ОПТИЧЕСКИЕ ИЛЛЮЗИИ В ПРИРОДЕ

“Дремлет в поле Олегово храброе гнездо. Далеко залетело! Не было оно в обиду порож­дено ни соколу, ни кречету, ни тебе, черный ворон, поганый половец! Гзак бежит серым волком. Кончак ему след указывает к Дону Великому. На другой день спозаранку кровавые зори свет предвещают, черные тучи с моря идут, хотят прикрыть четыре солнца, а в них трепещут синие молнии.


Быть грому великому, идти дождю стрелами с Дону Великого! Тут копьям преломиться, тут саб­лям побиться о шеломы половецкие, на реке на Каяле, у Дона Великого! О, русская земля! Уже ты за холмом!
  “

Итак, автор «Слова о полку Игореве» сви­детельствует о необычном атмосферном яв­лении – че­тыре солнца на небесах, – воспринятом как знак беды. Это гало – световое явление, связанное с преломлением и отражением света ледяными кристал­ликами. Для возникновения гало необходимо, чтобы между Солнцем и наблюдателем была легкая пелена перистых или перисто-слоистых облаков высокого яру­са, которые состоят из мельчайших ледяных кристал­лов, имеющих чаще всего форму шестигранных стол­биков. Солнечные лучи преломляются в них, как в призме, и отражаются от их граней, как от зеркала. Если кристаллики располагаются хаотично, вокруг Солнца или Луны могут появляться круги; если они занимают вертикальное положение, то образуются лож­ные Солнца. Бывают гало в виде креста, столба, коль­ца и т. д.


“Там тихо отделяется полоска земли и блестит узень­ко протянувшаяся вода. А над ней, смутно рисуясь, про­ступают синеватые силуэты верб, ветряки, крыши. И все это – живое, зыбкое, неуловимое, и сами собой ускоряются шаги к людскому жилью. А синеватые вер­бы, ветряки, крыши постоят немного, помутнеют. То­ненько отделятся от земли. Призрачно подержатся в воздухе и тихонько, без следа растают в знойной игре, и лишь легкие курева курятся, плавают коршуны, чер­неют граи, и меняющаяся степь безгранично глядит в бегущее небо. (Из романа А. Серафимовича «Город в степи»)”

А французский астроном Камиль Фламмарион в своей книге «Атмосфера» так описывает явление, ко­торое наблюдалось в городе Вервье (Бельгия) в июне 1815 года: «Однажды утром
миражжители города увидели в небе войско, и так ясно, что можно было различить костюмы артиллеристов и даже, например, пушку со сломанным колесом, которое вот-вот отвалится …» Это было утро сражения при Ватерлоо. Это мираж. Он возникает вследствие пре­ломления и отражения световых лучей, идущих от предметов к глазу наблюдателя через слои воздуха различной плотности. На поверхности слоя воздуха меньшей плотности образуется как бы зеркало, в ко­тором и отражаются предметы. В степях, пустынях над сильно нагретой землей возникает тонкий слой горячего, менее плотного воздуха, который отражает вышележащие предметы: деревья, небо, горы. Пут­нику отражение неба кажется водой – озером или морем,- и он спешит к ней. Это нижний или озер­ный, мираж. Если же слой воздуха, прилегающий к земле, холодный и, следовательно, более плотный, а над ним располагается слой воздуха меньшей плот­ности, то от поверхности этого слоя отражаются пред­меты, расположенные ниже него. Это верхний ми­раж (например, небезызвестный корабль-призрак «Летучий голландец»). Верхние миражи отличаются большим разнообразием. В описании Фламмариона речь идет о мираже сверхдальнего видения. Еще есть боковой мираж, когда изображение предмета появ­ляется справа или слева от него, чаще у сильно на­гретых скал и стен.


