Optični pojavi: primeri v naravi in ​​zanimivosti. Spremembe, ki se dogajajo s telesi, imenujemo fizikalni pojavi, fizikalni pojavi so primeri in poskusi njihove razlage.

“Optični pojavi v naravi”

1. Uvod

a) Pojem optika

b) Razvrstitev optike

c) Optika v razvoju sodobne fizike

2. Pojavi, povezani z odbojem svetlobe

4. Polarni sij

Uvod

Koncept optike

Prve ideje starodavnih znanstvenikov o svetlobi so bile zelo naivne. Menili so, da vizualni vtisi nastanejo, ko predmete tipamo s posebnimi tankimi lovkami, ki prihajajo iz oči. Optika je bila veda o vidu, tako lahko to besedo najbolj natančno prevedemo.

V srednjem veku se je optika iz vede o vidu spremenila v vedo o svetlobi, k čemur je prispeval izum leč in kamere obscure. Trenutno je optika veja fizike, ki preučuje emisijo svetlobe in njeno širjenje v različnih medijih ter njeno interakcijo s snovjo. Vprašanja, povezana z vidom, strukturo in delovanjem očesa, so postala ločeno znanstveno področje - fiziološka optika.

Klasifikacija optike

Svetlobni žarki so geometrijske črte, vzdolž katerih se širi svetlobna energija; pri obravnavi številnih optičnih pojavov lahko uporabite idejo o njih. V tem primeru govorimo o geometrijski (žarkovni) optiki. Geometrijska optika je postala zelo razširjena v svetlobni tehniki, pa tudi pri upoštevanju delovanja številnih instrumentov in naprav - od povečevalnih stekel in stekel do najzahtevnejših optičnih teleskopov in mikroskopov.

Intenzivno raziskovanje prej odkritih pojavov interference, difrakcije in polarizacije svetlobe se je začelo v začetku 19. stoletja. Ti procesi niso bili pojasnjeni v okviru geometrijske optike, zato je bilo treba svetlobo obravnavati v obliki transverzalnih valov. Posledično se je pojavila valovna optika. Sprva je veljalo, da je svetloba elastično valovanje v določenem mediju (svetovnem etru), ki zapolnjuje svetovni prostor.

Toda angleški fizik James Maxwell je leta 1864 ustvaril elektromagnetno teorijo svetlobe, po kateri so svetlobni valovi elektromagnetni valovi z ustreznim razponom dolžin.

In že v začetku 20. stoletja so nove študije pokazale, da je za razlago nekaterih pojavov, na primer fotoelektričnega učinka, treba svetlobni žarek predstaviti v obliki toka nenavadnih delcev - svetlobnih kvantov. Isaac Newton je imel podoben pogled na naravo svetlobe pred 200 leti v svoji »teoriji izliva svetlobe«. Zdaj to počne kvantna optika.

Vloga optike v razvoju sodobne fizike.

Optika je imela pomembno vlogo tudi pri razvoju sodobne fizike. Nastanek dveh najpomembnejših in revolucionarnih teorij 20. stoletja (kvantne mehanike in relativnostne teorije) je načeloma povezan z optičnimi raziskavami. Z optičnimi metodami za analizo snovi na molekularni ravni se je razvilo posebno znanstveno področje - molekularna optika, kamor sodi tudi optična spektroskopija, ki se uporablja v sodobni znanosti o materialih, raziskovanju plazme in astrofiziki. Obstajata tudi elektronska in nevtronska optika.

Na sedanji stopnji razvoja sta bila ustvarjena elektronski mikroskop in nevtronsko ogledalo ter razviti optični modeli atomskih jeder.

Optika, ki vpliva na razvoj različnih področij sodobne fizike, je danes tudi sama v obdobju hitrega razvoja. Glavna spodbuda za ta razvoj je bil izum laserjev - intenzivnih virov koherentne svetlobe. S tem se je valovna optika dvignila na višjo raven, na raven koherentne optike.

Zahvaljujoč pojavu laserjev so se pojavila številna znanstvena in tehnična področja razvoja. Med njimi so nelinearna optika, holografija, radijska optika, pikosekundna optika, adaptivna optika itd.

Radiooptika je nastala na stičišču radiotehnike in optike in se ukvarja s proučevanjem optičnih metod za prenos in obdelavo informacij. Te metode so kombinirane s tradicionalnimi elektronskimi metodami; Rezultat je bila znanstveno-tehnična smer, imenovana optoelektronika.

