Hogar Uva Un arco iris se produce como resultado de la refracción y... Juego de luces. El poder de la imaginación. Método CD

Un arco iris se produce como resultado de la refracción y... Juego de luces. El poder de la imaginación. Método CD

Los fenómenos ópticos atmosféricos asombran la imaginación con la belleza y variedad de ilusiones creadas. Los más espectaculares son los pilares de luz, los soles falsos, las cruces de fuego, las glorias y el fantasma de Brocken, que personas desconocidas a menudo confunden con un Milagro o una Epifanía.

Arco casi horizontal o "arco iris de fuego". La luz atraviesa los cristales de hielo de los cirros. Esto es algo muy raro, ya que tanto los cristales de hielo como la luz del sol deben estar en cierto ángulo entre sí para crear el efecto de "arco iris de fuego".

"El fantasma del Brocken" El fenómeno debe su nombre al pico Brocken en Alemania, donde se puede observar regularmente este efecto: una persona parada en una colina o montaña, detrás de la cual sale o se pone el sol, descubre que su sombra, que cae sobre las nubes, se vuelve increíblemente enorme. Esto sucede porque pequeñas gotas de niebla refractan y reflejan la luz del sol de una manera especial.

Arco casi cenital. Un arco centrado en el cenit, ubicado aproximadamente a 46° sobre el Sol. Rara vez es visible y sólo durante unos minutos, ha colores brillantes, de contornos claros y siempre paralelos al horizonte. Para un observador externo, ella te recordará una sonrisa. Gato de Cheshire o un arco iris invertido.

Arco iris "brumoso". El halo brumoso parece un arco iris incoloro. La niebla que crea este halo está formada por partículas más pequeñas de agua y la luz, refractada en diminutas gotas, no la colorea.

Gloria. Este efecto sólo se puede observar en las nubes que están directamente delante del espectador o debajo de él, en un punto que se encuentra en el lado opuesto a la fuente de luz. Así, Gloria sólo puede verse desde una montaña o desde un avión, y las fuentes de luz (Sol o Luna) deben estar directamente detrás del observador.

Halo a 22º. Los círculos blancos de luz alrededor del Sol o la Luna que resultan de la refracción o reflexión de la luz por cristales de hielo o nieve en la atmósfera se llaman halos. Durante la estación fría, los halos formados por cristales de hielo y nieve en la superficie de la tierra reflejan la luz del sol y la dispersan en diferentes direcciones, creando un efecto llamado “polvo de diamante”.

Nubes de arco iris. Cuando el Sol se coloca en un cierto ángulo con respecto a las gotas de agua que forman la nube, estas gotas refractan la luz del sol y crean un efecto inusual de "nube arcoíris", coloreándola con todos los colores del arco iris.

Arco iris lunar (arco iris nocturno)- un arco iris creado por la luna en mayor medida que el sol. Un arco iris lunar es comparativamente más pálido que un arco iris normal. Esto se debe a que la luna produce menos luz que el sol. Un arco iris lunar siempre está en el lado opuesto del cielo a la luna.

Parhelio- una de las formas de halo en la que se observan una o más imágenes adicionales del Sol en el cielo.
En "La historia de la campaña de Igor" se menciona que antes del avance de los polovtsianos y la captura de Igor, "cuatro soles brillaron sobre la tierra rusa". Los guerreros tomaron esto como una señal de un gran problema inminente.

Aurora boreal- resplandor de las capas superiores de la atmósfera de los planetas con magnetosfera debido a su interacción con partículas cargadas del viento solar.

Fuego de San Telmo- una descarga en forma de rayos luminosos o cepillos que aparecen en los extremos afilados de objetos altos (torres, mástiles, árboles solitarios, cimas afiladas de rocas, etc.) cuando hay un campo eléctrico de alta intensidad en la atmósfera.

Luz zodiacal. Resplandor difuso del cielo nocturno creado por luz de sol reflejada por las partículas de polvo interplanetarias también se llama luz zodiacal. La luz zodiacal se puede observar por la tarde en el oeste o por la mañana en el este.

Pilares de luz. Los cristales de hielo planos reflejan la luz en la atmósfera superior y forman columnas verticales de luz, como si emergieran de la superficie terrestre. Las fuentes de luz pueden ser la Luna, el Sol o luces artificiales.

Rastro de estrellas. Invisible a simple vista, puede ser captado por la cámara.

Arco iris blanco. Foto tomada en el puente Golden Gate en San Francisco.

La luz de Buda. El fenómeno es similar al fantasma de Brocken. Los rayos del sol se reflejan en las gotas de agua atmosféricas sobre el mar y la sombra de un avión en medio de un círculo de arco iris...

Rayo verde."Cuando el Sol poniente está completamente fuera de la vista, el último vistazo aparece sorprendentemente verde. El efecto sólo puede verse desde lugares donde el horizonte está bajo y distante. Dura sólo unos segundos".

Espejismo, un fenómeno natural conocido desde hace mucho tiempo...