“Ночь была безлунная, звездная, морозная и ясная. Темно, только на юго-востоке небо внизу слабо осве­щено, будто за холмом горят огни. Я любовался этим слабым светом, который вдруг превратился в сходя­щиеся снопы лучей, протянувшихся кверху. От их при­косновения на юго-востоке зажглась медленно колеб­лющаяся завеса, свисающая складками с неба. Быть может, это было вознесенное в небеса покрывало Изольды, и там, где его касалось дыхание ее желания, оно становилось горячим и светлым. Дыхание Изольды пробежало по нему, оно трепетало и волновалось. Это было так похоже на ее крик: «Он идет! Боже, он идет!» Завеса вспыхнула пламенем и зажгла небо. (Из книги Р. Кента «Саламина»)”

Полярное сияние. Это люминесцентное све­чение, возникающее в результате взаимодействия летящих от Солнца заряженных частиц – электронов и протонов – с молекулами и атомами земной атмосфе­ры. Появление же этих заряженных частиц  в опреде­ленных высотах есть результат взаимодействия солнеч­ного ветра с магнитным полем Земли. Наблюдаемые полярные сияния отличаются большим многообрази­ем. Обычно выделяют четыре основные формы: дугу, лучи, ленты, диффузные пятна. Наиболее простая фор­ма – дуга или полоса. Она имеет ровное свечение, более яркое в нижней части и постепенно исчезающее вверху. Дуга простирается через весь небосвод в на­правлении восток-запад; ее протяженность достигает тысяч километров. Однородные дуги (полосы) бывают беловато-зеленого, красноватого или лилового цветов. Лучи выглядят на небе так, как будто множество мощ­ных прожекторов светят вверх. В вышине они как бы сходятся. Обычно образовавшаяся лучистая полоса зе­леноватого света имеет внизу розовато-оранжевую кай­му. Свечения, имеющие форму лент, могут образовы­вать складки или закручиваться в спирали. Высоко в небе повисают громадные занавеси, они колышутся, вол­нуются, меняют очертания и яркость. Окраска лент в: основном зеленовато-синяя с переходом к розоватым и красным тонам в нижней части. Диффузные пятна ­- это сияния, которые имеют форму размытых пятен, похожих на гигантские светящиеся облака площадью порядка 100 км2. Обычно они окрашены в белесые или красноватые тона.


“По библейской легенде, бог Яхве после Всемирного потопа повесил на небе знак, означающий, что он больше не станет так жестоко карать людей: «Я полагаю знак мой в облаке, чтобы он был знамением вечного согласия между мною и между землею». С давних времен у людей существует поверье, будто в том месте, где этот божественный знак как бы уходит одним из своих концов в землю, можно откопать горшок с золотом. Для чтобы до окончания жизни быть счастливым и удачливым во всех делах, достаточно хотя бы раз пройти под этим знаком босиком. Это удивитель­ное по своей красоте «мимолетное виденье» буквально тает на ваших глазах, оставляя чувство светлой грусти. Об этом очень хорошо писал Федор Иванович Тютчев: «Как неожиданно и ярко … »