Predmet optičnih vlaken je prenos svetlobnih signalov skozi dielektrična vlakna. Z dosežki nelinearne optike je mogoče spreminjati valovno fronto svetlobnega žarka, ki se spreminja, ko se svetloba širi v določenem mediju, na primer v atmosferi ali vodi. Posledično se je pojavila in intenzivno razvija adaptivna optika. S tem je tesno povezana fotoenergetika, ki nastaja pred našimi očmi in se ukvarja predvsem z vprašanji učinkovitega prenosa svetlobne energije vzdolž svetlobnega snopa. Sodobna laserska tehnologija omogoča proizvodnjo svetlobnih impulzov s trajanjem le pikosekund. Takšni impulzi se izkažejo za edinstveno "orodje" za preučevanje številnih hitrih procesov v materiji, zlasti v bioloških strukturah. Nastala je in se razvija posebna smer – pikosekundna optika; Fotobiologija je tesno povezana z njo. Brez pretiravanja lahko rečemo, da je široka praktična uporaba dosežkov sodobne optike predpogoj za znanstveni in tehnološki napredek. Optika je človekovemu umu odprla pot v mikrokozmos, omogočila pa mu je tudi prodiranje v skrivnosti zvezdnih svetov. Optika pokriva vse vidike naše prakse.

Pojavi, povezani z odbojem svetlobe.

Predmet in njegov odsev

To, da se pokrajina, ki se zrcali v mirni vodi, ne razlikuje od prave, ampak je le obrnjena na glavo, še zdaleč ne drži.

Če človek pozno zvečer pogleda, kako se svetilke odsevajo v vodi ali kako se odseva obala, ki se spušča k vodi, se mu bo odsev zdel skrajšan in bo popolnoma "izginil", če bo opazovalec visoko nad gladino. voda. Prav tako nikoli ne vidite odseva vrha kamna, katerega del je potopljen v vodo.

Pokrajina se opazovalcu zdi, kot da bi jo gledal s točke, ki se nahaja toliko pod gladino vode, kolikor je opazovalčevo oko nad gladino. Razlika med pokrajino in njeno podobo se manjša, ko se oko približuje vodni gladini in tudi ko se predmet oddaljuje.

Ljudje pogosto mislijo, da ima odsev grmovja in dreves v ribniku svetlejše barve in bogatejše tone. To lastnost lahko opazimo tudi z opazovanjem odseva predmetov v ogledalu. Tu igra psihološko dojemanje večjo vlogo kot fizična stran pojava. Okvir ogledala in bregovi ribnika omejujejo majhno območje pokrajine, ščitijo človekov stranski vid pred prekomerno razpršeno svetlobo, ki prihaja s celotnega neba in zaslepi opazovalca, to pomeni, da gleda na majhno območje pokrajina kot skozi temno ozko cev. Zmanjšanje svetlosti odbite svetlobe v primerjavi z direktno svetlobo ljudem olajša opazovanje neba, oblakov in drugih močno osvetljenih predmetov, ki so ob neposrednem opazovanju presvetli za oko.

Odvisnost odbojnega koeficienta od vpadnega kota svetlobe.

Na meji dveh prosojnih medijev se svetloba delno odbija, delno prehaja v drug medij in se lomi, delno pa jo medij absorbira. Razmerje med odbito in vpadno energijo se imenuje odbojni koeficient. Razmerje med energijo svetlobe, ki prehaja skozi snov, in energijo vpadne svetlobe se imenuje transmisija.

Koeficienti odboja in prepustnosti so odvisni od optičnih lastnosti, sosednjih medijev in vpadnega kota svetlobe. Torej, če svetloba pade na stekleno ploščo pravokotno (vpadni kot α = 0), se le 5% svetlobne energije odbije, 95% pa preide skozi vmesnik. Ko se vpadni kot poveča, se poveča delež odbite energije. Pri vpadnem kotu α=90˚ je enaka enoti.

Odvisnost jakosti odbite in prepuščene svetlobe skozi stekleno ploščo lahko izsledimo tako, da ploščo postavimo pod različnimi koti na svetlobne žarke in jakost ocenimo na oko.

Zanimivo je tudi z očesom oceniti intenzivnost svetlobe, ki se odbije od površine rezervoarja, odvisno od vpadnega kota, opazovati odboj sončnih žarkov od oken hiše pod različnimi vpadnimi koti čez dan, ob sončnem zahodu in ob sončnem vzhodu.

Varnostno steklo

Klasično okensko steklo delno prepušča toplotne žarke. To je dobro za uporabo v severnih območjih, pa tudi za rastlinjake. Na jugu se prostori tako pregrejejo, da je v njih težko delati. Zaščita pred soncem se zmanjša bodisi na senčenje stavbe z drevesi bodisi na izbiro ugodne orientacije stavbe med rekonstrukcijo. Oboje je včasih težko in ne vedno izvedljivo.

