που εθεάθη στην πόλη Verviers (Βέλγιο) τον Ιούνιο του 1815. Ένα πρωί, οι κάτοικοι της πόλης έβλεπαν στον ουρανό στρατό, και τόσο καθαρά που μπορούσε κανείς να διακρίνει τα κουστούμια των πυροβολικών και ακόμη, για παράδειγμα, ένα κανόνι με σπασμένο τροχό, που πρόκειται να πέσει... Ήταν το πρωί της Μάχη του Βατερλώ!». Ο περιγραφόμενος αντικατοπτρισμός απεικονίζεται με τη μορφή έγχρωμης ακουαρέλας από έναν από τους αυτόπτες μάρτυρες. Η απόσταση από το Βατερλό έως το Βερβιέρ σε ευθεία γραμμή είναι πάνω από 100 χιλιόμετρα. Υπάρχουν περιπτώσεις όπου τέτοια αντικατοπτρίσματα παρατηρήθηκαν σε μεγάλες αποστάσεις - έως και 1000 km. Ο «Ιπτάμενος Ολλανδός» πρέπει να αποδοθεί ακριβώς σε τέτοιους αντικατοπτρισμούς.

Επεξήγηση του κατώτερου ("λίμνη") αντικατοπτρισμού. Εάν ο αέρας στην ίδια την επιφάνεια της γης είναι πολύ ζεστός και, επομένως, η πυκνότητά του είναι σχετικά χαμηλή, τότε ο δείκτης διάθλασης στην επιφάνεια θα είναι μικρότερος από ό,τι σε υψηλότερα στρώματα αέρα. Αλλαγή του δείκτη διάθλασης του αέρα nμε ύψος ηκοντά η επιφάνεια της γηςγια την υπό εξέταση περίπτωση φαίνεται στο Σχήμα 3, α.

Σύμφωνα με τον καθιερωμένο κανόνα, οι ακτίνες φωτός κοντά στην επιφάνεια της γης σε αυτή την περίπτωση θα κάμπτονται έτσι ώστε η τροχιά τους να είναι κυρτή προς τα κάτω. Αφήστε έναν παρατηρητή να βρίσκεται στο σημείο Α. Μια δέσμη φωτός από μια συγκεκριμένη περιοχή του γαλάζιου ουρανού θα εισέλθει στο μάτι του παρατηρητή, έχοντας βιώσει την υποδεικνυόμενη καμπυλότητα. Και αυτό σημαίνει ότι ο παρατηρητής θα δει το αντίστοιχο τμήμα του ουρανού όχι πάνω από τη γραμμή του ορίζοντα, αλλά κάτω από αυτόν. Θα του φαίνεται ότι βλέπει νερό, αν και στην πραγματικότητα έχει μια εικόνα γαλάζιου ουρανού μπροστά του. Αν φανταστούμε ότι υπάρχουν λόφοι, φοίνικες ή άλλα αντικείμενα κοντά στον ορίζοντα, τότε ο παρατηρητής θα τα δει ανάποδα λόγω της έντονης καμπυλότητας των ακτίνων και θα τα αντιληφθεί ως αντανακλάσεις των αντίστοιχων αντικειμένων σε ανύπαρκτο νερό. Κάπως έτσι εμφανίζεται μια ψευδαίσθηση, που είναι ένας αντικατοπτρισμός «λίμνης».

Απλοί ανώτεροι αντικατοπτρισμοί. Μπορεί να υποτεθεί ότι ο αέρας στην ίδια την επιφάνεια της γης ή του νερού δεν θερμαίνεται, αλλά, αντίθετα, ψύχεται αισθητά σε σύγκριση με υψηλότερα στρώματα αέρα. η αλλαγή στο n με το ύψος h φαίνεται στο Σχήμα 4, α. Οι ακτίνες φωτός στην υπό εξέταση περίπτωση κάμπτονται έτσι ώστε η τροχιά τους να είναι κυρτή προς τα πάνω. Επομένως, τώρα ο παρατηρητής μπορεί να δει αντικείμενα κρυμμένα από αυτόν πέρα ​​από τον ορίζοντα, και θα τα δει στην κορυφή, σαν να κρέμονται πάνω από τη γραμμή του ορίζοντα. Επομένως, τέτοιου είδους αντικατοπτρισμοί ονομάζονται ανώτεροι.

Ένας ανώτερος αντικατοπτρισμός μπορεί να παράγει όρθιες και ανεστραμμένες εικόνες. Η άμεση εικόνα που φαίνεται στο σχήμα εμφανίζεται όταν ο δείκτης διάθλασης του αέρα μειώνεται σχετικά αργά με το ύψος. Με ταχεία μείωση του δείκτη διάθλασης, σχηματίζεται μια ανεστραμμένη εικόνα. Αυτό μπορεί να επαληθευτεί λαμβάνοντας υπόψη μια υποθετική περίπτωση - ο δείκτης διάθλασης σε ένα ορισμένο ύψος h μειώνεται απότομα (Εικ. 5). Οι ακτίνες του αντικειμένου, πριν φτάσουν στον παρατηρητή Α, βιώνουν ολική εσωτερική ανάκλαση από το όριο BC, κάτω από το οποίο, στην περίπτωση αυτή, υπάρχει πυκνότερος αέρας. Μπορεί να φανεί ότι ο ανώτερος αντικατοπτρισμός δίνει μια ανεστραμμένη εικόνα του αντικειμένου. Στην πραγματικότητα, δεν υπάρχει όριο που μοιάζει με άλμα μεταξύ των στρωμάτων του αέρα, η μετάβαση γίνεται σταδιακά. Αν όμως γίνει αρκετά ευκρινώς, τότε ο ανώτερος αντικατοπτρισμός θα δώσει μια ανεστραμμένη εικόνα (Εικ. 5).

Διπλοί και τριπλοί αντικατοπτρισμοί. Εάν ο δείκτης διάθλασης του αέρα αλλάξει πρώτα γρήγορα και μετά αργά, τότε οι ακτίνες στην περιοχή I θα κάμπτονται πιο γρήγορα από ό,τι στην περιοχή II. Ως αποτέλεσμα, εμφανίζονται δύο εικόνες (Εικ. 6, 7). Οι ακτίνες φωτός 1 που διαδίδονται εντός της περιοχής αέρα I σχηματίζουν μια ανεστραμμένη εικόνα του αντικειμένου. Οι δοκοί 2, που διαδίδονται κυρίως εντός της περιοχής II, είναι καμπυλωμένες σε μικρότερο βαθμό και σχηματίζουν μια ευθεία εικόνα.