Arco iris lunar- Este es un fenómeno bastante raro en la atmósfera terrestre y aparece solo cuando la Luna está llena. Para que se produzca un arco iris lunar es necesario: Luna llena, no oscurecida por las nubes, y fuertes lluvias. Un verdadero arco iris lunar tiene la mitad del tamaño del cielo.

sombra de la montaña observado en el contexto de las nubes vespertinas:

Como entre transparentes mantos de nubes

Encima de la cebolla hay inflorescencia y cebolla redonda.

Exaltado por el mensajero de Juno,

Y formado por el interior exterior.

El arco iris está a la vista: generalmente se observa en forma de dos arcos de colores (dos arcos inflorescentes sobre los que escribe Dante), y en el arco superior los colores están dispuestos en este orden de arriba a abajo: violeta, azul, claro. azul, verde, amarillo, naranja, rojo, y en el arco inferior, por el contrario, del rojo al morado. Para recordar su secuencia, existen frases mnemotécnicas, cuyas primeras letras de cada palabra corresponden a las primeras letras del nombre del color, por ejemplo, esta es la frase "Todo cazador quiere saber dónde se sienta el faisán" u otra. , no menos famoso, “Cómo Jean the Beller una vez derribó una linterna con la cabeza ". Es cierto que la tradición de identificar 7 colores en el arco iris no es universal. Por ejemplo, los búlgaros tienen 6 colores en el arcoíris.

El arco iris brinda una oportunidad única para observar la descomposición en condiciones naturales. luz blanca en el espectro.

Los arcoíris suelen aparecer después de la lluvia, cuando el sol está bastante bajo. En algún lugar entre el Sol y el observador sigue lloviendo. La luz del sol, al atravesar gotas de agua, se refleja y refracta repetidamente en ellas, como en pequeños prismas, y los rayos color diferente salen de las gotas en diferentes ángulos. Este fenómeno se llama dispersión (es decir, descomposición) de la luz. Como resultado, se forma un arco de color brillante (y de hecho es empinado; todo el arco se puede ver desde un avión).

A veces se observan dos, con menos frecuencia tres, arcos multicolores a la vez. El primer arco iris es creado por rayos reflejados una vez dentro de las gotas, el segundo por rayos reflejados dos veces, etc. En 1948, en Leningrado (ahora San Petersburgo), aparecieron cuatro arco iris entre las nubes sobre el Neva.

La apariencia del arco iris, el brillo de los colores y el ancho de las franjas dependen del tamaño y la cantidad de gotas de agua en el aire. En verano se produce un arco iris brillante después de una tormenta, durante la cual caen grandes gotas. Como regla general, un arco iris así presagia buen tiempo.

En una noche iluminada por la luna brillante, puedes ver un arco iris proveniente de la Luna. Un arcoíris aparece a la luz de la luna llena cuando llueve. Dado que la visión humana está diseñada de tal manera que en condiciones de poca luz los receptores más sensibles del ojo, los "bastones", no perciben el color, el arco iris lunar parece blanquecino; Cuanto más brillante es la luz, más "coloreado" está incluido el arco iris (receptores de color - "conos") en su percepción.

arcoiris de fuego

La residente sueca Marian Erikson tuvo suerte de verla. Un arco iris se extendía por el cielo nocturno y se situaba en Luna llena dentro de un minuto.

Signos y leyendas.

Érase una vez una persona que empezó a preguntarse por qué aparecen los arcoíris en el cielo. En aquella época ni siquiera habían oído hablar de la óptica. Por eso a la gente se le ocurrían mitos y leyendas, y también había muchas supersticiones. Éstos son algunos de ellos:

EN mitología escandinava El arco iris es el puente Bifrost que conecta Midgard (el mundo de las personas) y Asgard (el mundo de los dioses).
En la antigua mitología india, el arco de Indra, el dios del trueno y el relámpago.
EN mitología griega antigua- el camino de Iris, la mensajera entre los mundos de los dioses y las personas.
Según las creencias eslavas, el arco iris, como una serpiente, bebe agua de lagos, ríos y mares, que luego llueve.
El duende irlandés esconde una olla de oro en el lugar donde el arco iris tocó el suelo.
Según las creencias de Chuvash, si caminas a través de un arco iris, puedes cambiar de género.
En la Biblia, el arco iris apareció después del diluvio global como símbolo del perdón para la humanidad.
Las personas supersticiosas creían que el arco iris era un mal augurio. Creían que las almas de los muertos pasaban a otro mundo a lo largo del arco iris, y si aparece un arco iris, significa la muerte inminente de alguien.

La historia de la explicación del arco iris.

Ya Aristóteles, el antiguo filósofo griego, intentó explicar la causa del arco iris. Y el astrónomo persa Qutb al-Din al-Shirazi (1236-1311), y quizás su alumno Kamal al-din al-Farisi (1260-1320), aparentemente fueron los primeros en dar una explicación bastante precisa del fenómeno.

