Миражи

Слайд 1

Слайд 2

ЧТО ТАКОЕ МИРАЖ? МИРАЖ -оптическое явление в атмосфере, благодаря которому в зоне видимости появляются изображения предметов, которые при обычных условиях скрыты от наблюдения.

Слайд 3

Ответственность за возникновение миражей несут фотоны (частицы света), проходящие сквозь слои воздуха разной температуры и плотности, искривляющие траекторию их движения. Идеальные условия для появления миража складываются в жаркий солнечный день, когда воздух неподвижно стоит у разогретой плоской поверхности. С этой поверхностью соприкасается самый теплый слой воздуха; чем выше, тем воздух становится более холодным и плотным. Фотоны, устремляющиеся от какого-либо удаленного объекта (например, неба) к глазам наблюдателя, движутся по искривленному пути. Классическая физика объясняет этот феномен тем, что холодный воздух имеет более высокий показатель преломления, чем теплый. Соответственно, фотоны движутся в менее плотных слоях теплого воздуха быстрее, чем в более плотных слоях холодного. Согласно же представлениям квантовой электродинамики, перемещаясь из одной точки в другую, фотоны всегда выбирают такой путь, на преодоление которого у них уйдет минимальное время - даже если он искривлен и длиннее, чем прямой путь между двумя точками. В искривлении света и кроется причина того, что удаленный объект, от которого он отражается, кажется нам расположенным совсем не в том месте, где находится в действительности.. Как же мы видим миражи?

Слайд 4

Летом, в жаркую погоду, когда ярко светит солнце, на шоссе можно увидеть вдали лужи, отражающие небо. На самом деле никаких луж нет: это зрительный обман, мираж. Водная поверхность озера отражает световые лучи и создает изображение прибрежной растительности. Слой воздуха тоже может отражать световые лучи и создавать перевернутое изображение пейзажа, находящегося очень далеко. Это происходит при жаркой погоде: разогретый воздух поднимается вверх и там соприкасается с холодным слоем воздуха. Поверхность соприкосновения, словно зеркало, отражает в безводной пустыне пышную растительность оазиса, который находится очень далеко. Так же и на шоссе небо отражается в лужах, которых на самом деле нет. В слоях воздуха с разной плотностью световые лучи преломляются, искажаются и приобретают неправильные, фантастические формы. На Байкале идеальные условия для возникновения миражей: потоки тёплого воздуха над охлаждённой водой летом, прозрачная атмосфера и сильные морозы с недвижимым воздухом зимой.

Слайд 5

Виды миражей

Слайд 6

Нижние миражи Нижние миражи весьма обычны. Например, вода, наблюдаемая на песке в пустыне или на горячем асфальте, является миражом неба над горячим песком или асфальтом. Приземление самолета в фильмах или автомобильные гонки по телевиденью часто снимают очень близко к поверхности горячего асфальта. Тогда ниже автомобиля или самолета вы можете видеть их зеркальное изображение (нижний мираж), а также мираж неба. По такому же принципу, если вы смотрите на объект, например, вдоль стены, нагретой солнцем, то вы можете почти всегда увидеть мираж объекта рядом с стеной . Если в жаркий летний день встать на железнодорожное полотно или холмик над ним, когда солнце находится немного сбоку или сбоку и чуть впереди железнодорожного пути, то можно разглядеть, как рельсы в двух-трех километрах от нас как будто погружаются в искрящееся озеро, словно пути залило наводнением. Попробуем приблизиться к "озеру" - оно отодвинется, и сколько бы мы ни шли по направлению к нему, оно неизменно будет находиться в 2-3 километрах от нас. Такие "озерные" миражи доводили до отчаяния путников пустыни, изнывавших от зноя и жажды. Они видели также в 2-3 километрах вожделенную воду, брели к ней из последних сил, но вода отступала, а потом точно растворялась в воздухе.

Слайд 7

Верхние миражи Этот вид миражей по своему происхождению не сложнее "озерных", но разнообразнее. Их принято называть "миражами дальнего видения". Жители Лазурного берега Франции ясным утром не раз видели, как на горизонте Средиземного моря, где вода сливается с небом, из моря поднимается цепочка Корсиканских гор, до которой от Лазурного берега примерно двести километров. В том же случае, если дело происходит в самой пустыне, поверхность которой и прилегающие слои воздуха раскалены солнцем, наверху давление воздуха может оказаться большим, лучи станут загибаться в другую сторону. И тогда уже любопытные явления будут происходить с теми лучами, которые должны были, отразившись от предмета, сразу уткнуться в землю. Но нет, они будут заворачивать кверху и, пройдя перигей где-то возле самой поверхности, уйдут в него. В "Метеорологии" Аристотеля приведен характерный пример: жители Сиракуз видели иногда в течение нескольких часов берег континентальной Италии, хотя до него 150 км. Подобные явления также вызваны перераспределением теплых и холодных слоев воздуха. по направлению последнего отрезка пути светового луча.