Για να καταλάβει κανείς πώς εμφανίζεται ένας τριπλός αντικατοπτρισμός, πρέπει να φανταστεί κανείς τρεις διαδοχικές περιοχές αέρα: την πρώτη (κοντά στην ίδια την επιφάνεια), όπου ο δείκτης διάθλασης μειώνεται αργά με το ύψος, την επόμενη, όπου ο δείκτης διάθλασης μειώνεται γρήγορα και την τρίτη περιοχή, όπου ο δείκτης διάθλασης μειώνεται και πάλι αργά. Το σχήμα δείχνει τη θεωρούμενη μεταβολή του δείκτη διάθλασης με το ύψος. Το σχήμα δείχνει πώς συμβαίνει ένας τριπλός αντικατοπτρισμός. Οι ακτίνες 1 σχηματίζουν την κάτω εικόνα του αντικειμένου, διαδίδονται εντός της περιοχής αέρα I. Οι ακτίνες 2 σχηματίζουν μια ανεστραμμένη εικόνα. Πέφτω στην περιοχή του αέρα II, αυτές οι ακτίνες βιώνουν μια ισχυρή καμπυλότητα. Οι δοκοί 3 σχηματίζουν την επάνω άμεση εικόνα του αντικειμένου.

Mirage υπερμακράς όρασης. Η φύση αυτών των αντικατοπτρισμών είναι η λιγότερο μελετημένη. Είναι σαφές ότι η ατμόσφαιρα πρέπει να είναι διαφανής, απαλλαγμένη από υδρατμούς και ρύπανση. Αυτό όμως δεν είναι αρκετό. Ένα σταθερό στρώμα ψυχρού αέρα θα πρέπει να σχηματιστεί σε κάποιο ύψος πάνω από το έδαφος. Κάτω και πάνω από αυτό το στρώμα, ο αέρας πρέπει να είναι πιο ζεστός. Μια δέσμη φωτός που έχει πέσει μέσα σε ένα πυκνό κρύο στρώμα αέρα είναι, σαν να λέγαμε, «κλειδωμένη» μέσα σε αυτό και διαδίδεται σε αυτό σαν ένα είδος οδηγού φωτός. Η τροχιά της ακτίνας στο Σχήμα 8 είναι κυρτή όλη την ώρα προς τις λιγότερο πυκνές περιοχές του αέρα.

Η εμφάνιση εξαιρετικά μακρινών αντικατοπτρισμών μπορεί να εξηγηθεί από τη διάδοση των ακτίνων μέσα σε τέτοιους «οδηγούς φωτός», που μερικές φορές δημιουργούνται από τη φύση.

Το ουράνιο τόξο είναι ένα όμορφο ουράνιο φαινόμενο που πάντα τραβούσε την προσοχή του ανθρώπου. Στα παλιά χρόνια, όταν οι άνθρωποι γνώριζαν ακόμα λίγα για τον κόσμο γύρω τους, το ουράνιο τόξο θεωρούνταν «ουράνιο ζώδιο». Έτσι, οι αρχαίοι Έλληνες πίστευαν ότι το ουράνιο τόξο είναι το χαμόγελο της θεάς Ίριδας.

Το ουράνιο τόξο παρατηρείται στην αντίθετη κατεύθυνση από τον Ήλιο, με φόντο τα σύννεφα της βροχής ή τη βροχή. Ένα πολύχρωμο τόξο βρίσκεται συνήθως σε απόσταση 1-2 km από τον παρατηρητή και μερικές φορές μπορεί να παρατηρηθεί σε απόσταση 2-3 m με φόντο σταγόνες νερού που σχηματίζονται από βρύσες ή ψεκασμούς νερού.

Το κέντρο του ουράνιου τόξου βρίσκεται στη συνέχεια της ευθείας γραμμής που συνδέει τον Ήλιο και το μάτι του παρατηρητή - στην αντιηλιακή γραμμή. Η γωνία μεταξύ της κατεύθυνσης προς το κύριο ουράνιο τόξο και της αντιηλιακής γραμμής είναι 41-42º (Εικ. 9).

Την ώρα της ανατολής, το αντιηλιακό σημείο (σημείο Μ) βρίσκεται στη γραμμή του ορίζοντα και το ουράνιο τόξο μοιάζει με ημικύκλιο. Καθώς ο ήλιος ανατέλλει, το αντιηλιακό σημείο πέφτει κάτω από τον ορίζοντα και το μέγεθος του ουράνιου τόξου μειώνεται. Είναι μόνο μέρος ενός κύκλου.

Συχνά υπάρχει ένα δευτερεύον ουράνιο τόξο, ομόκεντρο με το πρώτο, με γωνιακή ακτίνα περίπου 52º και αντίστροφη διάταξη χρωμάτων.

Σε ύψος Ήλιου 41º, το κύριο ουράνιο τόξο παύει να είναι ορατό και μόνο ένα μέρος του δευτερεύοντος ουράνιου τόξου εμφανίζεται πάνω από τον ορίζοντα, και σε ύψος Ήλιου μεγαλύτερο από 52º, δεν είναι ορατό ούτε το δευτερεύον ουράνιο τόξο. Επομένως, στα μεσαία γεωγραφικά πλάτη του ισημερινού, αυτό το φυσικό φαινόμενο δεν παρατηρείται ποτέ κατά τις κοντινές μεσημεριανές ώρες.

Το ουράνιο τόξο έχει επτά βασικά χρώματα που μεταβαίνουν ομαλά από το ένα στο άλλο.

Το σχήμα του τόξου, η φωτεινότητα των χρωμάτων, το πλάτος των λωρίδων εξαρτώνται από το μέγεθος των σταγονιδίων νερού και τον αριθμό τους. Οι μεγάλες σταγόνες δημιουργούν ένα πιο στενό ουράνιο τόξο, με έντονα έντονα χρώματα, οι μικρές σταγόνες δημιουργούν ένα τόξο που είναι θολό, ξεθωριασμένο και ακόμη και λευκό. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο ένα φωτεινό στενό ουράνιο τόξο είναι ορατό το καλοκαίρι μετά από μια καταιγίδα, κατά την οποία πέφτουν μεγάλες σταγόνες.

Η θεωρία του ουράνιου τόξου δόθηκε για πρώτη φορά το 1637 από τον René Descartes. Εξήγησε το ουράνιο τόξο ως ένα φαινόμενο που σχετίζεται με την ανάκλαση και τη διάθλαση του φωτός στις σταγόνες της βροχής.

Ο σχηματισμός των χρωμάτων και η αλληλουχία τους εξηγήθηκαν αργότερα, αφού αποκαλύφθηκε η περίπλοκη φύση του λευκού φωτός και η διασπορά του σε ένα μέσο. Η θεωρία περίθλασης του ουράνιου τόξου αναπτύχθηκε από τους Airy and Partner.