La imagen física general del arco iris ya había sido claramente descrita por Marco Antonio de Dominis (1611).

MAMÁ. de Dominis

Basándose en observaciones experimentales, llegó a la conclusión de que un arco iris se produce como resultado de la reflexión desde la superficie interna de una gota de lluvia y una doble refracción: en la entrada de la gota y en la salida de ella. René Descartes dio una explicación más completa del arco iris en su obra "Meteora" en el capítulo "Sobre el arco iris" (1635).

René Descartes

Descartes escribe:

“En primer lugar, cuando tuve en cuenta que un arco iris puede aparecer no sólo en el cielo, sino también en el aire cercano a nosotros, siempre que en él haya gotas de agua iluminadas por el sol, como a veces se puede ver en las fuentes, siento como si facilidad se concluyó que depende de la forma en que los rayos de luz actúan sobre estas gotas, y de ellas llegan a nuestros ojos; además, sabiendo que estas gotas son esféricas, y viendo que tanto en las gotas grandes como en las pequeñas aparece siempre el arco iris De la misma manera ", me propuse el objetivo de crear una gota muy grande para poder examinarla mejor. Para ello, llené un gran recipiente de vidrio, completamente redondo y completamente transparente, con agua y llegué al siguiente conclusión..."

Esta conclusión repite y perfecciona el resultado obtenido por Dominis. En particular, Descartes descubrió que el segundo arco iris (exterior) resulta de dos refracciones y dos reflexiones. También explicó cualitativamente la apariencia de los colores del arco iris comparando la refracción de la luz en una gota con la refracción en un prisma de vidrio. La figura 1, que explica la trayectoria de un rayo en una gota, está tomada de la obra de Descartes antes mencionada. Pero el principal mérito de Descartes fue que explicó cuantitativamente este fenómeno, utilizando por primera vez la ley de refracción de la luz:

“Todavía no sabía por qué los colores aparecen sólo en ciertos ángulos, hasta que tomé un bolígrafo y calculé en detalle la trayectoria de todos los rayos que caen en diferentes puntos de una gota de agua para saber por qué ángulos pueden entrar en nuestro ojo después de dos refracciones y una o dos reflexiones. Luego encontré que después de una reflexión y dos refracciones hay muchos más rayos que se pueden ver en un ángulo de 41° a 42° (con respecto al rayo del sol) que los que se pueden ver en un ángulo de 41° a 42° (con respecto al rayo del sol) Se puede ver desde un ángulo más pequeño, y no hay ninguno que sea visible desde un ángulo más grande. Además, también descubrí que después de dos reflexiones y dos refracciones, muchos más rayos caen en el ojo en un ángulo de 51° a 52°. ° que los que caerían en un ángulo mayor, y no hay ninguno que caiga en un ángulo menor."

Así, Descartes no sólo calcula la trayectoria de los rayos, sino que también determina la distribución angular de la intensidad de la luz dispersada por las gotas.

En cuanto a los colores, la teoría fue ampliada por Isaac Newton.

isaac newton

Aunque el espectro multicolor del arcoíris es continuo, según la tradición se divide en 7 colores. Se cree que Isaac Newton fue el primero en elegir el número 7, para quien el número 7 tenía un significado simbólico especial (por razones pitagóricas, teológicas o mortológicas).

En las famosas Lectures on Optics, escritas en los años 70 del siglo XVI, pero publicadas después de la muerte de Newton en 1729, se ofrece el siguiente resumen:
"De los rayos que entran en la bola, unos salen de ella después de una reflexión, otros después de dos reflexiones; hay rayos que salen después de tres reflexiones e incluso más reflexiones. Dado que las gotas de lluvia son muy pequeñas en relación con la distancia al ojo del observador, no vale la pena considerar sus tamaños, sino sólo los ángulos que forman los rayos incidentes con los rayos salientes. Donde estos ángulos son mayores o menores, los rayos emergentes están más concentrados. Dado que diferentes tipos de rayos (rayos de diferentes colores) forman diferentes ángulos mayores y menores, entonces los rayos que se recogen más densamente en varios lugares, tienen el deseo de expresar sus propios colores."

La afirmación de Newton sobre la posibilidad de no tener en cuenta el tamaño de la gota, así como las palabras de Descartes de que con gotas grandes y pequeñas el arco iris siempre aparece de la misma manera, resultaron inexactas. Una teoría completa del arco iris, teniendo en cuenta la difracción de la luz, que depende de la relación entre la longitud de onda de la luz y el tamaño de la gota, fue construida recién en el siglo XIX por J.B. Erie (1836) y J.M. Pernter (1897).

Refracción y reflejo de un rayo en una gota de agua.

El dibujo de Descartes, que hemos reproducido como reliquia, tiene una imperfección "metodológica". Al lector inexperto le puede parecer que tanto el arco iris, el externo como el interno, se deben a diferentes caminos Reflejos en la misma gota. Sería mejor representar dos gotas: una perteneciente al arco iris inferior y la otra al superior, dejando a cada una un método de reflexión, como se muestra en la Fig. 2. Para facilitar la percepción, en ambos casos se toma como eje de abscisas la dirección del rayo de sol que incide sobre la gota. La coordenada y, que caracteriza el punto de incidencia del rayo sobre la caída, se denominará parámetro de impacto.

De la Fig. 2, a se puede ver que un rayo incidente con una reflexión puede ser percibido por un observador si sólo el punto de incidencia se refiere a la parte superior de la gota (y > 0). Por el contrario, con dos reflexiones esto será posible para aquellos rayos que incidan sobre la parte de abajo gotas (y< 0).

Supongamos primero que la gota está en un plano vertical que pasa por la posición del Sol y los ojos del observador. Entonces los rayos incidentes, refractados y reflejados se encuentran en el mismo plano. Si α 1 es el ángulo de incidencia y α 2 es el ángulo de refracción, entonces de la Fig. 2, a y b, el ángulo del rayo emergente con respecto al incidente en el primer caso será igual a φ 1 = 4α 2 -2α 1 (1)
y en el segundo - φ 2 = π - 6α 2 + 2α 1 (2)
y, según la ley de refracción: sen α 2 = sen α 1 /n
donde n en nuestro caso es el índice de refracción del agua. Además, tomando el radio de una gota como unidad de longitud, tenemos:

En consecuencia, en el primer y segundo caso. Por lo tanto, de (1) y (2) obtenemos
φ 1 =4 arcosen(y/n) - 2 arcosen y, y>0 (3)
φ 2 = π+6 arcosen(y/n) - 2 arcosen y, y<0 (4)

Estas dos ecuaciones son las principales para una mayor consideración. No es difícil trazar los ángulos φ 1 y φ 2 en función de y. Se muestran en la Fig. 3 para índice de refracción n=1,331 (rojo). Vemos que cuando el parámetro de impacto es y≈0.85, se alcanza el ángulo máximo φ 1, aproximadamente igual a 42°, y el ángulo tiene un mínimo de ~53° en y≈-0.95. Demostremos que estos puntos extremos corresponden a la intensidad máxima de la luz reflejada por la gota.

Consideremos un pequeño intervalo de variación del parámetro de impacto (para ser específico en el primer caso) y, y + Δy. Usando la gráfica, puedes encontrar el cambio en el ángulo φ durante este intervalo Δφ. En la Fig. 3 se puede observar que Δφ=Δy*tg β, donde β es el ángulo que forma la tangente a la gráfica en un punto dado con el eje de abscisas. El valor Δy es proporcional a la intensidad de la luz ΔI que incide sobre la caída en este intervalo de parámetros de impacto. La misma intensidad de luz (más precisamente, un valor proporcional a ella) se dispersa mediante una caída en el intervalo angular Δφ. Podemos escribir ΔI ~ Δy =Δy*ctg β. Por lo tanto, la intensidad de la luz dispersada por una gota por unidad de ángulo de dispersión se puede expresar como I(φ) = ΔI/Δφ ~ cot β (5)

Dado que en los puntos extremos ctg β = ∞, la cantidad (5) tiende al infinito. Tenga en cuenta que las posiciones de estos puntos extremos para diferentes colores son ligeramente diferentes, lo que nos permite observar un arco iris.

Cómo dibujar un arcoiris

Ahora podemos dibujar un diagrama de la observación de un arco iris. Esta construcción se muestra en la Fig. 4. Primero dibujamos la superficie de la Tierra y al observador que se encuentra sobre ella. Frente al observador hay una cortina de lluvia (sombreada en gris). Luego representamos los rayos del sol, cuya dirección depende de la altura del Sol sobre el horizonte. A través del ojo del observador conducimos rayos rojos y violetas en los ángulos anteriores con respecto a los rayos del sol. Podemos estar seguros de los resultados de la sección anterior de que estos rayos surgirán como resultado de la dispersión de las correspondientes gotas de lluvia. Al mismo tiempo, como se desprende de la Fig. 2, el arco iris inferior es causado por procesos de dispersión con un reflejo, y el superior, con dos reflejos. Nótese la alternancia de colores: los rayos violetas son externos y los rojos son internos. Evidentemente, los rayos de otros colores en cada arcoíris se sitúan entre el rojo y el violeta según los valores de los índices de refracción.

Recordemos que hasta ahora hemos considerado la imagen de un arco iris en un plano vertical que pasa por el ojo del observador y la posición del Sol. Dibujemos una línea recta que pase por el ojo del observador paralela al rayo del sol. Si el plano vertical se gira alrededor de la línea recta indicada, entonces su nueva posición para observar el arco iris será completamente equivalente a la original. Por lo tanto, un arco iris tiene la forma de un arco de círculo, cuyo centro está en el eje construido. El radio de este círculo (como se ve en la Fig. 4) es aproximadamente igual a la distancia del observador a la cortina de lluvia.

