Миражи

Презентация работы «МИРАЖИ»

КАДР 1

Если в жаркий летний день встать около железнодорожного полотна, когда солнце находится сбоку и чуть впереди пути, то можно разглядеть, как рельсы в двух-трех километрах от вас как будто погружаются в искрящееся озеро, словно пути залило наводнением. Попробуйте приблизиться к "озеру" - оно отодвинется, и сколько бы вы  ни шли по направлению к нему, оно неизменно будет находиться в 2-3 километрах. Такие "озерные" миражи доводили до отчаяния путников пустыни, изнывавших от зноя и жажды. Они также видели в 2-3 километрах вожделенную воду, брели к ней из последних сил, но вода отступала, а потом точно растворялась в воздухе.

Люди видели миражи и пытались объяснить их природу.

КАДР 2

«Во все века жила, затаена, надежда - вскрыть все таинства природы».

КАДР 3

Что же такое мираж? О миражах известно все и ничего. Древние египтяне верили, что мираж - это призрак страны, которой больше нет на свете. Учёные считают, что это оптические явления в атмосфере

КАДР 4

В дословном переводе с французского «Мираж» означает видимость

КАДР 5

В целом, мираж это явление довольно частое - так, в Сахаре ежегодно наблюдается около 160 тысяч миражей.

Но чемпионом по миражам считают далекую холодную Аляску. Там, даже создано специальное общество по изучению природных оптических явлений, которое выпускает журнал наблюдения миражей, а туристов из Канады и США возят на автобусах полюбоваться, как на ровном океанском горизонте прямо из пучины встают горы, а потом исчезают неведомо куда.

КАДР 6

Люди наблюдали миражи, начиная с глубокой древности, о чем сохранилось немало преданий. Особенно красочны рассказы о миражах Палестины. Начало научного наблюдения за этим оптическим фокусом совпало с появлением судового журнала, в который детально записывалось все необычное. В старинной книге «Поденные записки о плавании на китовый промысел на восточном береге Гренландии» говорится о большом городе, который наблюдал летом 1820 года командир судна «Баффин», полном замков и храмов, очень похожих на древние строения. Моряк подробно зарисовал это чудесное явление, но свидетельства позднее, конечно же, не подтвердились.

КАДР 7 – 8

Из всего многообразия миражей выделим несколько видов: нижние, видимые под объектом, верхние - над объектом, боковые, двойные миражи и миражи сверхдальнего видения.

КАДР 9

Физика явления заключается в отражении света границей между слоями воздуха разными по плотности. Для наблюдателя такое отражение заключается в том, что вместе с отдалённым объектом (или участком неба) видно его мнимое изображение, смещённое относительно предмета.

КАДР 10

Нижние миражи весьма обычны. Например, вода, наблюдаемая на песке в пустыне, является миражом неба над горячим песком. В литературе такой вид миража называют «оазисным», или «озерным». Его природа изучена в деталях. Он наблюдается при уменьшении температуры с ростом высоты над перегретой ровной поверхностью. Так, уходящая вдаль дорога в жаркий летний день кажется мокрой. Воздух у самой поверхности земли́ сильно нагрет и, следовательно, его плотность относительно мала, показатель преломления у поверхности будет меньше, чем в более высоких воздушных слоях. Световые лучи вблизи поверхности земли́ будут в данном случае изгибаться так, чтобы их траектория была обращена выпуклостью вниз.

 Пусть в некоторой точке находится наблюдатель. Рисунок!!! 2.6(в) Световой луч от некоторого участка голубого неба попадёт в глаз наблюдателя, испытав искривление выпуклостью вниз. А это означает, что наблюдатель увидит соответствующий участок небосвода не над линией горизонта, а ниже её. Т.к. по законам оптики мы всегда видим предмет по направлению последнего отрезка пути светового луча. Наблюдателю будет казаться, что он видит воду, хотя на самом деле перед ним изображение голубого неба. То есть, мнимое изображение неба создаёт иллюзию воды на поверхности. А эффект блеска и переливов вызван неоднородностью потоков теплого воздуха, поднимающегося от горячей поверхности.

 КАДР 11

Если представить себе, что у линии горизонта находятся холмы, пальмы или иные объекты, то наблюдатель увидит и их перевёрнутыми, благодаря отмеченному искривлению лучей, и воспримет как отражения соответствующих объектов в несуществующей воде. Например, приземление самолета в фильмах или автомобильные гонки по телевидению 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. Причина всё в том же искривлении световых лучей. Так возникает иллюзия, представляющая собой озёрный мираж. Нижние миражи наблюдают, как правило, в пустынях и степях.  Такое зеркальное изображение вы видите на экране.

 КАДР 12

Здесь вы видите, как парусник почти пропадает в нижнем мираже. Виднеется только парус

КАДР 13

     На следующем кадре парусник находится на фоне верхнего миража.  Именно их наблюдали жители города Ломоносова, когда отчётливо видели в воздухе здания и улицы Санкт-Петербурга, мосты через Неву, хотя расстояние между городами около 40 км, следовательно, о прямой видимости не может быть речи. Этот вид миражей, наблюдаемых в основном в северных широтах, по своему происхождению не сложнее "озерных", но разнообразнее. Верхний мираж может давать как прямое, так и перевёрнутое изображение.                                

КАДР 14

Эти явления вызваны перераспределением теплых и холодных слоев воздуха. Предположим, что воздух у самой поверхности земли или воды не нагрет, а наоборот заметно охлаждён по сравнению с более высокими слоями. Т.е. с высотой температура увеличивается, плотность уменьшается, что «вынуждает» лучи, отраженные от предметов, находящихся невысоко над горизонтом, искривляться выпуклостью вверх. РИСУНОК!!! 2.7.(б) А вы помните, что по законам оптики мы видим предмет по направлению последнего отрезка пути светового луча. Поэтому атмосферная рефракция приподнимает предметы, и наблюдатель может видеть объекты, скрытые от него за горизонтом, причём он будет видеть их вверху, как бы висящими над линией горизонта. Поэтому такие миражи и называют верхними.                    

КАДР 15

    Миражи могут быть двойными, когда наблюдаются два изображения, простое и перевёрнутое. Эти изображения могут быть разделены полосой воздуха (одно может оказаться над линией горизонта, другое под ней), но могут непосредственно смыкаться друг с другом. Вы видите нижний мираж и мираж корабля. 

КАДР 16

  А здесь вы видите двойной мираж. 20 апреля 1999 года обычный фрахтовщик практиковался в водах юго-западного архипелага Финляндии. Судно принимало множество различных форм; иногда казалось было 2 корабля, один из которых был вверх дном.

    Если показатель преломления воздуха изменяется сначала быстро, а затем медленно, то в этом случае лучи в первой области будут искривляться быстрее, они - то и дают перевёрнутое изображение объекта. Лучи распространяющиеся в пределах второй области, искривляются в меньшей степени и дают прямое изображение. В результате возникают два изображения. Иногда возникает третье изображение.

КАДР 17

    Если есть мираж нижний и верхний, почему бы не быть боковому? Этот вид миражей может возникнуть в тех случаях, когда слои воздуха неодинаковой плотности располагаются в атмосфере не горизонтально, как обычно, а наклонно или даже вертикально. Такие условия создаются летом. 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, хорошо прогретой Солнцем, и даже сбоку от нагретой печи. Природа этого миража точно такая же, как у озерного. Конечно, лучи света отражаются не от стены, а от примыкающей к ней более горячей прослойки воздуха.  

    «Приближаясь к стене форта, сделанной из песчаника, я вдруг заметил, что она заблестела как зеркало и в ней отразились и пыльные пальмы, и верблюды, тащившие на горбах наши пушки», — так описывал свои впечатления от Туниса французский офицер.

КАДР 18

   Особенно удивительны миражи сверхдальнего видения. В ночь на 27 марта 1898 года среди Тихого океана экипаж судна «Матадор» был напуган видением, когда в штиль увидел в 2милях (3,2 км) судно, которое боролось с сильным штормом. Все эти события на самом деле происходили на расстоянии 170 км. Известны случаи, когда подобные миражи наблюдались и на расстояниях до 1000 км.

   Перед вами изображение города – призрака с современными высотными зданиями, широкими городскими улицами и автомобилями который в воскресенье 8 мая 2006 года тысячи туристов и местных жителей наблюдали у восточного побережья Китая. Мираж длился 4 часа. Прежде, чем он произошел, в городе Penglai два дня лил дождь, а затем туманы создали изображение ещё одного города.

Природа этих миражей изучена менее всего. Изучать миражи практически невозможно, ведь они не появляются по заказу. Их хозяйка, Фата-Моргана, всегда оригинальна и непредсказуема.

КАДР 19

   Фата-Морга́на - сложное явление миража, при котором отдалённые объекты видны многократно и с разнообразными искажениями. Свое название они получили в честь героини британского эпоса - феи Морганы. Говорят, что она, сводная сестра короля Артура, отвергнутая возлюбленная Ланцелота, поселилась от огорчения на дне моря, в хрустальном дворце, и с тех пор обманывает мореплавателей призрачными видениями.  Вот пример записанной очевидцами фата-морганы: 3 апреля 1900 года буры — защитники Блумфонтейна — увидели в небе боевые порядки британской армии, притом так четко, что можно было различить пуговицы на красных мундирах офицеров. Это было воспринято как дурное предзнаменование. Через два дня столица Оранжевой республики сдалась.

   К фата-морганам, без сомнения, можно отнести также и многочисленных «летучих голландцев».     (Корабль-призрак, предвещавший несчастье тем, кто встретится с ним в океане).   

Тысячи людей наблюдали в небе буквально висящие города, причудливые замки и даже целые армии, но у  специалистов пока нет объяснений этому природному феномену.

КАДР 20

     Шведский полярный исследователь Hорденшельд не раз наблюдал в Арктике миражи-оборотни. Вот фрагмент его воспоминаний: "Однажды медведь, приближения которого поджидали и хорошо видели, вместо того, чтобы подойти, как раз в момент прицела снайпера... распустил крылья и улетел в виде маленькой зеленой чайки».

   Достоверно известно и о миражах-призраках. В 1965 году американский турист сфотографировал подобный призрак. С тех пор появилось с десяток фотографий миражей - призраков и даже одно любительское видео. Подобные явления обычно возникают утром, в жаркий день, когда от земли еще поднимается пар. Ученые считают, что призраки вызваны отражением на редком тумане. Но уверенно говорить о «механизмах», создающих миражи - призраки, ученые пока не могут. Здесь больше догадок, чем обоснованных теорий.

КАДР 21

   В своей работе я описал одно из интересных явлений природы, связанных с особенностями распространения света в различных средах.    Когда-то миражи «Летучий голландец» и «Фата - Моргана» наводили ужас на моряков. Сегодня все, кто знает законы физики, а точнее ее раздела оптики, могут объяснить некоторые из описанных в работе загадочных явлений. Однако физическое объяснение миражей не облегчает участь путников, введенных мнимым оазисом в гибельное заблуждение.

КАДР 22

 Чтобы уберечь попавших в пустыню людей от риска заблудиться и погибнуть от жажды, составляются специальные карты с отметкой мест, где обычно наблюдаются миражи. На этих путеводителях указано, где могут привидеться колодцы, а где – пальмовые рощи и даже горные цепи. Жертвами миражей особенно часто оказываются караваны в пустынях на Севере Африки. Перед людьми "воочию" на расстоянии 2-3 километров предстают оазисы, до которых в действительности не менее 700 километров.

КАДР 23

   А сколько ещё интересных и загадочных явлений происходит вокруг нас! Природа необычайно разнообразна, она поистине неисчерпаема. Чтобы найти ответы на все вопросы, нужно знать основы естественных наук.

 КАДР 24 – 25

Над проектом работали: ученик 9 класса Каковин Александр, руководитель проекта учитель физики Прокушева Наталья Анатольевна. Спасибо за внимание!