Μπορούμε να εξετάσουμε την απλούστερη περίπτωση: αφήστε μια δέσμη παράλληλων ηλιακών ακτίνων να πέσει πάνω σε σταγόνες που έχουν σχήμα μπάλας (Εικ. 10). Μια δέσμη που προσπίπτει στην επιφάνεια μιας σταγόνας στο σημείο Α διαθλάται μέσα της σύμφωνα με το νόμο της διάθλασης:

n sin α=n sin β, όπου n=1, n≈1,33 –

Οι δείκτες διάθλασης του αέρα και του νερού, αντίστοιχα, α είναι η γωνία πρόσπτωσης και β είναι η γωνία διάθλασης του φωτός.

Μέσα στη σταγόνα, η ακτίνα ΑΒ πηγαίνει σε ευθεία γραμμή. Στο σημείο Β, η δέσμη διαθλάται μερικώς και μερικώς ανακλάται. Πρέπει να σημειωθεί ότι όσο μικρότερη είναι η γωνία πρόσπτωσης στο σημείο Β, και επομένως στο σημείο Α, τόσο μικρότερη είναι η ένταση της ανακλώμενης δέσμης και τόσο μεγαλύτερη είναι η ένταση της διαθλασμένης δέσμης.

Η δέσμη ΑΒ μετά την ανάκλαση στο σημείο Β εμφανίζεται υπό γωνία β`=β b προσκρούει στο σημείο C, όπου συμβαίνει επίσης μερική ανάκλαση και μερική διάθλαση του φωτός. Η διαθλασμένη δέσμη φεύγει από την πτώση υπό γωνία γ, ενώ η ανακλώμενη μπορεί να πάει παραπέρα, στο σημείο Δ κλπ. Έτσι, η φωτεινή δέσμη στην πτώση υφίσταται πολλαπλές ανακλάσεις και διαθλάσεις. Με κάθε ανάκλαση, μερικές από τις ακτίνες φωτός βγαίνουν και η έντασή τους μέσα στη σταγόνα μειώνεται. Η πιο έντονη από τις ακτίνες που αναδύονται στον αέρα είναι η ακτίνα που αναδύθηκε από την πτώση στο σημείο Β. Αλλά είναι δύσκολο να την παρατηρήσουμε, αφού χάνεται στο φόντο του λαμπερού άμεσου ηλιακού φωτός. Οι ακτίνες, που διαθλώνται στο σημείο C, δημιουργούν αθροιστικά στο φόντο σκοτεινό σύννεφοτο πρωτεύον ουράνιο τόξο και οι ακτίνες που διαθλώνται στο σημείο D δίνουν ένα δευτερεύον ουράνιο τόξο, το οποίο είναι λιγότερο έντονο από το πρωτεύον.

Κατά την εξέταση του σχηματισμού ενός ουράνιου τόξου, πρέπει να ληφθεί υπόψη ένα ακόμη φαινόμενο - η άνιση διάθλαση κυμάτων φωτός διαφορετικού μήκους, δηλαδή ακτίνες φωτός διαφορετικό χρώμα. Αυτό το φαινόμενο ονομάζεται διασπορά. Λόγω της διασποράς, οι γωνίες διάθλασης γ και η γωνία εκτροπής των ακτίνων Θ σε μια σταγόνα είναι διαφορετικές για ακτίνες διαφορετικών χρωμάτων.

Τις περισσότερες φορές βλέπουμε ένα ουράνιο τόξο. Δεν είναι ασυνήθιστο για δύο λωρίδες ουράνιου τόξου να εμφανίζονται ταυτόχρονα στον ουρανό, που βρίσκονται η μία μετά την άλλη. παρακολουθώντας και άλλα περισσότεροουράνια τόξα - τρία, τέσσερα και ακόμη και πέντε ταυτόχρονα. Αυτό το ενδιαφέρον φαινόμενο παρατηρήθηκε από τους Leningraders στις 24 Σεπτεμβρίου 1948, όταν τέσσερα ουράνια τόξα εμφανίστηκαν ανάμεσα στα σύννεφα πάνω από τον Νέβα το απόγευμα. Αποδεικνύεται ότι ένα ουράνιο τόξο μπορεί να προκύψει όχι μόνο από άμεσες ακτίνες. συχνά εμφανίζεται στις ανακλώμενες ακτίνες του ήλιου. Αυτό φαίνεται στις όχθες των θαλάσσιων κόλπων, μεγάλα ποτάμιακαι λίμνες. Τρία ή τέσσερα ουράνια τόξα - συνηθισμένα και αντανακλαστικά - μερικές φορές δημιουργούν μια όμορφη εικόνα. Δεδομένου ότι οι ακτίνες του Ήλιου που αντανακλώνται από την επιφάνεια του νερού πηγαίνουν από κάτω προς τα πάνω, το ουράνιο τόξο που σχηματίζεται στις ακτίνες μπορεί μερικές φορές να φαίνεται εντελώς ασυνήθιστο.

Δεν πρέπει να πιστεύετε ότι ένα ουράνιο τόξο μπορεί να παρατηρηθεί μόνο κατά τη διάρκεια της ημέρας. Συμβαίνει τη νύχτα, ωστόσο, πάντα αδύναμο. Μπορείτε να δείτε ένα τέτοιο ουράνιο τόξο μετά από μια νυχτερινή βροχή, όταν το φεγγάρι κοιτάζει πίσω από τα σύννεφα.

Κάποια όψη ουράνιου τόξου μπορεί να ληφθεί από αυτήν την εμπειρία: Πρέπει να ανάψετε μια φιάλη γεμάτη με νερό ηλιακό φωςή μια λάμπα μέσα από μια τρύπα στον λευκό πίνακα. Στη συνέχεια, ένα ουράνιο τόξο θα γίνει καθαρά ορατό στον πίνακα και η γωνία απόκλισης των ακτίνων σε σύγκριση με την αρχική κατεύθυνση θα είναι περίπου 41-42 °. Υπό φυσικές συνθήκες, δεν υπάρχει οθόνη, η εικόνα εμφανίζεται στον αμφιβληστροειδή χιτώνα του ματιού και το μάτι προβάλλει αυτή την εικόνα στα σύννεφα.

Εάν ένα ουράνιο τόξο εμφανιστεί το βράδυ πριν από τη δύση του ηλίου, τότε παρατηρείται ένα κόκκινο ουράνιο τόξο. Τα τελευταία πέντε ή δέκα λεπτά πριν τη δύση του ηλίου, όλα τα χρώματα του ουράνιου τόξου, εκτός από το κόκκινο, εξαφανίζονται, γίνεται πολύ φωτεινό και ορατό ακόμα και δέκα λεπτά μετά τη δύση του ηλίου.

Ένα όμορφο θέαμα είναι ένα ουράνιο τόξο στη δροσιά. Μπορεί να παρατηρηθεί με την ανατολή του ηλίου στο γρασίδι καλυμμένο με δροσιά. Αυτό το ουράνιο τόξο έχει σχήμα υπερβολής.