Tenga en cuenta que al observar un arco iris, el Sol no debe estar demasiado alto sobre el horizonte: no más de 53,48°. De lo contrario, el patrón de rayos de la figura girará en el sentido de las agujas del reloj, de modo que ni siquiera el rayo violeta del arco iris superior podrá alcanzar el ojo de un observador que se encuentre en la Tierra. Es cierto que esto será posible si el observador se eleva a una determinada altura, por ejemplo en un avión. Si el observador se eleva lo suficiente, podrá ver el arco iris en forma de círculo completo.

Diagrama de formación del arco iris.

Diagrama de formación del arco iris.
1) esférico una gota 2) interno reflexión 3) arcoiris primario
4) refracción 5) arco iris secundario 6) rayo de luz entrante
7) el curso de los rayos durante la formación del arco iris primario

8) el curso de los rayos durante la formación de un arco iris secundario
9) observador 10) área de formación del arco iris primario
11) área de formación de arco iris secundario 12) nube de gotitas

Esta descripción del arco iris conviene aclarar teniendo en cuenta que los rayos del sol no son estrictamente paralelos. Esto se debe al hecho de que los rayos que inciden sobre la gota desde diferentes puntos del Sol tienen direcciones ligeramente diferentes. La divergencia angular máxima de los rayos está determinada por el diámetro angular del Sol, que se sabe que es de aproximadamente 0,5°. ¿A qué conduce esto? Cada gota emite al ojo del observador una luz que no es tan monocromática como sería el caso si los rayos incidentes fueran estrictamente paralelos. Si el diámetro angular del Sol fuera notablemente mayor que la distancia angular entre los rayos violeta y rojo, entonces los colores del arco iris serían indistinguibles. Afortunadamente, este no es el caso, aunque la superposición de rayos de diferentes longitudes de onda indudablemente afecta el contraste de los colores del arcoíris. Es interesante que el diámetro angular finito del Sol ya se tuviera en cuenta en la obra de Descartes.

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Arcoíris

El proceso básico por el cual aparece un arcoíris es la refracción (refracción) o “curvatura” de la luz. La luz se curva, o más bien cambia de dirección, cuando pasa de un entorno a otro. Los arcoíris se producen porque la luz viaja a diferentes velocidades en diferentes entornos.

Para entender cómo se curva la luz, pongamos un ejemplo sencillo. Imagínese empujando un carrito por un estacionamiento. El aparcamiento es uno de los “ambientes” del carrito. Si mueves un carro con una fuerza constante, su velocidad dependerá del entorno en el que se mueve, en este caso, el asfalto de un estacionamiento. Pero, ¿cómo cambia la velocidad si este carro se coloca en un entorno diferente, por ejemplo, pasando por encima de una acera y sobre césped? El césped es un “entorno” diferente para el carro. El carro se mueve mucho más lento sobre hierba que sobre asfalto. Se trata de resistencia, y dado que la resistencia en el césped es mucho mayor que en la acera, es necesario aplicar más fuerza para mover el carrito.

Pero si empujas el carro sobre el césped en ángulo, su balanceo cambia. Si la rueda derecha toca el césped primero, disminuye la velocidad, mientras que la rueda izquierda se mueve aún más rápido sobre el pavimento. Debido a esto, el carro comienza a inclinarse hacia la izquierda mientras avanza sobre el césped. Pero tan pronto como mueves el carrito del área de césped a la acera, una rueda comienza a girar más rápido que la otra y el carrito gira.

Según el mismo principio, un haz de luz se desvía cuando incide en un prisma transparente. Un lado de la onda de luz es ligeramente más lento que el otro, por lo que el haz pasa a través de la interfaz aire-vidrio en un ángulo diferente (esencialmente el haz de luz se refleja desde la superficie del prisma). La luz vuelve a girar cuando sale del prisma porque un lado de la luz se mueve más rápido que el otro.

Además del proceso de curvar la luz en sí, un prisma separa la luz blanca en los colores que la componen. Cada color de luz blanca tiene su propia frecuencia característica, lo que hace que los colores viajen a diferentes velocidades a medida que pasan a través del prisma.

El color que se refracta lentamente en el vidrio se curva más cuando ingresa al prisma desde el aire, porque el color se mueve a diferentes velocidades en diferentes entornos. El color que se mueve más rápido en el vidrio no se debilita significativamente, por lo que no se dobla tanto. Debido a esto, todos los colores del arcoíris que componen la luz blanca se separan por frecuencia al atravesar el cristal. Si el vidrio refracta la luz dos veces, como lo hace un prisma, una persona puede ver mucho mejor todos los colores separados de la luz blanca. Esto se llama dispersión.

Las gotas de lluvia pueden refractar y dispersar la luz tal como lo hacen dentro de un prisma. Bajo ciertas condiciones, como resultado de tal refracción de la luz, aparece un arco iris en el cielo.

Te presentamos una selección de 20 de los fenómenos naturales más bellos asociados con el juego de luces. Los fenómenos verdaderamente naturales son indescriptibles: ¡tienes que verlos! =)

Dividamos condicionalmente todas las metamorfosis ligeras en tres subgrupos. El primero es Agua y Hielo, el segundo es Rayos y Sombras, y el tercero es Contrastes de Luz.

Agua y Hielo

“Arco casi horizontal”

Este fenómeno también se conoce como “arco iris de fuego”. Se crea en el cielo cuando la luz se refracta a través de cristales de hielo en las nubes cirros. Este fenómeno es muy raro, ya que tanto los cristales de hielo como el sol deben estar exactamente en línea horizontal para que se produzca una refracción tan espectacular. Este ejemplo particularmente exitoso fue capturado en los cielos de Spokane en Washington, DC, en 2006.

Un par de ejemplos más de arcoíris de fuego.

Cuando el sol brilla sobre un escalador u otro objeto desde arriba, se proyecta una sombra sobre la niebla, creando una forma triangular curiosamente agrandada. Este efecto va acompañado de una especie de halo alrededor del objeto: círculos de luz de colores que aparecen directamente frente al sol cuando la luz del sol se refleja en una nube de gotas de agua idénticas. Este fenómeno natural recibió su nombre debido a que se observó con mayor frecuencia en los picos bajos alemanes de Brocken, que son bastante accesibles para los escaladores, debido a las frecuentes nieblas en esta zona.

En pocas palabras, es un arco iris al revés =) Es como una enorme carita sonriente multicolor en el cielo) Este milagro se logra debido a la refracción de los rayos del sol a través de cristales de hielo horizontales en nubes de cierta forma. El fenómeno se concentra en el cenit, paralelo al horizonte, la gama de colores va desde el azul en el cenit hasta el rojo hacia el horizonte. Este fenómeno siempre tiene la forma de un arco circular incompleto; Para cerrar el círculo de esta situación está el excepcionalmente raro Arco de Infantería, que fue capturado por primera vez en una película en 2007.

Arco brumoso

Este extraño halo fue visto desde el puente Golden Gate en San Francisco: parecía un arco iris completamente blanco. Al igual que el arco iris, este fenómeno se crea debido a la refracción de la luz a través de las gotas de agua en las nubes, pero, a diferencia del arco iris, debido al pequeño tamaño de las gotas de niebla, parece haber una falta de color. Por lo tanto, el arco iris resulta incoloro, solo blanco) Los marineros a menudo se refieren a ellos como "lobos marinos" o "arcos de niebla".

halo arcoiris

Cuando la luz se dispersa (una mezcla de reflexión, refracción y difracción) hacia su fuente, las gotas de agua en las nubes, la sombra de un objeto entre la nube y la fuente, se pueden dividir en bandas de color. Gloria también se traduce como belleza sobrenatural, un nombre bastante preciso para un fenómeno natural tan hermoso). En algunas partes de China, este fenómeno incluso se llama la Luz de Buda; a menudo va acompañado del fantasma de Brocken. En la foto, hermosas franjas de color rodean efectivamente la sombra del avión frente a la nube.

Los halos son uno de los fenómenos ópticos más famosos y comunes y aparecen bajo muchas formas. El fenómeno más común es el fenómeno del halo solar, causado por la refracción de la luz por los cristales de hielo en los cirros a gran altitud, y la forma y orientación específicas de los cristales pueden crear un cambio en la apariencia del halo. Cuando hace mucho frío, los halos formados por cristales cerca del suelo reflejan la luz del sol entre ellos, enviándola en varias direcciones a la vez; este efecto se conoce como "polvo de diamante".

Cuando el sol está exactamente en el ángulo correcto detrás de las nubes, las gotas de agua que contienen refractan la luz, creando un rastro intenso. La coloración, como en el arco iris, es causada por diferentes longitudes de onda de luz: diferentes longitudes de onda se refractan en diferentes grados, cambiando el ángulo de refracción y, por lo tanto, los colores de la luz tal como los percibimos. En esta foto, la iridiscencia de la nube va acompañada de un arco iris de colores intensos.

Algunas fotos más de este fenómeno.

La combinación de una Luna baja y cielos oscuros a menudo crea arcos lunares, esencialmente arcoíris producidos por la luz de la luna. Aparecen en el extremo opuesto del cielo desde la Luna y generalmente aparecen completamente blancos debido a su coloración tenue, pero la fotografía de larga exposición puede capturar los colores verdaderos, como en esta fotografía tomada en el Parque Nacional Yosemite, California.

Algunas fotos más del arco iris lunar.

Este fenómeno se presenta como un anillo blanco que rodea el cielo, siempre a la misma altura sobre el horizonte que el Sol. Por lo general, sólo es posible captar fragmentos de la imagen completa. Millones de cristales de hielo dispuestos verticalmente reflejan los rayos del sol en el cielo para crear este hermoso fenómeno.

Los llamados soles falsos suelen aparecer en los lados de la esfera resultante, como en esta foto.

Los arco iris pueden tomar muchas formas: arcos múltiples, arcos que se cruzan, arcos rojos, arcos idénticos, arcos con bordes de colores, franjas oscuras, "rayos" y muchos otros, pero lo que tienen en común es que todos están divididos en colores: rojo, naranja, amarillo, verde, azul, índigo y violeta. ¿Recuerdas el "recuerdo" de la infancia sobre la disposición de los colores en un arco iris: todo cazador quiere saber dónde se sienta el faisán? =) Los arcoíris aparecen cuando la luz se refracta a través de gotas de agua en la atmósfera, con mayor frecuencia durante la lluvia, pero la neblina o la niebla también pueden crear efectos similares y son mucho más raros de lo que uno podría imaginar. En todo momento, muchas culturas diferentes han atribuido muchos significados y explicaciones al arco iris, por ejemplo, los antiguos griegos creían que el arco iris era el camino al cielo, y los irlandeses creían que en el lugar donde termina el arco iris, el duende enterraba su olla de oro =)

Puede encontrar más información y hermosas fotografías sobre el arcoíris.

Rayos y sombras

Una corona es un tipo de atmósfera de plasma que rodea un cuerpo astronómico. El ejemplo más famoso de este fenómeno es la corona alrededor del Sol durante un eclipse total. Se extiende miles de kilómetros en el espacio y contiene hierro ionizado calentado a casi un millón de grados centígrados. Durante un eclipse, su luz brillante rodea al sol oscurecido y parece como si apareciera una corona de luz alrededor de la luminaria.

Cuando áreas oscuras u obstáculos permeables, como ramas de árboles o nubes, filtran los rayos del sol, los rayos crean columnas enteras de luz que emanan de una única fuente en el cielo. Este fenómeno, muy utilizado en películas de terror, suele observarse al amanecer o al anochecer e incluso puede presenciarse bajo el océano si los rayos del sol atraviesan franjas de hielo roto. Esta hermosa foto fue tomada en el Parque Nacional de Utah.

Algunos ejemplos más

Fata Morgana

La interacción entre el aire frío cerca del nivel del suelo y el aire caliente justo encima puede actuar como una lente refractiva y invertir la imagen de los objetos en el horizonte, a lo largo de los cuales la imagen real parece oscilar. En esta foto tomada en Turingia, Alemania, el horizonte a lo lejos parece haber desaparecido por completo, aunque la parte azul de la carretera es simplemente un reflejo del cielo sobre el horizonte. La afirmación de que los espejismos son imágenes completamente inexistentes que aparecen sólo a personas perdidas en el desierto es incorrecta y probablemente se confunde con los efectos de la deshidratación extrema, que puede provocar alucinaciones. Los espejismos siempre están basados en objetos reales, aunque es cierto que pueden parecer más cercanos por el efecto espejismo.

El reflejo de la luz en los cristales de hielo con superficies planas casi perfectamente horizontales crea un haz potente. La fuente de luz puede ser el Sol, la Luna o incluso luz artificial. Una característica interesante es que el pilar tendrá el color de esa fuente. En esta foto tomada en Finlandia, la luz del sol anaranjada al atardecer crea un hermoso pilar igualmente anaranjado.

Un par de “pilares solares” más)

Contrastes de luz

La colisión de partículas cargadas en la atmósfera superior crea a menudo magníficos patrones de luz en las regiones polares. El color depende del contenido elemental de las partículas: la mayoría de las auroras aparecen verdes o rojas debido al oxígeno, pero el nitrógeno a veces crea una apariencia azul intenso o violeta. En la foto, la famosa Aurora Borilis o Aurora Boreal, que lleva el nombre de la diosa romana del amanecer Aurora y del antiguo dios griego del viento del norte, Bóreas.

Así se ven las auroras boreales desde el espacio

Rastro de condensación

Las estelas de vapor que siguen un avión por el cielo son algunos de los ejemplos más impresionantes de intervención humana en la atmósfera. Son creados por los gases de escape de los aviones o por los vórtices de aire de las alas y aparecen sólo en temperaturas frías a grandes altitudes, condensándose en gotas de hielo y agua. En esta foto, un montón de estelas cruzan el cielo, creando un extraño ejemplo de este fenómeno antinatural.

Los vientos de gran altitud doblan la estela de los cohetes y sus pequeñas partículas de escape convierten la luz del sol en colores brillantes e iridiscentes que a veces son transportados por esos mismos vientos miles de kilómetros antes de que finalmente se disipe. La foto muestra rastros de un misil Minotauro lanzado desde la Base de la Fuerza Aérea de EE. UU. en Vandenberg, California.

El cielo, como muchas otras cosas que nos rodean, dispersa luz polarizada que tiene una orientación electromagnética específica. La polarización es siempre perpendicular a la trayectoria de la luz y si solo hay una dirección de polarización en la luz, se dice que la luz está polarizada linealmente. Esta fotografía fue tomada con una lente con filtro gran angular polarizado para mostrar cuán emocionante se ve la carga electromagnética en el cielo. Preste atención a qué tono tiene el cielo cerca del horizonte y de qué color es en la parte superior.