Слайд 8

Боковые миражи Этот вид миражей может возникнуть в тех случаях, когда слои воздуха одинаковой плотности располагаются в атмосфере не горизонтально, как обычно, а наклонно или даже вертикально. Такие условия создаются летом, утром вскоре после восхода Солнца у скалистых берегов моря или озера, когда берег уже освещен Солнцем, а поверхность воды и воздух над ней еще холодные. Боковые миражи неоднократно наблюдались на Женевском озере. Видели лодку, которая приближалась к берегу, а рядом с нею в точности такая же лодка удалялась от берега. Боковой мираж может появиться у каменной стены дома, нагретой Солнцем, и даже сбоку от нагретой печи.

Слайд 9

СЛОЖНЫЙ ВИД Фата-Моргана – сложное оптическое явление в атмосфере, состоящее из нескольких форм миражей, при котором отдаленные предметы видны многократно и с разнообразными искажениями. Фата-Моргана возникает, когда в нижних слоях атмосферы образуется несколько чередующихся слоев воздуха различной плотности, способных давать зеркальные отражения. В результате отражения, а также и преломления лучей реально существующие предметы дают на горизонте или над ним по нескольку искаженных изображений, частично налагающийся друг на друга и быстро меняющихся во времени, что и создает причудливую картину Фата-Моргана .

Слайд 10

Допустим , что показатель преломления воздуха уменьшается с высотой сначала быстро, а затем медленно. В этом случае световые лучи в первой области будут искривляться сильнее, чем во второй. В результате возникают два изображения. Световые лучи, распространяющиеся в пределах воздушной области (те самые, которые сильно искривляются), формируют перевернутое изображение объекта. Лучи, распространяющиеся в основном в пределах области 2й, искривляются в меньшей степени и формируют прямое изображение. Теперь представим себе, что существуют три последовательные воздушные области: первая (у самой поверхности), где показатель преломления уменьшается с высотой медленно, следующая, где показатель преломления уменьшается быстро, и, наконец, третья, где показатель преломления снова уменьшается медленно. В этом случае возможен тройной мираж. На рисунке представлено рассматриваемое изменение показателя преломления с высотой; цифрами 1, 2, 3 обозначены соответствующие воздушные области (начиная от приповерхностной). На рисунке показано, как возникает тройной мираж. Лучи 1 формируют нижнее прямое изображение объекта, они распространяются в пределах воздушной области 1. Лучи 2 формируют перевернутое изображение; попадая в воздушную область 2, эти лучи испытывают достаточно сильное искривление. Наконец, лучи 3 формируют верхнее прямое изображение объекта. Двойной мираж может возникнуть также в случае, когда у самой поверхности воздух сильно нагрет, выше охлажден, а еще выше снова нагрет. Показатель преломления воздуха с высотой сначала возрастает, а затем начинает уменьшаться. В данном случае ход световых лучей от объекта к наблюдателю может иметь вид, показанный на рисунке (как обычно, через А обозначен наблюдатель). На рисунке выделены две воздушные области: область, где показатель преломления растет с высотой (она окрашена в розовый цвет), и область, где показатель преломления с высотой уменьшается (она окрашена в желтый цвет). Интересно, что самые яркие и четкие виденья возникают не в пустыне, как принято считать, а в условиях экстремального холода – на Аляске. Аляска на сегодняшний день, один из самых лучших мест для появления миражей. Там, даже создано общество по изучению этого явления, которое фиксирует все миражи в специальный журнал. Двойные и тройные миражи

Слайд 11

Спасибо за внимание! В пустыне безлюдной, где яркое солнце где зной и барханов сыпучий песок, там путник усталый от жажды сгорая последние силы с усердием берёг. Он шел, слепо веря, что где-то не близко, воды повстречает большой океан! Но дни пролетали, и силы сгорали. Картина все та же - за барханом бархан. И вдруг вдалеке он увидел, о счастье, того океана блестящую гладь, деревьев ветвистых зелёные кроны ... Ещё бы пару дней ...и ему дошагать! И вновь, собирая последние силы, он духом воспрянул, продолжив свой путь! Но странное дело, того океана ему не достичь! Но тогда в чем же суть? Мираж впереди, а не пышный оазис, вдали увидал наш несчастный герой! Такое явление в пустыне бывает... Отсюда и планов ты прежде не строй! Кругом миражи , а не только в пустыне, как часто по жизни преследуют нас ! За счастье своё, за любовь не земную, увы, мы порой принимаем мираж !