σέλας

Ένα από τα ωραιότερα οπτικά φαινόμενα της φύσης είναι το βόρειο σέλας.

Στις περισσότερες περιπτώσεις σέλαςέχουν μια πράσινη ή μπλε-πράσινη απόχρωση με περιστασιακά εμφανιζόμενες κηλίδες ή ένα περίγραμμα ροζ ή κόκκινο.

Τα σέλας παρατηρούνται σε δύο κύριες μορφές - με τη μορφή κορδέλες και με τη μορφή κηλίδων που μοιάζουν με σύννεφα. Όταν η λάμψη είναι έντονη, παίρνει τη μορφή κορδέλες. Χάνοντας την ένταση, μετατρέπεται σε κηλίδες. Ωστόσο, πολλές κορδέλες εξαφανίζονται πριν σπάσουν σε σημεία. Οι κορδέλες φαίνονται να κρέμονται στο σκοτεινό χώρο του ουρανού, μοιάζοντας με γιγάντια κουρτίνα ή κουρτίνα, που συνήθως εκτείνεται από την ανατολή προς τη δύση για χιλιάδες χιλιόμετρα. Το ύψος αυτής της κουρτίνας είναι αρκετές εκατοντάδες χιλιόμετρα, το πάχος δεν ξεπερνά τις αρκετές εκατοντάδες μέτρα και είναι τόσο λεπτή και διαφανής που φαίνονται αστέρια μέσα από αυτήν. Το κάτω άκρο της κουρτίνας είναι αρκετά έντονα και ευδιάκριτα με περίγραμμα και συχνά χρωματίζεται σε κόκκινο ή ροζ χρώμα, θυμίζοντας το περίγραμμα της κουρτίνας, το πάνω χάνεται σταδιακά σε ύψος και αυτό δημιουργεί μια ιδιαίτερα θεαματική εντύπωση του βάθους του χώρου.

Υπάρχουν τέσσερις τύποι σέλας:

Ομοιογενές τόξο - η φωτεινή λωρίδα έχει την απλούστερη, πιο ήρεμη μορφή. Είναι πιο φωτεινό από κάτω και σταδιακά εξαφανίζεται προς τα πάνω στο φόντο της λάμψης του ουρανού.

Ακτινοβόλο τόξο - η ταινία γίνεται κάπως πιο ενεργή και κινητή, σχηματίζει μικρές πτυχώσεις και ροές.

Ζώνη ακτινοβολίας - με αυξανόμενη δραστηριότητα, μεγαλύτερες πτυχές υπερτίθενται σε μικρές.

Με αυξημένη δραστηριότητα, οι πτυχές ή οι θηλιές επεκτείνονται σε τεράστια μεγέθη, η κάτω άκρη της κορδέλας λάμπει έντονα με μια ροζ λάμψη. Όταν η δραστηριότητα υποχωρεί, οι ρυτίδες εξαφανίζονται και η ταινία επιστρέφει σε ομοιόμορφο σχήμα. Αυτό υποδηλώνει ότι η ομοιόμορφη δομή είναι η κύρια μορφή του σέλας και οι πτυχές συνδέονται με αύξηση της δραστηριότητας.

Συχνά υπάρχουν σέλας διαφορετικού είδους. Αιχμαλωτίζουν ολόκληρη την πολική περιοχή και είναι πολύ έντονα. Εμφανίζονται κατά την αύξηση της ηλιακής δραστηριότητας. Αυτά τα φώτα εμφανίζονται ως ένα λευκό-πράσινο καπάκι. Τέτοια σέλας ονομάζονται σκουλαρίκια.

Σύμφωνα με τη φωτεινότητα του σέλας, χωρίζονται σε τέσσερις κατηγορίες, που διαφέρουν μεταξύ τους κατά μία τάξη μεγέθους (δηλαδή 10 φορές). Η πρώτη κατηγορία περιλαμβάνει σέλας, ελάχιστα αισθητή και περίπου ίση σε φωτεινότητα Γαλαξίας, η ακτινοβολία της τέταρτης τάξης φωτίζει τη Γη τόσο έντονα όσο η πανσέληνος.

Να σημειωθεί ότι το σέλας που έχει προκύψει διαδίδεται προς τα δυτικά με ταχύτητα 1 km/sec. Τα ανώτερα στρώματα της ατμόσφαιρας στην περιοχή των εκλάμψεων του σέλας θερμαίνονται και ορμούν προς τα πάνω, γεγονός που έχει επηρεάσει την ενισχυμένη επιβράδυνση των τεχνητών δορυφόρων της Γης που διέρχονται από αυτές τις ζώνες.

Κατά τη διάρκεια των σέλας, τα δινοηλεκτρικά ρεύματα εμφανίζονται στην ατμόσφαιρα της Γης, συλλαμβάνοντας μεγάλες περιοχές. Διεγείρουν μαγνητικές καταιγίδες, τα λεγόμενα πρόσθετα ασταθή μαγνητικά πεδία. Όταν η ατμόσφαιρα λάμπει, εκπέμπει ακτίνες Χ, οι οποίες είναι πιθανότατα το αποτέλεσμα της επιβράδυνσης των ηλεκτρονίων στην ατμόσφαιρα.

Οι συχνές λάμψεις λάμψης συνοδεύονται σχεδόν πάντα από ήχους που μοιάζουν με θόρυβο, κροτάλισμα. Τα σέλας έχουν μεγάλη επιρροή στις έντονες αλλαγές στην ιονόσφαιρα, οι οποίες με τη σειρά τους επηρεάζουν τις συνθήκες της ραδιοεπικοινωνίας, δηλαδή η ραδιοεπικοινωνία επιδεινώνεται πολύ, με αποτέλεσμα ισχυρές παρεμβολές ή ακόμα και πλήρη απώλεια λήψης.

Η ανάδυση των πολικών φώτων.

Η γη είναι ένας τεράστιος μαγνήτης Βόρειος πόλοςπου βρίσκεται κοντά στο νότιο γεωγραφικό πόλο, και το νότιο - κοντά στο βορρά. Και οι γραμμές δύναμης του μαγνητικού πεδίου της Γης είναι γεωμαγνητικές γραμμές που βγαίνουν από την περιοχή δίπλα στον βόρειο μαγνητικό πόλο της Γης. Καλύπτουν ολόκληρη την υδρόγειο και εισέρχονται σε αυτήν στην περιοχή του νότιου μαγνητικού πόλου, σχηματίζοντας ένα δακτυλιοειδές πλέγμα γύρω από τη Γη.