Técnicamente invisible a simple vista, este fenómeno puede captarse dejando la cámara con el objetivo abierto durante al menos una hora, o incluso durante la noche. La rotación natural de la Tierra hace que las estrellas en el cielo se muevan a través del horizonte, creando estelas notables a su paso. La única estrella en el cielo nocturno que siempre está en el mismo lugar es, por supuesto, Polaris, ya que en realidad está en el mismo eje que la Tierra y sus vibraciones sólo se notan en el Polo Norte. Lo mismo ocurriría en el sur, pero no hay ninguna estrella lo suficientemente brillante como para observar un efecto similar.

Y aquí hay una foto del poste)

La luz zodiacal, una tenue luz triangular que se ve en el cielo nocturno y se extiende hacia los cielos, se oscurece fácilmente por la contaminación atmosférica lumínica o la luz de la luna. Este fenómeno es provocado por el reflejo de la luz solar en las partículas de polvo del espacio, conocido como polvo cósmico, de ahí que su espectro sea absolutamente idéntico al del Sistema Solar. La radiación solar hace que las partículas de polvo crezcan lentamente, creando una majestuosa constelación de luces elegantemente esparcidas por el cielo.

Ecología

Muchas culturas tienen leyendas y mitos sobre el poder del arcoíris y la gente le dedica obras de arte, música y poesía.

Los psicólogos dicen que la gente admira este fenómeno natural porque el arco iris es la promesa de un futuro brillante, "arcoíris".

Técnicamente hablando, un arco iris ocurre cuando La luz pasa a través de gotas de agua en la atmósfera., y la refracción de la luz da lugar a la apariencia familiar de un arco curvo de diferentes colores para todos nosotros.

Aquí tienes estos y otros datos interesantes sobre el arcoíris:

7 datos sobre el arcoíris (con fotos)

1. Rara vez se ven arcoíris al mediodía.

Muy a menudo, los arcoíris aparecen por la mañana y por la noche. Para que se forme un arco iris, la luz del sol debe incidir sobre una gota de lluvia en un ángulo de aproximadamente 42 grados. Es poco probable que esto suceda cuando el Sol está a más de 42 grados en el cielo.

2. Los arcoíris también aparecen por la noche

Los arcoíris se pueden ver incluso después del anochecer. Este fenómeno se llama arco iris lunar. En este caso, los rayos de luz se refractan cuando se reflejan desde la Luna y no directamente desde el Sol.

Como regla general, es menos brillante, ya que cuanto más brillante es la luz, más colorido es el arco iris.

3. No hay dos personas que puedan ver el mismo arcoíris

La luz reflejada por ciertas gotas de lluvia se refleja en otras gotas de lluvia desde un ángulo completamente diferente para cada uno de nosotros. Esto también crea una imagen diferente del arcoíris.

Como dos personas no pueden estar en el mismo lugar, no pueden ver el mismo arcoíris. Además, incluso cada uno de nuestros ojos ve un arco iris diferente.

4. Nunca podremos llegar al final del arcoíris

Cuando miramos un arco iris, parece como si se moviera con nosotros. Esto sucede porque la luz que lo forma lo hace desde una distancia y ángulo determinados para el observador. Y esta distancia siempre permanecerá entre nosotros y el arcoíris.

5. No podemos ver todos los colores del arcoíris.

Muchos recordamos desde la infancia una rima que nos permite recordar los 7 colores clásicos del arcoíris (Todo cazador quiere saber dónde se sienta el faisán).

todos son rojos

Cazador - naranja

Deseos - amarillo

Saber - verde

donde esta el azul

Sentado - azul

Faisán – morado

Sin embargo, el arco iris en realidad se compone de más de un millón de colores, incluidos colores que el ojo humano no puede ver.

6. Los arcoíris pueden ser dobles, triples y hasta cuádruples.

Podemos ver más de un arco iris si la luz se refleja dentro de la gota y se separa en los colores que la componen. Aparece un arco iris doble cuando esto sucede dentro de la gota dos veces, un arco iris triple cuando sucede tres veces, y así sucesivamente.

En un arco iris cuádruple, cada vez que se refleja el rayo, la luz y, por tanto, el arco iris, se vuelven más pálidos y, por tanto, los dos últimos arco iris son apenas visibles.

Para ver un arco iris así, deben coincidir varios factores a la vez, a saber, una nube completamente negra y una distribución uniforme del tamaño de las gotas de lluvia o una lluvia intensa.

7. Tú mismo puedes hacer desaparecer el arcoíris

Usar gafas de sol polarizadas puede impedir que veas el arcoíris. Esto se debe a que están cubiertos por una capa muy fina de moléculas que están dispuestas en filas verticales, y la luz reflejada por el agua está polarizada horizontalmente. Este fenómeno se puede ver en el vídeo.