Новый физический фейерверк - [266]

Шрифт
Интервал

Гало может быть окрашено, поскольку изначально белый солнечный свет в результате рефракции на кристаллах разлагается на цвета. Красный свет преломляется чуть меньше, чем голубой, поэтому внутри гало окрашено в самый яркий красный цвет.

Солнечные собаки появляются тоже в результате преломления солнечных лучей на гексагональных кристаллах льда, но в этом случае кристаллы — это плоские пластинки, а не вытянутые призмы. Плоские кристаллы также падают осью вертикально, а плоскостью горизонтально и подрагивают. Они перенаправляют свет в направлении наблюдателя, только если располагаются вдоль почти горизонтальной линии, проходящей через солнце. Поэтому солнечные собаки и появляются слева и справа от солнца. Когда солнце низко, солнечные собаки располагаются примерно на расстоянии 22° от него. Когда солнце выше, солнечные собаки появляются чуть дальше от него. Поскольку при прохождении через кристаллы солнечный свет разделяется на цвета, солнечные собаки обычно окрашены и их красная часть находится ближе всего к солнцу.

Гало и солнечных собак можно видеть и летом, поскольку даже в жаркое время года кристаллики льда образуются в холодном воздухе высоких слоев атмосферы.

6.35. Множество гало, дуг и пятен на небе

Кроме 22-градусных гало и солнечных собак из предыдущей задачи, на небе можно увидеть большое количество разнообразных ярких гало, дуг и пятен. Некоторые из них показаны на рис. 6.12. Для появления каждого из гало, дуги или пятна требуется определенная высота солнца над горизонтом, поэтому одновременно все они наблюдаться не могут. Их форма тоже может меняться при изменении положения солнца. Некоторые из таких «цветных представлений» случаются настолько редко, что всего несколько человек смогли сфотографировать их.


Рис. 6.12 / Задача 6.35. Некоторые возможные яркие фигуры на небе. a) 22-градусное гало; б) солнечные собаки вблизи 22-градусного гало; в) 46-градусное гало; г) околозенитная дуга; д) паргелический круг; е) солнечные собаки вблизи 46-градусного гало; ж) дуга Перри; з) опоясывающие касательные дуги 46-градусного гало; и) прикасающаяся дуга 22-градусного гало; к) дуга Ловица; л) нижние касательные дуги 46-градусного гало; м) парантелии, или ложные солнца; н) дуги на парантелии; о) малоугловые наклонные дуги антигелия; п) антигелий; р) широкоугольные наклонные дуги антигелия.


Еще на небе бывают видны так называемые световые столбы, отходящие вверх или вниз от солнца или луны. Возможно, вы видели подобные устремленные в ночное небо столбы вблизи рядов фонарей вдоль улиц или на парковке.

Во время полета можно попытаться найти субсолнце — яркое пятно, лежащее ниже того места, где видно солнце, и словно привязанное к самолету.

С чем связано такое разнообразие подобных явлений?


ОТВЕТ • Все эти оптические явления обусловлены падающими кристалликами льда, которые перенаправляют в сторону наблюдателя падающий на них солнечный свет. Некоторые гало появляются тогда, когда кристаллики имеют форму коротких карандашей (призм), а другие — если кристаллики льда имеют форму пластинок (см. ответ на предыдущую задачу). Иногда, как в случае появлении дуги Ловица, гало есть результат преломления света плоскими кристалликами, вращающимися при падении.

Условием появления световых столбов, тянущихся вверх или вниз от солнца или луны, могут быть как призматические кристаллики — карандаши, так и кристаллики в форме пластинок, но в последнем случае солнце или луна должны висеть низко над горизонтом. Тогда свет отражается в направлении наблюдателя от плоской стороны падающих почти горизонтально пластинок. Небольшие флуктуации ориентации кристалликов размывают область, от которой до наблюдателя доходит свет, приводя к образованию столбов. Когда солнце или луна высоко, световые столбы образуются при отражении света от боковых граней кристалликов — карандашей, падающих горизонтально (их длинная ось направлена по горизонтали). Для каждой точки боковой поверхности столба есть кристаллики, повернутые таким образом, что отраженный от них свет распространяется в направлении наблюдателя. Совокупность всех этих отражений и формирует световой столб.

Субсолнце — один из вариантов световых столбов, но его можно увидеть, когда наблюдатель смотрит на кристаллики-пластинки сверху. Если такие пластинки ориентированы почти горизонтально, появляется изображение солнца, напоминающее зеркальное.

6.36. Тень горы

Если под вечер, когда солнце низко, подняться на гору и с вершины посмотреть на ее тень, видно, что тень имеет форму треугольника, вершина которого находится где-то далеко от вас (рис. 6.13). Почему все горы отбрасывают почти треугольную тень, независимо от того, какую форму имеет сама гора и как выглядят ее склоны? Почему, если смотреть на тень горы, стоя значительно ниже ее вершины, видно, что она оканчивается хорошо заметным острым выступом, отклоняющимся либо вправо, либо влево?


Рис. 6.13 / Задача 6.36. Тень горы на аэрозоле, которую видит наблюдатель, стоящий выше, вблизи вершины.


ОТВЕТ • Тень, которую вы видите, стоя на вершине горы, формируется как на земле, так и в слое воздуха со взвешенными частицами (аэрозоле) ниже вас. Б

Продолжить чтение
Рекомендуем почитать
Во власти цифр. Как числа управляют нашей жизнью и вводят в заблуждение

Миром правят числа. Все чаще и чаще решения принимают не люди, а математические модели. В числах измеряется все – от наших успехов в образовании и работе и состояния нашего здоровья до состояния экономики и достижений политики. Но числа не так объективны, как может показаться. Кроме того, мы охотнее верим числам, подтверждающим наше мнение, и легко отбрасываем те результаты, которые идут вразрез с нашими убеждениями… Анализируя примеры обращения с численными данными в сферах здравоохранения, политики, социологии, в научных исследованиях, в коммерции и в других областях и проливая свет на ряд распространенных заблуждений, нидерландский журналист, специалист по числовой грамотности Санне Блау призывает мыслить критически и советует нам быть осмотрительнее, о чем бы ни шла речь – о повседневных цифрах, управляющих нашим благополучием, или о статистике, позволяющей тем, кто ее применяет, достичь огромной власти и влияния. «Числа влияют на то, что мы пьем, что едим, где работаем, сколько зарабатываем, где живем, с кем вступаем в брак, за кого голосуем, как решаем вопрос, брать ли ипотеку, как оплачиваем страховку.

Россия и Дон. История донского казачества 1549—1917

Предлагаем вашему вниманию адаптированную на современный язык уникальную монографию российского историка Сергея Григорьевича Сватикова. Книга посвящена донскому казачеству и является интересным исследованием гражданской и социально-политической истории Дона. В работе было использовано издание 1924 года, выпущенное Донской Исторической комиссией. Сватиков изучил колоссальное количество монографий, общих трудов, статей и различных материалов, которые до него в отношении Дона не были проработаны. История казачества представляет громадный интерес как ценный опыт разрешения самим народом вековых задач построения жизни на началах свободы и равенства.

Император Алексей Ι Комнин и его стратегия

Монография доктора исторических наук Андрея Юрьевича Митрофанова рассматривает военно-политическую обстановку, сложившуюся вокруг византийской империи накануне захвата власти Алексеем Комнином в 1081 году, и исследует основные военные кампании этого императора, тактику и вооружение его армии. выводы относительно характера военно-политической стратегии Алексея Комнина автор делает, опираясь на известный памятник византийской исторической литературы – «Алексиаду» Анны Комниной, а также «Анналы» Иоанна Зонары, «Стратегикон» Катакалона Кекавмена, латинские и сельджукские исторические сочинения. В работе приводятся новые доказательства монгольского происхождения династии великих Сельджукидов и новые аргументы в пользу радикального изменения тактики варяжской гвардии в эпоху Алексея Комнина, рассматриваются процессы вестернизации византийской армии накануне Первого Крестового похода.

Продолжим наши игры+Кандибобер

Виктор Пронин пишет о героях, которые решают острые нравственные проблемы. В конфликтных ситуациях им приходится делать выбор между добром и злом, отстаивать свои убеждения или изменять им — тогда человек неизбежно теряет многое.

Краткая история насекомых. Шестиногие хозяева планеты

«Любая история, в том числе история развития жизни на Земле, – это замысловатое переплетение причин и следствий. Убери что-то одно, и все остальное изменится до неузнаваемости» – с этих слов и знаменитого примера с бабочкой из рассказа Рэя Брэдбери палеоэнтомолог Александр Храмов начинает свой удивительный рассказ о шестиногих хозяевах планеты. Мы отмахиваемся от мух и комаров, сражаемся с тараканами, обходим стороной муравейники, что уж говорить о вшах! Только не будь вшей, человек остался бы волосатым, как шимпанзе.

Технологии против Человека. Как мы будем жить, любить и думать в следующие 50 лет?

Эксперты пророчат, что следующие 50 лет будут определяться взаимоотношениями людей и технологий. Грядущие изобретения, несомненно, изменят нашу жизнь, вопрос состоит в том, до какой степени? Чего мы ждем от новых технологий и что хотим получить с их помощью? Как они изменят сферу медиа, экономику, здравоохранение, образование и нашу повседневную жизнь в целом? Ричард Уотсон призывает задуматься о современном обществе и представить, какой мир мы хотим создать в будущем. Он доступно и интересно исследует возможное влияние технологий на все сферы нашей жизни.