Για μεγάλο χρονικό διάστημα πίστευαν ότι η θέση των γραμμών του μαγνητικού πεδίου είναι συμμετρική ως προς τον άξονα της γης. Αλλά στην πραγματικότητα, αποδείχθηκε ότι ο λεγόμενος «ηλιακός άνεμος», δηλαδή η ροή πρωτονίων και ηλεκτρονίων που εκπέμπονται από τον Ήλιο, χτυπά το γεωμαγνητικό κέλυφος της Γης από ύψος περίπου 20.000 km. Το τραβάει μακριά από τον Ήλιο, σχηματίζοντας έτσι ένα είδος μαγνητικής «ουράς» κοντά στη Γη.

Μόλις βρεθεί στο μαγνητικό πεδίο της Γης, ένα ηλεκτρόνιο ή ένα πρωτόνιο κινείται σε μια σπείρα, τυλίγοντας γύρω από τη γεωμαγνητική γραμμή. Αυτά τα σωματίδια, που έπεσαν από τον ηλιακό άνεμο στο μαγνητικό πεδίο της Γης, χωρίζονται σε δύο μέρη: ένα μέρος κατά μήκος των γραμμών του μαγνητικού πεδίου ρέει αμέσως στις πολικές περιοχές της Γης και το άλλο μέρος μπαίνει μέσα στο τεροειδή και κινείται μέσα σε αυτό. , όπως είναι δυνατόν σύμφωνα με τον κανόνα του αριστερού χεριού, κατά μήκος της κλειστής καμπύλης ABC. Στο τέλος, αυτά τα πρωτόνια και τα ηλεκτρόνια ρέουν επίσης κατά μήκος γεωμαγνητικών γραμμών στην περιοχή των πόλων, όπου εμφανίζεται η αυξημένη συγκέντρωσή τους. Τα πρωτόνια και τα ηλεκτρόνια παράγουν ιονισμό και διέγερση ατόμων και μορίων αερίων. Για να γίνει αυτό, έχουν αρκετή ενέργεια. Δεδομένου ότι τα πρωτόνια φτάνουν στη Γη με ενέργειες 10000-20000 eV (1 eV = 1,6 10 J) και τα ηλεκτρόνια με ενέργειες 10-20 eV. Και για τον ιονισμό των ατόμων, είναι απαραίτητο: για το υδρογόνο - 13,56 eV, για το οξυγόνο - 13,56 eV, για το άζωτο - 124,47 eV, και ακόμη λιγότερο για τη διέγερση.

Σύμφωνα με την αρχή του πώς συμβαίνει σε σωλήνες με ένα σπάνιο αέριο, όταν τα ρεύματα διέρχονται από αυτούς, τα διεγερμένα άτομα του αερίου δίνουν πίσω τη ληφθείσα ενέργεια με τη μορφή φωτός.

Η πράσινη και η κόκκινη λάμψη, σύμφωνα με τα αποτελέσματα της φασματικής μελέτης, ανήκουν σε διεγερμένα άτομα οξυγόνου και η υπέρυθρη και η ιώδης λάμψη ανήκουν σε ιονισμένα μόρια αζώτου. Ορισμένες γραμμές εκπομπής οξυγόνου και αζώτου σχηματίζονται σε υψόμετρο 110 km και η κόκκινη λάμψη του οξυγόνου σχηματίζεται σε υψόμετρο 200-400 km. Η επόμενη ασθενής πηγή κόκκινου φωτός είναι τα άτομα υδρογόνου, που σχηματίζονται στην ανώτερη ατμόσφαιρα από πρωτόνια που έφτασαν από τον Ήλιο. Ένα τέτοιο πρωτόνιο, αφού συλλάβει ένα ηλεκτρόνιο, μετατρέπεται σε διεγερμένο άτομο υδρογόνου και εκπέμπει κόκκινο φως.

Μετά τις εκλάμψεις στον Ήλιο, οι εκλάμψεις σέλας εμφανίζονται συνήθως σε μία ή δύο ημέρες. Αυτό δείχνει μια σύνδεση μεταξύ αυτών των φαινομένων. Μια μελέτη με χρήση πυραύλων έδειξε ότι σε μέρη με μεγαλύτερη ένταση σέλας, διατηρείται υψηλότερο επίπεδο ιονισμού αερίου από ηλεκτρόνια. Σύμφωνα με τους επιστήμονες, η μέγιστη ένταση του σέλας επιτυγχάνεται στις ακτές των ωκεανών και των θαλασσών.

Υπάρχει μια σειρά από δυσκολίες στην επιστημονική εξήγηση όλων των φαινομένων που σχετίζονται με τα σέλας. Δηλαδή, ο μηχανισμός της επιτάχυνσης των σωματιδίων σε ορισμένες ενέργειες δεν είναι πλήρως γνωστός, οι τροχιές της κίνησής τους στο διάστημα κοντά στη Γη δεν είναι ξεκάθαρες, ο μηχανισμός για το σχηματισμό της φωταύγειας δεν είναι απολύτως σαφής. διάφορα είδη, η προέλευση των ήχων είναι ασαφής, δεν συμφωνούν όλα ποσοτικά στο ενεργειακό ισοζύγιο ιονισμού και διέγερσης των σωματιδίων.

Μεταχειρισμένα βιβλία:

1. "Φυσική στη φύση", συγγραφέας - L. V. Tarasov, εκδοτικός οίκος "Prosveshchenie", Μόσχα, 1988.
2. "Οπτικά φαινόμενα στη φύση", συγγραφέας - V. L. Bulat, εκδοτικός οίκος "Prosveshchenie", Μόσχα, 1974.
3. "Συνομιλίες για τη Φυσική, Μέρος II", συγγραφέας - M.I. Bludov, εκδοτικός οίκος Prosveshchenie, Μόσχα, 1985.
4. "Φυσική 10", συγγραφείς - G. Ya. Myakishev B. B. Bukhovtsev, εκδοτικός οίκος "Prosveshchenie", Μόσχα, 1987.
5. "Εγκυκλοπαιδικό λεξικό ενός νεαρού φυσικού", που συντάχθηκε από τον V. A. Chuyanov, εκδοτικός οίκος "Παιδαγωγική", Μόσχα, 1984.
6. «Εγχειρίδιο Φυσικής Σχολής», που συντάχθηκε από τη Φιλολογική Εταιρεία «Slovo», Μόσχα, 1995.
7. «Φυσική 11», N. M. Shakhmaev, S. N. Shakhmaev, D. Sh. Shodiev, εκδοτικός οίκος Prosveshchenie, Μόσχα, 1991.
8. «Επίλυση προβλημάτων στη φυσική», V. A. Shevtsov, εκδοτικός οίκος βιβλίων Nizhne-Volzhsky, Βόλγκογκραντ, 1999.

Είμαστε περιτριγυρισμένοι από έναν απείρως ποικιλόμορφο κόσμο ουσιών και φαινομένων.

Αλλάζει συνεχώς.

Οποιεσδήποτε αλλαγές συμβαίνουν στα σώματα ονομάζονται φαινόμενα.Η γέννηση των αστεριών, η αλλαγή της ημέρας και της νύχτας, το λιώσιμο των πάγων, το πρήξιμο των μπουμπουκιών στα δέντρα, η αναλαμπή κεραυνών κατά τη διάρκεια μιας καταιγίδας, και ούτω καθεξής - όλα αυτά είναι φυσικά φαινόμενα.

Θυμηθείτε ότι τα σώματα αποτελούνται από ουσίες. Σημειώστε ότι σε ορισμένα φαινόμενα οι ουσίες των σωμάτων δεν αλλάζουν, ενώ σε άλλα αλλάζουν. Για παράδειγμα, αν σκίσετε ένα κομμάτι χαρτί στη μέση, τότε, παρά τις αλλαγές που έχουν συμβεί, το χαρτί θα παραμείνει χαρτί. Εάν το χαρτί καεί, θα γίνει στάχτη και καπνός.

Φαινόμενα στα οποίατο μέγεθος, το σχήμα των σωμάτων, η κατάσταση των ουσιών μπορεί να αλλάξει, αλλά Οι ουσίες παραμένουν ίδιες, δεν μεταβάλλονται σε άλλες, ονομάζονται φυσικά φαινόμενα(εξάτμιση νερού, λάμψη ηλεκτρικής λάμπας, ήχος χορδών μουσικό όργανοκαι τα λοιπά.).

φυσικά φαινόμεναεξαιρετικά ποικίλη. Ανάμεσά τους διακρίνονται μηχανολογικά, θερμικά, ηλεκτρολογικά, φωτιστικάκαι τα λοιπά.

Ας θυμηθούμε πώς τα σύννεφα επιπλέουν στον ουρανό, ένα αεροπλάνο πετά, ένα αυτοκίνητο οδηγεί, ένα μήλο πέφτει, ένα καρότσι κυλάει κ.λπ. Σε όλα αυτά τα φαινόμενα, τα αντικείμενα (σώματα) κινούνται. Τα φαινόμενα που σχετίζονται με την αλλαγή της θέσης ενός σώματος σε σχέση με άλλα σώματα ονομάζονται μηχανικός(μεταφρασμένο από το ελληνικό "mehane" σημαίνει μηχανικό εργαλείο).

Πολλά φαινόμενα προκαλούνται από την αλλαγή της ζέστης και του κρύου. Σε αυτή την περίπτωση, οι ιδιότητες των ίδιων των σωμάτων αλλάζουν. Αλλάζουν σχήμα, μέγεθος, αλλάζει η κατάσταση αυτών των σωμάτων. Για παράδειγμα, όταν θερμαίνεται, ο πάγος μετατρέπεται σε νερό, το νερό σε ατμό. Όταν πέφτει η θερμοκρασία, ο ατμός μετατρέπεται σε νερό, το νερό σε πάγο. Τα φαινόμενα που σχετίζονται με τη θέρμανση και την ψύξη των σωμάτων ονομάζονται θερμικός(Εικ. 35).

Ρύζι. 35. Φυσικό φαινόμενο: η μετάβαση της ύλης από τη μια κατάσταση στην άλλη. Εάν παγώσετε σταγόνες νερού, ο πάγος θα εμφανιστεί ξανά

Σκεφτείτε ηλεκτρικόςπρωτοφανής. Η λέξη "ηλεκτρισμός" προέρχεται από την ελληνική λέξη "ηλεκτρόνιο" - κεχριμπάρι.Να θυμάστε ότι όταν βγάζετε γρήγορα το μάλλινο πουλόβερ σας, ακούτε ένα ελαφρύ τρίξιμο. Αν κάνετε το ίδιο σε απόλυτο σκοτάδι, θα δείτε και σπίθες. Αυτό είναι το απλούστερο ηλεκτρικό φαινόμενο.

Για να εξοικειωθείτε με ένα άλλο ηλεκτρικό φαινόμενο, κάντε το παρακάτω πείραμα.

Κόψτε μικρά κομμάτια χαρτιού και τοποθετήστε τα στην επιφάνεια του τραπεζιού. Χτενίστε καθαρά και στεγνά μαλλιά με μια πλαστική χτένα και φέρτε τα στα χαρτάκια. Τι συνέβη?

Ρύζι. 36. Μικρά κομμάτια χαρτιού έλκονται από τη χτένα

Τα σώματα που είναι ικανά να προσελκύουν ελαφρά αντικείμενα μετά το τρίψιμο ονομάζονται ηλεκτρισμένη(Εικ. 36). Αστραπές κατά τη διάρκεια καταιγίδων, σέλας, ηλεκτρισμός χαρτιού και συνθετικών υφασμάτων - όλα αυτά είναι ηλεκτρικά φαινόμενα. Η λειτουργία του τηλεφώνου, του ραδιοφώνου, της τηλεόρασης, διαφόρων οικιακών συσκευών αποτελούν παραδείγματα ανθρώπινης χρήσης ηλεκτρικών φαινομένων.

Τα φαινόμενα που σχετίζονται με το φως ονομάζονται φως. Το φως προέρχεται από τον ήλιο, τα αστέρια, τις λάμπες και μερικά ζωντανά πράγματα, όπως οι πυγολαμπίδες. Τέτοια σώματα ονομάζονται φωτεινός.

Βλέπουμε πότε το φως χτυπά τον αμφιβληστροειδή. Δεν μπορούμε να δούμε στο απόλυτο σκοτάδι. Τα αντικείμενα που δεν εκπέμπουν από μόνα τους φως (για παράδειγμα, δέντρα, γρασίδι, οι σελίδες αυτού του βιβλίου κ.λπ.) είναι ορατά μόνο όταν λαμβάνουν φως από κάποιο φωτεινό σώμα και το αντανακλούν από την επιφάνειά τους.

Το φεγγάρι, το οποίο συχνά μιλούμε για νυχτερινό φως, είναι στην πραγματικότητα μόνο ένα είδος ανακλαστήρα του ηλιακού φωτός.

Μελετώντας τα φυσικά φαινόμενα της φύσης, ο άνθρωπος έχει μάθει να τα χρησιμοποιεί Καθημερινή ζωή, ΖΩΗ.

1. Τι ονομάζονται φυσικά φαινόμενα;

2. Διαβάστε το κείμενο. Καταγράψτε ποια φυσικά φαινόμενα ονομάζονται σε αυτό: «Ήρθε η άνοιξη. Ο ήλιος γίνεται όλο και πιο ζεστός. Το χιόνι λιώνει, τα ρυάκια τρέχουν. Μπουμπούκια φούσκωσαν στα δέντρα, πύργοι πέταξαν μέσα.

3. Ποια φαινόμενα ονομάζονται φυσικά;

4. Από τα φυσικά φαινόμενα που αναφέρονται παρακάτω, σημειώστε τα μηχανικά φαινόμενα στην πρώτη στήλη. στο δεύτερο - θερμικό? στο τρίτο - ηλεκτρικό? στο τέταρτο - φωτεινά φαινόμενα.

Φυσικά φαινόμενα: αστραπή. λιώσιμο χιονιού? ακτή; τήξη μετάλλων? λειτουργία ηλεκτρικού κουδουνιού. ουράνιο τόξο στον ουρανό? ηλιαχτίδα; κινούμενες πέτρες, άμμος με νερό. βραστό νερό.

Από την αρχαιότητα, οι άνθρωποι συλλέγουν πληροφορίες για τον κόσμο στον οποίο ζουν. Υπήρχε μόνο μία επιστήμη που συνδύαζε όλες τις πληροφορίες για τη φύση που είχε συσσωρεύσει η ανθρωπότητα εκείνη την εποχή. Εκείνη την εποχή οι άνθρωποι δεν ήξεραν ότι παρατηρούσαν παραδείγματα φυσικών φαινομένων. Προς το παρόν, αυτή η επιστήμη ονομάζεται «φυσική επιστήμη».

Τι μελετά η φυσική επιστήμη

Με την πάροδο του χρόνου, οι επιστημονικές ιδέες για τον κόσμο γύρω μας έχουν αλλάξει αισθητά - υπάρχουν πολύ περισσότερες από αυτές. Η φυσική επιστήμη χωρίζεται σε πολλές ξεχωριστές επιστήμες, όπως: βιολογία, χημεία, αστρονομία, γεωγραφία και άλλες. Σε ορισμένες από αυτές τις επιστήμες, η φυσική δεν κατέχει την τελευταία θέση. Οι ανακαλύψεις και τα επιτεύγματα σε αυτόν τον τομέα επέτρεψαν στην ανθρωπότητα να αποκτήσει νέα γνώση. Αυτά περιλαμβάνουν τη δομή και τη συμπεριφορά διαφόρων αντικειμένων όλων των μεγεθών (από γιγάντια αστέρια έως μικροσκοπικά σωματίδια- άτομα και μόρια).

Το φυσικό σώμα είναι...

Υπάρχει ένας ειδικός όρος «ύλη», που στους κύκλους των επιστημόνων αναφέρεται σε οτιδήποτε υπάρχει γύρω μας. Ένα φυσικό σώμα που αποτελείται από ύλη είναι κάθε ουσία που καταλαμβάνει μια συγκεκριμένη θέση στο χώρο. Οποιοδήποτε φυσικό σώμα σε δράση μπορεί να ονομαστεί παράδειγμα φυσικού φαινομένου. Με βάση αυτόν τον ορισμό, μπορούμε να πούμε ότι οποιοδήποτε αντικείμενο είναι ένα φυσικό σώμα. Παραδείγματα φυσικών σωμάτων: κουμπί, σημειωματάριο, πολυέλαιος, γείσο, φεγγάρι, αγόρι, σύννεφα.

Τι είναι φυσικό φαινόμενο

Οποιοδήποτε θέμα είναι σε συνεχή αλλαγή. Μερικά σώματα κινούνται, άλλα βρίσκονται σε επαφή με το τρίτο, το τέταρτο περιστρέφεται. Δεν είναι περίεργο που πριν από πολλά χρόνια ο φιλόσοφος Ηράκλειτος πρόφερε τη φράση «Τα πάντα ρέουν, όλα αλλάζουν». Οι επιστήμονες έχουν ακόμη και έναν ειδικό όρο για τέτοιες αλλαγές - όλα αυτά είναι φαινόμενα.

Ό,τι κινείται είναι φυσικό φαινόμενο.

Ποια είναι τα είδη των φυσικών φαινομένων

• Θερμικός.

Πρόκειται για φαινόμενα όταν, λόγω της επίδρασης της θερμοκρασίας, κάποια σώματα αρχίζουν να μετασχηματίζονται (αλλαγή σχήματος, μεγέθους και κατάστασης). Ένα παράδειγμα φυσικών φαινομένων: υπό την επίδραση του ζεστού ήλιου της άνοιξης, τα παγάκια λιώνουν και μετατρέπονται σε υγρό, με την έναρξη του κρύου καιρού, οι λακκούβες παγώνουν, το βραστό νερό γίνεται ατμός.

• Μηχανικός.

Αυτά τα φαινόμενα χαρακτηρίζουν μια αλλαγή στη θέση ενός σώματος σε σχέση με τα υπόλοιπα. Παραδείγματα: το ρολόι τρέχει, η μπάλα αναπηδά, το δέντρο αιωρείται, το στυλό γράφει, το νερό ρέει. Όλοι τους βρίσκονται σε κίνηση.

• Ηλεκτρικός.

Η φύση αυτών των φαινομένων δικαιολογεί πλήρως το όνομά του. Η λέξη «ηλεκτρισμός» έχει τις ρίζες της στην ελληνική γλώσσα, όπου «ηλεκτρόνιο» σημαίνει «κεχριμπαρένιο». Το παράδειγμα είναι αρκετά απλό και πιθανότατα γνωστό σε πολλούς. Με μια απότομη αφαίρεση ενός μάλλινο πουλόβερ ακούγεται ένα μικρό ράγισμα. Εάν το κάνετε αυτό σβήνοντας το φως στο δωμάτιο, μπορείτε να δείτε τους σπινθήρες.

• Φως.

Το σώμα που συμμετέχει στο φαινόμενο, το οποίο συνδέεται με το φως, ονομάζεται φωτεινό. Ως παράδειγμα φυσικών φαινομένων μπορεί κανείς να αναφέρει το γνωστό μας αστέρι ηλιακό σύστημα- Ο ήλιος, όπως και κάθε άλλο αστέρι, λάμπα, ακόμα και μια πυγολαμπίδα.

• Ήχος.

Η διάδοση του ήχου, η συμπεριφορά των ηχητικών κυμάτων σε συγκρούσεις με ένα εμπόδιο, καθώς και άλλα φαινόμενα που κατά κάποιο τρόπο σχετίζονται με τον ήχο, ανήκουν σε αυτό το είδος φυσικών φαινομένων.

• Οπτικός.

Συμβαίνουν λόγω του φωτός. Έτσι, για παράδειγμα, ο άνθρωπος και τα ζώα μπορούν να δουν επειδή υπάρχει φως. Αυτή η ομάδα περιλαμβάνει επίσης τα φαινόμενα διάδοσης και διάθλασης του φωτός, την ανάκλασή του από αντικείμενα και τη διέλευσή του από διαφορετικά μέσα.

Τώρα ξέρετε τι είναι τα φυσικά φαινόμενα. Ωστόσο, πρέπει να γίνει κατανοητό ότι υπάρχει μια ορισμένη διαφορά μεταξύ φυσικών και φυσικών φαινομένων. Έτσι, με ένα φυσικό φαινόμενο, πολλά φυσικά φαινόμενα συμβαίνουν ταυτόχρονα. Για παράδειγμα, όταν ο κεραυνός χτυπά το έδαφος, εμφανίζεται ο ακόλουθος ήχος, ηλεκτρικός, θερμικός και φως.

Όλα όσα μας περιβάλλουν: τόσο ζωντανά όσο και άψυχη φύση, βρίσκεται σε συνεχή κίνηση και αλλάζει συνεχώς: πλανήτες και αστέρια κινούνται, βρέχει, δέντρα μεγαλώνουν. Και ένα άτομο, όπως γνωρίζουμε από τη βιολογία, περνά συνεχώς από κάποια στάδια ανάπτυξης. Η άλεση σιτηρών σε αλεύρι, η πτώση πέτρες, το βραστό νερό, οι κεραυνοί, οι λαμπτήρες φωτός, η διάλυση ζάχαρης στο τσάι, τα κινούμενα οχήματα, οι κεραυνοί, τα ουράνια τόξα είναι παραδείγματα φυσικών φαινομένων.

Και με ουσίες (σίδηρος, νερό, αέρας, αλάτι κ.λπ.) συμβαίνουν διάφορες αλλαγές ή φαινόμενα. Η ουσία μπορεί να κρυσταλλωθεί, να λιώσει, να συνθλιβεί, να διαλυθεί και να διαχωριστεί ξανά από το διάλυμα. Ωστόσο, η σύνθεσή του θα παραμείνει ίδια.

Ετσι, κρυσταλλική ζάχαρημπορεί να αλεσθεί σε σκόνη τόσο λεπτή που με την παραμικρή αναπνοή θα ανέβει στον αέρα σαν σκόνη. Οι κηλίδες ζάχαρης φαίνονται μόνο στο μικροσκόπιο. Η ζάχαρη μπορεί να χωριστεί σε ακόμη μικρότερα μέρη διαλύοντάς την σε νερό. Εάν το νερό εξατμιστεί από το διάλυμα ζάχαρης, τα μόρια της ζάχαρης θα ενωθούν ξανά μεταξύ τους σε κρυστάλλους. Αλλά όταν διαλύεται στο νερό, και όταν συνθλίβεται, η ζάχαρη παραμένει ζάχαρη.

Στη φύση, το νερό σχηματίζει ποτάμια και θάλασσες, σύννεφα και παγετώνες. Κατά την εξάτμιση, το νερό μετατρέπεται σε ατμό. Οι υδρατμοί είναι το νερό σε αέρια κατάσταση. Όταν εκτίθεται χαμηλές θερμοκρασίες(κάτω από 0˚С) το νερό μετατρέπεται σε στερεή κατάσταση - μετατρέπεται σε πάγο. Το μικρότερο σωματίδιο του νερού είναι ένα μόριο νερού. Το μόριο του νερού είναι επίσης το μικρότερο σωματίδιο ατμού ή πάγου. Το νερό, ο πάγος και ο ατμός δεν είναι διαφορετικές ουσίες, αλλά η ίδια ουσία (νερό) σε διαφορετικές καταστάσεις συσσωμάτωσης.

Όπως το νερό, άλλες ουσίες μπορούν επίσης να μεταφερθούν από τη μια κατάσταση συσσωμάτωσης στην άλλη.

Χαρακτηρίζοντας τη μία ή την άλλη ουσία ως αέριο, υγρό ή στερεό, σημαίνουν την κατάσταση της ουσίας υπό κανονικές συνθήκες. Οποιοδήποτε μέταλλο μπορεί όχι μόνο να λιώσει (μεταφραστεί σε υγρή κατάσταση), αλλά και να μετατραπεί σε αέριο. Αυτό όμως απαιτεί πολύ υψηλές θερμοκρασίες. Στο εξωτερικό κέλυφος του Ήλιου, τα μέταλλα βρίσκονται σε αέρια κατάσταση, επειδή η θερμοκρασία εκεί είναι 6000 ° C. Και, για παράδειγμα, το διοξείδιο του άνθρακα μπορεί να μετατραπεί σε «ξηρό πάγο» με ψύξη.

Τα φαινόμενα στα οποία δεν υπάρχει μετατροπή μιας ουσίας σε άλλη αναφέρονται ως φυσικά φαινόμενα. Τα φυσικά φαινόμενα μπορεί να οδηγήσουν σε αλλαγή, για παράδειγμα, στην κατάσταση συσσωμάτωσης ή θερμοκρασίας, αλλά η σύνθεση των ουσιών θα παραμείνει η ίδια.

Όλα τα φυσικά φαινόμενα μπορούν να χωριστούν σε διάφορες ομάδες.

Τα μηχανικά φαινόμενα είναι φαινόμενα που συμβαίνουν με φυσικά σώματα όταν κινούνται μεταξύ τους (η περιστροφή της Γης γύρω από τον Ήλιο, η κίνηση των αυτοκινήτων, η πτήση ενός αλεξιπτωτιστή).

Τα ηλεκτρικά φαινόμενα είναι φαινόμενα που προκύπτουν από την εμφάνιση, την ύπαρξη, την κίνηση και την αλληλεπίδραση ηλεκτρικών φορτίων ( ηλεκτρική ενέργεια, τηλεγραφία, κεραυνός κατά τη διάρκεια καταιγίδας).

Τα μαγνητικά φαινόμενα είναι φαινόμενα που σχετίζονται με την εμφάνιση μαγνητικών ιδιοτήτων σε φυσικά σώματα (έλξη σιδερένιων αντικειμένων από μαγνήτη, στροφή της βελόνας της πυξίδας προς τα βόρεια).

Τα οπτικά φαινόμενα είναι φαινόμενα που συμβαίνουν κατά τη διάδοση, διάθλαση και ανάκλαση του φωτός (ουράνιο τόξο, αντικατοπτρισμοί, ανάκλαση φωτός από καθρέφτη, εμφάνιση σκιάς).

Τα θερμικά φαινόμενα είναι φαινόμενα που συμβαίνουν όταν τα φυσικά σώματα θερμαίνονται και ψύχονται (λιώσιμο χιονιού, βραστό νερό, ομίχλη, παγωμένο νερό).

Τα ατομικά φαινόμενα είναι φαινόμενα που συμβαίνουν όταν υπάρχει αλλαγή εσωτερική δομήουσίες φυσικών σωμάτων (λάμψη Ήλιου και άστρων, ατομική έκρηξη).

site, με πλήρη ή μερική αντιγραφή του υλικού, απαιτείται σύνδεσμος στην πηγή.