Это радуга. Она возникает, когда Солнце осве­щает завесу дождя. Причина ее появле­ния заключается в том, что дождевая капля – это маленький шарик, в который входят солнечные лучи. Луч может выйти из капли после одного, двух и более отраже­ний. Так как дождевые капли очень малы относительно рассто­яния до глаз наблюда­теля, то их можно считать точка­ми: в связи с этим, как писал в «Лекциях по оптике»
радуга И. Ньютон, « рассматриваются только углы, образуе­мые падающими лучами с выходя­щими. Там, где эти углы наибольшие или наименьшие, выходящие лучи более сгущены. Так как различные роды лучей состав­ляют различные наибольшие и наимень­шие углы, то лучи, наиболее плотно собирающиеся у различных мест, имеют стремление к проявлению собственных цветов». Капли дождя не висят неподвижно в воздухе, а до­вольно быстро падают вниз. Однако они сменяют друг друга так быстро, что глаз наблюдателя не улавливает происходящей смены; в результате наблюдатель видит неподвижное изображение радуги. Если дождевые кап­ли крупные (диаметром 1-2 мм), то радуга очень яр­кая, в ней хорошо видны полосы. Если капли помень­ше, радуга кажется блеклой, размытой. При диаметре капель меньше 0,05 мм видна бесцвет­ная, белая раду­га. Зимой во время сильных морозов, когда в воздухе находится много мельчайших кристалликов льда, мож­но увидеть белую радугу. Довольно редкое явление ­перевернутая радуга – наблюдается, когда солнечные лучи дважды отража­ются на своем пути: сначала от спокойной поверхности водоема, затем от дождевых капель. Находясь высоко над землей, например в са­молете, можно увидеть еще одно редкое явление ­радугу в виде полного круга. Ночью можно наблюдать лунную радугу. Она образована лунным светом и от дневной радуги отличается слабой окраской.


“Шторм не унимался несколько дней. Океан ревел и грохотал, грозя поглотить каравеллу. У моих измучен­ных матросов почти не осталось сил бороться со сти­хией. И вдруг … По волнам побежали огни! Через мину­ту они появились на мачтах каравеллы, и стало слыш­но их легкое потрескивание. Команда восприняла это как добрый знак, мы были спасены. (Из дневника ве­ликого мореплавателя Христофора Колумба)”

Это явление называется огнями святого Эль­ма. Название дошло до нас из средних веков – на шпилях церкви святого Эльма наблюдались огни. Это тихие разряды электричества, возникающие при гро­зовых явлениях, во время снежных бурь, шквалов при сильной наэлектризованности атмосферы. Заряды не могут пробить себе путь через слой воздуха. В результате происходит коронный разряд – медленная мол­ния. Из остроконечных предметов начинает вылетать огромное количество мельчайших электрических искр, образуя свечение.


“Садится солнце. Воздух давно тих, И вздрагивает ветер, словно сонный. Окошки темных домиков на миг Зарделись и погасли. Отягченный Росой внезапной стынет луг. Затих Весь необъятный мир. И, благовонный, Прозрачный пар понесся в вышину … И небо ждет холодную луну. (И. С. Тургенев)”

Речь здесь идет о солнечном закате. Белый свет сложный. Атмосфера, как призма, раскладывает его на цвета. Это особенно заметно, когда Солнце опускается к горизонту. По существу, мы видим не один белый диск Солнца, а несколько цветных, наложенных друг на друга.  Складываясь, они дают белый цвет. При этом верхний и нижний края Солнца, там, где цветные дис­ки не смешиваются (в силу волновой природы света), остаются окрашенными: верхний край имеет цвет бо­лее светлых тонов, а нижний – ярко-красный, иногда багровый. Согласно народным приметам, если заря на закате или восходе Солнца золотистая, светло-розовая, то будет ясная погода. Красно-багровое заходящее Сол­нце предвещает ветреную погоду. При благоприятных погодных условиях можно заметить необычный зеле­ный луч, идущий от верхнего края Солнца: яркий зе­леный свет вспыхивает на несколько секунд, когда по­чти весь диск Солнца уже скрылся за горизонтом. Это впечатляющее зрелище можно наблюдать в такие вечера, когда Солнце вплоть до самого заката ярко светит и почти не изменяет своего цвета, оставаясь желтым или в крайнем случае желтовато-оранжевым. При этом важ­но, чтобы горизонт имел отчетливую линию, без всяких неровностей: ближнего леса, строений и т. д. Этих ус­ловий легче добиться на море, Вот почему зеленый луч известен морякам. Чаще всего виден именно зеленый луч, а не синий луч, поскольку синие лучи сильнее рассеиваются в воздухе и до наших глаз почти не доходят. Зеленый луч – редкое явление, а синий – просто редчайшее.

Поделиться ссылкой:

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *