Световые явления

Во время полного затмения Луна обычно не бывает вполне темной. Свет Солнца, преломленный атмосферой Земли, отчасти освещает её диск, причем придает Луне красноватый цвет. В старину затмения Луны боялись как страшного предзнаменования, считали, что «месяц обливается кровью».

Космонавт, находящийся  в это время на Луне, увидел бы вокруг громадного черного диска  Земли красное кольцо.

Если бы плоскость  лунной орбиты совпадала с плоскостью эклиптики, то в каждое полнолуние происходило  бы лунное затмение, а каждое новолуние – солнечное затмение. Но плоскость лунной орбиты пересекает плоскость эклиптики под углом 5º9’. Поэтому Луна обычно проходит севернее или южнее плоскости эклиптики, и затмений не происходит. Лишь в течение двух периодов в году, разделенных почти полугодом, когда в полнолунии и новолуний. Луна находится вблизи эклиптики, возможно наступление затмений. [1]

Солнечные и  лунные тени наводили ужас на суеверных  и невежественных людей, а духовенство, хорошо зная причину затмений, использовало их в своих корыстных целях, спекулируя на невежестве народа. Знание истинных причин затмений, как и многих других природных явлений, и умение разъяснять их дают нам в руки мощное оружие в борьбе с суевериями.

 

Старое  и новое о миражах.

Вероятно, не всем известно, в чем заключается физическая причина обыкновенного миража (мнимого изображения в атмосфере). [10] Нагретый слой воздуха, прилегающий к раскаленному песку пустыни, приобретает зеркальные свойства оттого, что этот слой воздуха имеет меньшую плотность, нежели вышележащие слои. Наклонный луч света весьма далекого предмета, достигнув этого воздушного слоя, искривляет в нем свой путь так, что в дальнейшем следовании он вновь удаляется от земли и попадает в глаз наблюдателя, словно отразившись от зеркала под очень большим углом падения. И наблюдателю кажется, что перед ним расстилается в пустыне водная гладь, отражающая прибрежные предметы.

Правильнее  было бы, впрочем, сказать, что нагретый слой воздуха близ раскаленной почвы  отражает лучи не наподобие зеркала, а наподобие водной поверхности, рассматриваемой из глубины воды. Здесь происходит не простое отражение, а то, что на языке физики называется «внутренним отражением». Для этого необходимо, чтобы луч света вступал в воздушные слои очень полого, иначе не будет превзойден «предельный угол» падения луча, а без этого не получается внутреннего отражения.

Отметим попутно  один пункт этой теории, могущий  породить недоразумение. Изложенное объяснение требует такого расположения воздушных  слоев, при котором более плотные  слои находились бы выше, чем менее плотные. Однако мы знаем, что плотный, тяжелый воздух стремится опуститься и вытеснить лежащий под ним легкий слой газа вверх. Как же может существовать то расположение слоев плотного разреженного воздуха, которое необходимо для появления миража?

Разгадка кроется  в том, что требуемое расположение воздушных слоев бывает не в неподвижном  воздухе, а в воздухе, находящемся  в движении. Нагретый почвой слой воздуха  не покоится над ней, а непрерывно вытесняет вверх и тотчас меняется новым слоем нагретого воздуха. Непрерывная смена обусловливает то, что к раскаленному песку всегда прилегает некоторый слой разреженного воздуха, пусть не одного и того же, но это уже безразлично для хода лучей.

Мираж, который  мы сейчас рассматриваем, известен с древности. В метеорологии его называют «нижним» миражем. Большинство людей убеждено, что этот классический мираж может наблюдаться только в знойном воздухе южных пустынь и никогда не бывает в более северных широтах. Между тем, нижний мираж случается наблюдать и в наших краях. Особенно часты подобные явления в летнее время на асфальтированных дорогах, которые благодаря темному цвету сильно нагреваются на солнце. Матовая поверхность дороги кажется тогда издали словно политой водой и отражает отдаленные предметы. При некоторой наблюдательности подобные явления можно видеть не так редко, как принято думать.

Есть еще  один род миража – мираж боковой, о существовании которого обычно даже и не подозревают. Это – отражение от нагретой отвесной стены. Такой случай описан одним французским автором. Приближаясь к форту крепости, он заметил, что ровная бетонная стена вдруг заблистала, как зеркало, отражая в себе окружающий ландшафт, почву, небо. Сделав еще несколько шагов, он заметил ту же перемену и с другой стеной форта. Казалось, будто серая неровная поверхность внезапно заменяется полированной. Стоял знойный день, и стены должны были сильно накалиться, в чем и заключалась разгадка их зеркальности. [2]

В знойные летние дни следовало бы обращать внимание на накалившиеся стены больших зданий и искать, не обнаружатся ли явления миража. Без сомнения, при внимательном наблюдении число различных видов миража должно заметно увеличиться.

 

Кого  мы видим, глядя в зеркало?

«Разумеется, самих себя, - ответят многие, - наше изображение в зеркале есть тончайшая копия нас самих, сходная с нами во всех подробностях».

Не угодно ли, однако, убедиться в этом сходстве? У нас на правой щеке родинка –  у нашего двойника правая щека чиста, но на левой щеке есть пятнышко, которого у нас на этой щеке не имеется. Вы зачесываете волосы направо – ваш двойник зачесывает их налево. У вас правая бровь выше и гуще левой; у него, напротив, эта бровь ниже и реже, нежели левая. А обратите внимание на циферблат часов. У вас таких часов никогда не бывало: расположение и начертание цифр на них необычайное; например римская цифра восемь (VIII) изображена так, как ее нигде не изображают -  IIX, и помещена на месте двенадцати; двенадцати же нет совсем; после шести следует пять и т.д.; кроме того, движение стрелок на часах вашего двойника обратно обычному.

Наконец, у вашего зеркального двойника есть одна особенность  – он левша. Он пишет, шьет, есть левой  рукой, и если вы выразите готовность с ним поздороваться и протянете  ему правую руку, он в ответ протянет левую руку.

Нелегко решить, грамотен ли ваш двойник. Во всяком случае, грамотен как-то по-особенному. Едва ли вам удастся прочесть хоть одну строку из той книги, которую  он держит, или какое-нибудь слово  в тех каракулях, которые он выводит  своей левой рукой.

Таков тот человек, который притязает на полное сходство с вами! А вы хотите судить по нему о внешнем виде вас самих… [2]

Шутки в сторону: если вы думаете, что, глядя в зеркало, видите самих себя, - вы заблуждаетесь. Лицо, туловище и одежда у большинства  людей не строго симметричны: правая сторона не вполне сходна с левой. В зеркале все особенности правой половины переходят к левой, и наоборот, так что перед нами является фигура, производящая зачастую совсем иное впечатление, чем наша собственная.

 

Рисование перед зеркалом.

Нетождественность зеркального отражения с оригиналом ещё заметнее выступает в следующем  опыте.

Поставьте перед  собой отвесно на стол зеркало, положите перед ним бумагу и попробуйте нарисовать на ней какую-нибудь фигуру, например прямоугольник с диагоналями. Но не смотрите при этом прямо на свою руку, а следите лишь за движениями руки, отраженной в зеркале. [2]

Вы убедитесь, что столь легкая на вид задача почти невыполнима. В течение  многих лет наши зрительные и двигательные ощущения успели прийти в определенное соответствие. Зеркало нарушает эту связь, так как представляет глазами движения нашей руки в искаженном виде. Давнишние привычки будут протестовать против каждого нашего движения: вы хотите провести линию вправо, а рука тянет влево и т.п.

Еще больше неожиданных  странностей вы встретите, если вместо простого чертежа попробуете рисовать перед зеркалом более сложные  фигуры или писать что-нибудь, глядя  на строки в зеркале: выйдет комичная путаница!

Те отпечатки, которые получаются на промокательной бумаге, - тоже изображения зеркально симметричные. Рассмотрите надписи, испещряющие вашу промокательную бумагу, и попробуйте прочесть их. Вам не разобрать ни одного слова, даже вполне отчетливого: буквы имеют необычный наклон влево, а главное, последовательность штрихов в них не так, к какой вы привыкли. Но приставьте к бумаге зеркало под прямым углом – и вы увидите в нем все буквы написанными так, как вы привыкли их видеть. Зеркало дает симметричное отражение того, что само является симметричным изображением обыкновенного письма.

 

Заключение.

Свет позволяет  нам видеть окружающие предметы. Свет – это одна из форм энергии и излучение атомов объектов, которые называют источниками света: Солнца, звезд и даже электрических ламп. Существует много видов излучения, но свет – единственное излучение, которое мы воспринимаем зрением.

Этот реферат  позволил читателям заглянуть в  удивительный и многообразный мир  световых явлений; познакомиться с  физическими основами, с причинами  возникновения некоторых явлений.

Реферат имеет иное значение, нежели простое описание забавных и эффектных физических опытов. Он дает возможность возбудить деятельность научного воображения, приучить читателя мыслить о духе физической науки и создать в его памяти многочисленные ассоциации физических знаний с самыми разнородными световыми явлениями.

Информация, изложенная в реферате, подводит читателя к  глубокому учению, состоит из самых  простых и общеизвестных данных, указывает в форме примеров главные выводы этих данных, наталкивая думающего читателя на дальнейшие и дальнейшие вопросы. Интерес к предмету повышает внимание, облегчает понимание и, следовательно, способствует более сознательному и прочному усвоению.

Материал, изложенный в реферате, позволит читателю не только сориентироваться в вопросах, касающихся задач световых явлений, но и приобрести о них научное знание.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Список  литературы:

1. «Астрономия. 11 класс», Б. А. Воронцов-Вельяминов, 19-е изд. – М.: «Просвещение», - 1991. – 159 с. с ил.

2. «Занимательная физика. Книга 1», Я. И. Перельман, 21-е изд., испр. и доп. – М.: «Наука». Главная редакция физико-математической литературы, 1983. – 224 с.

3. «Новая энциклопедия школьника», Т. Бородина, Е. Гулапо, М. Дунина, О. Иванова, А. Кирилов, М.: «Махаон», 2008. – 383 с.

4. «Оптическая электроника», А. М. Василевский, М. А. Кропоткин, В. В. Тихонов, - Л.: «Энергоатомиздат». Ленингр. отд-ние, 1990. – 176 с. с ил.

5. «Свет без тепла», А. Луизов, Н. Теребинская, - Л.: «Детгиз». Ленингр. отд-ние, 1958. – 88 с.

6. «Факультативный курс физики. 7 класс», А. В. Перышкин, В. П. Чемакин, 2-е изд., перер. и доп. - М.: «Просвещение», 1980. – 142 с.

7. «Физика. 10 класс», Н. М. Шахмаев, С. Н. Шахмаев, Д. Ш. Шодиев, 3-е изд. – М.: «Просвещение», 1994. – 240 с. с ил.

8. «Физика. 10 класс», С. В. Громов, 5-е изд.  – М.: «Просвещение», - 2004. – 383 с. с ил.

9. «Физика для всех. Фотоны и ядра», А. И. Китайгородский, 3-е изд., стер. – М.: «Наука». Главная редакция физико-математической литературы, 1984. – 208 с.

10. «Физика от А до Я. Справочник школьника», Т. И. Трофимова, 2-е изд., стер. – М.: «Дрофа», 2007. – 299 с. с ил.

11. «Яблочков – слава и гордость русской электротехники», Н. А. Капцов, М.: «Военное издательство министерства вооруженных сил СССР», - 1948. – 52 с.