Da steklo prepreči prepuščanje toplotnih žarkov, je prevlečeno s tankimi prozornimi folijami kovinskih oksidov. Tako film iz kositra in antimona ne prepušča več kot polovice toplotnih žarkov, premazi, ki vsebujejo železov oksid, popolnoma odbijajo ultravijolične žarke in 35-55% toplotnih žarkov.

Raztopine soli, ki tvorijo film, se nanesejo iz pršilne steklenice na vročo površino stekla med njegovo toplotno obdelavo ali oblikovanjem. Pri visokih temperaturah se soli pretvorijo v okside, tesno vezane na površino stekla.

Stekla za sončna očala so narejena na podoben način.

Popolni notranji odboj svetlobe

Čudovit prizor je fontana, katere izbiti curki so od znotraj osvetljeni. To je mogoče prikazati v normalnih pogojih z izvedbo naslednjega poskusa (slika 1). V visoko pločevinko izvrtajte okroglo luknjo na višini 5 cm od dna ( A) s premerom 5-6 mm. Žarnico z vtičnico je treba skrbno zaviti v celofanski papir in postaviti nasproti luknje. V kozarec morate naliti vodo. Odpiranje luknje A, dobimo curek, ki bo osvetljen od znotraj. V temni sobi močno sveti in izgleda zelo impresivno. Tok lahko poljubno obarvamo tako, da na pot svetlobnih žarkov postavimo barvno steklo b. Če postavite prst na pot potoka, voda brizga in te kapljice močno zasijejo.

Razlaga tega pojava je precej preprosta. Svetlobni žarek prehaja vzdolž toka vode in zadene ukrivljeno površino pod kotom, večjim od mejnega, doživi popolni notranji odboj, nato pa ponovno zadene nasprotno stran toka pod kotom, ki je spet večji od mejnega. Tako gre žarek vzdolž curka in se upogne skupaj z njim.

Če pa bi se svetloba v celoti odbijala znotraj curka, potem od zunaj ne bi bila vidna. Del svetlobe se razprši zaradi vode, zračnih mehurčkov in raznih nečistoč, ki so v njej, pa tudi zaradi neravne površine curka, zato je vidna od zunaj.

Cilindrični svetlobni vodnik

Če usmerite svetlobni žarek na en konec masivnega steklenega ukrivljenega valja, boste opazili, da bo svetloba prišla iz njegovega drugega konca (slika 2); Skozi stransko površino cilindra ne prihaja skoraj nič svetlobe. Prehod svetlobe skozi stekleni valj je razložen z dejstvom, da svetloba, ki pada na notranjo površino valja pod kotom, ki je večji od mejnega, večkrat popolnoma odbije in doseže konec.

Tanjši kot je valj, pogosteje se bo žarek odbijal in večji del svetlobe bo padel na notranjo površino valja pod kotom, večjim od mejnega.

Diamanti in dragulji

V Kremlju je razstava ruskega diamantnega sklada.

Svetloba v dvorani je nekoliko pridušena. V izložbah se lesketajo draguljarske stvaritve. Tukaj lahko vidite diamante, kot so "Orlov", "Shah", "Maria", "Valentina Tereshkova".

Skrivnost čudovite igre svetlobe v diamantih je v tem, da ima ta kamen visok lomni količnik (n=2,4173) in posledično majhen kot popolnega notranjega odboja (α=24˚30′) ter ima večjo disperzijo, povzroča razgradnjo bele svetlobe na preproste barve.

Poleg tega je igra svetlobe v diamantu odvisna od pravilnosti njegovega reza. Fasete diamanta večkrat odbijajo svetlobo znotraj kristala. Zaradi velike prosojnosti visokokakovostnih diamantov svetloba v njih skoraj ne izgubi svoje energije, temveč le razpade na enostavne barve, katerih žarki potem bruhnejo v različne, najbolj nepričakovane smeri. Ko obrnete kamen, se barve, ki izhajajo iz kamna, spremenijo in zdi se, da je sam vir številnih svetlih večbarvnih žarkov.

Obstajajo diamanti rdeče, modrikaste in lila barve. Sijaj diamanta je odvisen od njegovega brusa. Če skozi dobro brušen za vodo prozoren diamant pogledate na svetlobo, je kamen videti popolnoma moten, nekatere njegove ploskve pa preprosto črne. To se zgodi, ker svetloba, ki je podvržena popolnemu notranjemu odboju, izhaja v nasprotni smeri ali ob straneh.

Gledano s strani svetlobe, zgornji izrez sije v številnih barvah in je ponekod bleščeč. Svetlemu sijaju zgornjih robov diamanta pravimo diamantni lesk. Zdi se, da je spodnja stran diamanta od zunaj posrebrena in ima kovinski lesk.

Najbolj prozorni in veliki diamanti služijo kot dekoracija. Majhni diamanti se pogosto uporabljajo v tehnologiji kot rezalno ali brusilno orodje za stroje za obdelavo kovin. Diamanti se uporabljajo za ojačitev glav vrtalnih orodij za vrtanje vrtin v trde kamnine. Ta uporaba diamanta je mogoča zaradi njegove velike trdote. Drugi dragi kamni so v večini primerov kristali aluminijevega oksida s primesjo oksidov barvnih elementov - krom (rubin), baker (smaragd), mangan (ametist). Odlikuje jih tudi trdota, vzdržljivost ter lepih barv in “igre svetlobe”. Trenutno lahko umetno pridobijo velike kristale aluminijevega oksida in jih pobarvajo v želeno barvo.

Pojav disperzije svetlobe je razložen z raznolikostjo barv narave. Cel niz optičnih poskusov s prizmami je izvedel angleški znanstvenik Isaac Newton v 17. stoletju. Ti poskusi so pokazali, da bela svetloba ni temeljna, treba jo je obravnavati kot sestavljeno (»nehomogeno«); glavne so različne barve ("enotni" žarki ali "monokromatski" žarki). Razgradnja bele svetlobe na različne barve se zgodi, ker ima vsaka barva svojo stopnjo loma. Ti Newtonovi zaključki so skladni s sodobnimi znanstvenimi idejami.

Poleg disperzije lomnega količnika opazimo tudi disperzijo koeficientov absorpcije, prepustnosti in odboja svetlobe. To pojasnjuje različne učinke pri osvetljevanju teles. Na primer, če obstaja neko telo, prosojno za svetlobo, pri katerem je koeficient prepustnosti velik za rdečo svetlobo in koeficient odboja majhen, pri zeleni svetlobi pa je ravno nasprotno: koeficient prepustnosti je majhen in koeficient odboja velik, takrat bo v prepuščeni svetlobi telo videti rdeče, v odbiti svetlobi pa zeleno. Takšne lastnosti ima na primer klorofil, zelena snov, ki jo vsebujejo listi rastline in je odgovorna za njihovo zeleno barvo. Raztopina klorofila v alkoholu je videti rdeča, če jo gledamo proti svetlobi. V odbiti svetlobi je ista raztopina zelena.

Če ima telo visok absorpcijski koeficient ter nizka prepustnost in odbojnost, bo tako telo videti črno in neprozorno (na primer saje). Zelo belo, neprozorno telo (npr. magnezijev oksid) ima odbojnost blizu enote za vse valovne dolžine ter zelo nizke koeficiente prepustnosti in absorpcije. Telo (steklo), ki je popolnoma prosojno za svetlobo, ima nizke odbojne in absorpcijske koeficiente ter prepustnost blizu enote za vse valovne dolžine. V barvnem steklu so za nekatere valovne dolžine koeficienti prepustnosti in odboja praktično enaki nič, zato je absorpcijski koeficient za iste valovne dolžine blizu enote.

Pojavi, povezani z lomom svetlobe

Nekatere vrste fatamorgane. Iz večje raznolikosti fatamorgane bomo izločili več vrst: »jezerske« fatamorgane, imenovane tudi spodnje fatamorgane, zgornje fatamorgane, dvojne in trojne fatamorgane, ultradistančne fatamorgane.

Spodnje (»jezerske«) fatamorgane se pojavijo nad zelo segreto površino. Superior fatamorgane se nasprotno pojavijo nad zelo hladno površino, na primer nad hladno vodo. Če spodnje fatamorgane praviloma opazimo v puščavah in stepah, potem zgornje opazimo v severnih zemljepisnih širinah.

Zgornje fatamorgane so raznolike. V nekaterih primerih dajejo neposredno sliko, v drugih primerih se v zraku pojavi obrnjena slika. Miraže so lahko dvojne, ko opazujemo dve sliki, eno preprosto in eno obrnjeno. Te slike so lahko ločene s trakom zraka (ena je lahko nad črto obzorja, druga pod njo), lahko pa se med seboj neposredno zlijejo. Včasih se pojavi še ena – tretja slika.

Vizije ultra dolgega dosega so še posebej neverjetne. K. Flammarion v svoji knjigi »Atmosfera« opisuje primer takšne fatamorgane: »Na podlagi pričevanja več zaupanja vrednih oseb lahko poročam o fatamorgani, ki so jo videli v mestu Verviers (Belgija) junija 1815. Nekega jutra , so prebivalci mesta videli na nebu vojsko in bilo je tako jasno, da je bilo mogoče razločiti obleke topničarjev in celo na primer top z zlomljenim kolesom, ki je tik pred tem odpadlo ... Bilo je jutro bitke pri Waterlooju!" Opisano fatamorgano je v obliki barvnega akvarela upodobil eden od očividcev. Razdalja od Waterlooja do Verviersa v ravni črti je več kot 100 km. Znani so primeri, ko so bile podobne fatamorgane opažene na velikih razdaljah - do 1000 km. "Letečega Nizozemca" je treba pripisati prav takim fatamorganam.

Razlaga spodnje ("jezerske") fatamorgane. Če je zrak ob površini zemlje zelo vroč in je zato njegova gostota razmeroma majhna, bo lomni količnik na površini manjši kot v višjih zračnih plasteh. Spreminjanje lomnega količnika zraka n z višino h blizu zemeljske površine za obravnavani primer je prikazano na sliki 3, a.

V skladu z uveljavljenim pravilom bodo svetlobni žarki blizu površine zemlje v tem primeru upognjeni tako, da bo njihova pot konveksna navzdol. Naj bo v točki A opazovalec. Svetlobni žarek iz določenega območja modrega neba bo vstopil v opazovalčevo oko in doživel določeno ukrivljenost. To pomeni, da bo opazovalec videl ustrezen del neba ne nad črto obzorja, ampak pod njo. Zdelo se mu bo, da vidi vodo, čeprav je v resnici pred njim podoba modrega neba. Če si predstavljamo, da so v bližini črte obzorja hribi, palme ali drugi predmeti, jih bo opazovalec zaradi opazne ukrivljenosti žarkov videl obrnjene na glavo in jih zaznal kot odseve ustreznih predmetov v neobstoječem. vodo. Tako nastane iluzija, ki je »jezerska« fatamorgana.

Preproste vrhunske fatamorgane. Lahko domnevamo, da se zrak na sami površini zemlje ali vode ne segreje, ampak se, nasprotno, opazno ohladi v primerjavi z višjimi plastmi zraka; sprememba n z višino h je prikazana na sliki 4, a. V obravnavanem primeru so svetlobni žarki upognjeni tako, da je njihova pot konveksna navzgor. Zato lahko zdaj opazovalec vidi predmete, ki so mu skriti za obzorjem, in jih bo videl na vrhu, kot da visijo nad črto obzorja. Zato se takšne fatamorgane imenujejo zgornje.

Vrhunska fatamorgana lahko proizvede tako pokončno kot obrnjeno sliko. Neposredna slika, prikazana na sliki, nastane, ko se lomni količnik zraka relativno počasi zmanjšuje z višino. Ko se lomni količnik hitro zmanjša, nastane obrnjena slika. To lahko preverimo z obravnavo hipotetičnega primera - lomni količnik na določeni višini h se nenadoma zmanjša (slika 5). Žarki predmeta, preden dosežejo opazovalca A, doživijo popolni notranji odboj od meje BC, pod katero je v tem primeru gostejši zrak. Vidimo lahko, da zgornja fatamorgana daje obrnjeno sliko predmeta. V resnici med plastmi zraka ni nenadne meje, prehod poteka postopoma. Če pa se pojavi dovolj ostro, bo zgornja fatamorgana dala obrnjeno sliko (slika 5).

Dvojne in trojne fatamorgane. Če se lomni količnik zraka spremeni najprej hitro in nato počasi, se bodo v tem primeru žarki v območju I upognili hitreje kot v območju II. Posledično se prikažeta dve sliki (sl. 6, 7). Svetlobni žarki 1, ki se širijo znotraj zračnega območja I, tvorijo obrnjeno sliko predmeta. Žarki 2, ki se širijo predvsem znotraj območja II, so v manjši meri upognjeni in tvorijo ravno sliko.

Da bi razumeli, kako nastane trojna fatamorgana, si morate predstavljati tri zaporedna področja zraka: prvo (blizu površine), kjer lomni količnik počasi upada z višino, naslednje, kjer se lomni količnik hitro zmanjšuje, in tretje območje, kjer lomni količnik spet počasi pada. Slika prikazuje obravnavano spremembo lomnega količnika z višino. Slika prikazuje, kako nastane trojna fatamorgana. Žarki 1 tvorijo spodnjo sliko predmeta, segajo znotraj zračnega območja I. Žarki 2 tvorijo obrnjeno sliko; Padem v zračno območje II, ti žarki doživljajo močno ukrivljenost. Žarki 3 tvorijo zgornjo neposredno sliko predmeta.

Vizija ultra dolgega dosega. Narava teh prividov je najmanj raziskana. Jasno je, da mora biti ozračje prozorno, brez vodne pare in onesnaženja. Vendar to ni dovolj. Na določeni višini nad zemeljsko površino naj bi nastala stabilna plast ohlajenega zraka. Pod in nad to plastjo mora biti zrak toplejši. Svetlobni žarek, ki pride v gosto hladno plast zraka, je tako rekoč "zaklenjen" v njej in se širi skoznjo kot po nekakšnem svetlobnem vodniku. Pot žarka na sliki 8 je vedno konveksna proti manj gostim območjem zraka.

Pojav fatamorgane ultra dolgega dosega je mogoče razložiti s širjenjem žarkov znotraj podobnih "svetlobnih vodnikov", ki jih včasih ustvari narava.

Mavrica je čudovit nebesni pojav, ki že od nekdaj pritegne človeško pozornost. V prejšnjih časih, ko so ljudje še malo vedeli o svetu okoli sebe, je mavrica veljala za »nebeško znamenje«. Tako so stari Grki mislili, da je mavrica nasmeh boginje Iris.

Mavrico opazimo v smeri, ki je nasprotna Soncu, na ozadju deževnih oblakov ali dežja. Večbarvni lok se običajno nahaja na razdalji 1-2 km od opazovalca, včasih pa ga je mogoče opazovati na razdalji 2-3 m na ozadju vodnih kapljic, ki jih tvorijo fontane ali vodni pršilci.

Središče mavrice se nahaja na nadaljevanju ravne črte, ki povezuje Sonce in opazovalčevo oko - na protisončni črti. Kot med smerjo proti glavni mavrici in antisolarno črto je 41-42º (slika 9).

V trenutku sončnega vzhoda je protisončna točka (točka M) na črti obzorja in mavrica ima videz polkroga. Ko Sonce vzide, se antisolarna točka premakne pod obzorje in velikost mavrice se zmanjša. Predstavlja le del kroga.

Pogosto opazimo sekundarno mavrico, koncentrično s prvo, s kotnim polmerom približno 52º in barvami v nasprotni smeri.

Ko je višina Sonca 41º, glavna mavrica ni več vidna in le del stranske mavrice štrli nad obzorjem, ko je višina Sonca več kot 52º, pa tudi stranska mavrica ni vidna. Zato v srednjih ekvatorialnih širinah tega naravnega pojava nikoli ne opazimo opoldne.

Mavrica ima sedem osnovnih barv, ki gladko prehajajo iz ene v drugo.

Vrsta loka, svetlost barv in širina trakov so odvisni od velikosti vodnih kapljic in njihovega števila. Velike kapljice tvorijo ožjo mavrico, z ostro izstopajočimi barvami, majhne kapljice tvorijo zamegljen, zbledel in enakomeren bel lok. Zato je poleti po nevihti vidna svetla ozka mavrica, med katero padajo velike kapljice.

Teorijo mavrice je leta 1637 prvi predlagal Rene Descartes. Mavrico je razložil kot pojav, povezan z odbojem in lomom svetlobe v dežnih kapljah.

Nastanek barv in njihovo zaporedje so pojasnili kasneje, potem ko so razkrili kompleksno naravo bele svetlobe in njeno razpršenost v mediju. Teorijo uklona mavric sta razvila Erie in Partner.

Razmislimo o najpreprostejšem primeru: snop vzporednih sončnih žarkov naj pade na kapljice v obliki krogle (slika 10). Žarek, ki pade na površino kapljice v točki A, se v njej lomi po zakonu loma:

n sin α=n sin β, kjer je n=1, n≈1,33 –

oziroma lomna količnika zraka in vode, α je vpadni kot, β pa lomni kot svetlobe.

Znotraj kapljice potuje žarek AB premočrtno. V točki B se žarek delno lomi in delno odbije. Upoštevati je treba, da manjši kot je vpadni kot v točki B in s tem v točki A, manjša je intenziteta odbitega žarka in večja intenzivnost lomljenega žarka.

Žarek AB po odboju v točki B nastopi pod kotom β`=β b in zadene točko C, kjer pride tudi do delnega odboja in delnega loma svetlobe. Lomljeni žarek zapusti kapljico pod kotom γ, odbiti žarek pa lahko potuje naprej, do točke D itd. Tako se svetlobni žarek v kapljici večkrat odbije in lomi. Z vsakim odbojem pride nekaj svetlobnih žarkov ven in njihova intenzivnost znotraj kapljice se zmanjša. Najbolj intenziven žarek, ki prihaja v zrak, je žarek, ki izhaja iz kapljice v točki B. Vendar ga je težko opazovati, saj se izgubi na ozadju svetle neposredne sončne svetlobe. Žarki, lomljeni v točki C, skupaj ustvarijo primarno mavrico na ozadju temnega oblaka, žarki, lomljeni v točki D, pa sekundarno mavrico, ki je manj intenzivna od primarne.

Pri razmišljanju o nastanku mavrice je treba upoštevati še en pojav - neenakomerno lomljenje svetlobnih valov različnih dolžin, to je svetlobnih žarkov različnih barv. Ta pojav imenujemo disperzija. Zaradi disperzije sta lomni kot γ in odklonski kot Θ žarkov v kapljici pri žarkih različnih barv različna.

Najpogosteje vidimo eno mavrico. Ni nenavadno, da se na nebu hkrati pojavita dva mavrična traka, ki se nahajata ena za drugo; Opazujejo tudi še večje število nebesnih lokov – tri, štiri in celo pet hkrati. Ta zanimiv pojav so Leningrajčani opazili 24. septembra 1948, ko so se popoldne med oblaki nad Nevo pojavile štiri mavrice. Izkazalo se je, da lahko mavrice nastanejo ne le zaradi neposrednih žarkov; Pogosto se pojavi v odbitih sončnih žarkih. To je mogoče videti na obalah morskih zalivov, velikih rek in jezer. Tri ali štiri mavrice - navadne in odsevane - včasih ustvarijo čudovito sliko. Ker sončni žarki, ki se odbijajo od vodne gladine, gredo od spodaj navzgor, je lahko mavrica, ki nastane v žarkih, včasih videti povsem nenavadno.

Ne mislite, da je mavrice mogoče videti le podnevi. Zgodi se tudi ponoči, čeprav je vedno šibka. Takšno mavrico lahko vidite po nočnem dežju, ko se luna prikaže izza oblakov.

Nekaj ​​podobnega mavrice lahko dobite z naslednjim poskusom: steklenico, napolnjeno z vodo, morate osvetliti s sončno svetlobo ali svetilko skozi luknjo v beli plošči. Nato bo na plošči jasno vidna mavrica, kot razhajanja žarkov v primerjavi z začetno smerjo pa bo približno 41-42°. V naravnih razmerah zaslona ni, slika se pojavi na očesni mrežnici, oko pa to sliko projicira na oblake.

Če se mavrica pojavi zvečer pred sončnim zahodom, potem opazimo rdečo mavrico. Zadnjih pet ali deset minut pred sončnim zahodom izginejo vse barve mavrice razen rdeče, zelo svetla in vidna pa postane tudi deset minut po sončnem zahodu.

Mavrica na rosi je lep prizor. Opazujemo ga lahko ob sončnem vzhodu na travi, prekriti z roso. Ta mavrica je oblikovana kot hiperbola.

Aurore

Eden najlepših optičnih pojavov narave je polarni sij.

V večini primerov ima polarni sij zelen ali modro-zelen odtenek z občasnimi pikami ali rožnato ali rdečo obrobo.

Aurore opazimo v dveh glavnih oblikah - v obliki trakov in v obliki oblakom podobnih lis. Ko je sijaj intenziven, ima obliko trakov. Izgubi intenzivnost in se spremeni v lise. Vendar pa mnogi trakovi izginejo, preden imajo čas, da razpadejo. Zdi se, da trakovi visijo v temnem prostoru neba in spominjajo na velikansko zaveso ali draperijo, ki se običajno razteza od vzhoda proti zahodu na tisoče kilometrov. Višina te zavese je nekaj sto kilometrov, debelina ne presega nekaj sto metrov, in je tako občutljiva in prozorna, da se skozi njo vidijo zvezde. Spodnji rob zavese je precej ostro in jasno začrtan in pogosto obarvan v rdečo ali rožnato barvo, ki spominja na obrobo zavese, zgornji rob pa se postopoma izgublja v višini in to ustvarja posebno impresiven vtis globine prostora.

Obstajajo štiri vrste aurore:

Homogen lok - svetleč trak ima najpreprostejšo, najmirnejšo obliko. Od spodaj je svetlejši in postopoma izginja navzgor na ozadju nebesnega sijaja;

Radiant lok - trak postane nekoliko bolj aktiven in mobilen, tvori majhne gube in potoke;

Radialni trak - z naraščajočo aktivnostjo se večje gube prekrivajo z majhnimi;

Ko aktivnost narašča, se gube ali zanke razširijo na ogromne velikosti, spodnji rob traku pa močno zasije z rožnatim sijajem. Ko se aktivnost umiri, gube izginejo in trak se vrne v enotno obliko. To nakazuje, da je homogena struktura glavna oblika aurore, gube pa so povezane z naraščajočo aktivnostjo.

Pogosto se pojavijo sevanja drugačne vrste. Pokrivajo celotno polarno območje in so zelo intenzivni. Pojavijo se ob povečani sončni aktivnosti. Ti aurori so videti kot belkasto-zelena kapica. Takšne aurore imenujemo nevihte.

Glede na svetlost aurore jih delimo v štiri razrede, ki se med seboj razlikujejo za en red velikosti (to je 10-krat). V prvi razred uvrščamo komaj opazne polarne sijaje, ki so po svetlosti približno enaki Rimski cesti, četrti razred pa osvetljuje Zemljo tako močno kot polna Luna.

Upoštevati je treba, da se nastala polarna svetloba širi proti zahodu s hitrostjo 1 km/s. Zgornje plasti atmosfere v območju avroralnih bliskov se segrejejo in hitijo navzgor, kar je vplivalo na povečano zaviranje umetnih zemeljskih satelitov, ki potekajo skozi ta območja.

Med aurorami se v zemeljski atmosferi pojavijo vrtinčni električni tokovi, ki pokrivajo velika območja. Vzbujajo magnetne nevihte, tako imenovana dodatna nestabilna magnetna polja. Ko atmosfera sije, oddaja rentgenske žarke, ki so najverjetneje posledica upočasnjevanja elektronov v atmosferi.

Pogoste utripe sijaja skoraj vedno spremljajo zvoki, ki spominjajo na hrup in prasketanje. Polarni sij ima velik vpliv na močne spremembe v ionosferi, ki posledično vplivajo na pogoje radijske komunikacije, in sicer se radijska komunikacija močno poslabša, kar povzroči hude motnje ali celo popolno izgubo sprejema.

Pojav aurore.

Zemlja je ogromen magnet, katerega severni pol se nahaja blizu južnega geografskega pola, južni pol pa blizu severa. In črte zemeljskega magnetnega polja so geomagnetne črte, ki izhajajo iz območja, ki meji na Zemljin severni magnetni pol. Pokrivajo celotno zemeljsko oblo in vanj vstopajo v območju južnega magnetnega pola ter tvorijo toroidno mrežo okoli Zemlje.

Dolgo časa je veljalo, da je lokacija magnetnih silnic simetrična glede na zemeljsko os. Toda v resnici se je izkazalo, da tako imenovani "sončni veter", to je tok protonov in elektronov, ki jih oddaja Sonce, napada geomagnetno lupino Zemlje z višine približno 20.000 km. Potegne ga stran od Sonca in s tem tvori nekakšen magnetni "rep" na Zemlji.

Ko je elektron ali proton enkrat v zemeljskem magnetnem polju, se giblje v spirali, ki se vije okoli geomagnetne črte. Ti delci, ki padajo iz sončnega vetra v zemeljsko magnetno polje, so razdeljeni na dva dela: en del vzdolž magnetnih silnic takoj teče v polarne predele Zemlje, drugi pa pride v teroid in se premika znotraj njega, kot lahko izvedemo po pravilu leve roke, vzdolž zaprte krivulje ABC. Navsezadnje ti protoni in elektroni tečejo tudi vzdolž geomagnetnih linij do območja polov, kjer se pojavi njihova povečana koncentracija. Protoni in elektroni povzročajo ionizacijo in vzbujanje atomov in molekul plinov. Za to imajo dovolj energije. Ker protoni pridejo na Zemljo z energijami 10.000-20.000 eV (1 eV = 1,6 10 J), elektroni pa z energijami 10-20 eV. Toda za ionizacijo atomov je potrebno: ​​za vodik - 13,56 eV, za kisik - 13,56 eV, za dušik - 124,47 eV in še manj za vzbujanje.

Na podlagi principa, ki se pojavi v ceveh z redkim plinom, ko skozi njih teče tok, vzbujeni atomi plina vrnejo prejeto energijo v obliki svetlobe.

Zeleni in rdeči sij po rezultatih spektralne študije pripadata vzbujenim atomom kisika, infrardeči in vijolični sij pa ioniziranim molekulam dušika. Nekaj ​​emisijskih linij kisika in dušika nastane na nadmorski višini 110 km, rdeči sij kisika pa se pojavi na višini 200-400 km. Naslednji šibek vir rdeče svetlobe so atomi vodika, ki nastanejo v zgornjih plasteh atmosfere iz protonov, ki prihajajo s Sonca. Takšen proton se po zajetju elektrona spremeni v vzbujen atom vodika in oddaja rdečo svetlobo.

Po sončnih izbruhih se avroralni izbruhi običajno pojavijo v dnevu ali dveh. To kaže na povezavo med temi pojavi. Raziskave z uporabo raket so pokazale, da na mestih večje intenzivnosti polarnega sija ostaja višja stopnja ionizacije plinov z elektroni. Po mnenju znanstvenikov je največja intenzivnost aurore dosežena ob obali oceanov in morij.

Obstajajo številne težave pri znanstveni razlagi vseh pojavov, povezanih z aurorami. To pomeni, da mehanizem pospeševanja delcev do določenih energij ni popolnoma znan, njihove poti gibanja v vesolju blizu Zemlje niso jasne, mehanizem za nastanek različnih vrst luminescence ni povsem jasen, izvor zvokov ni jasen. , in v energijski bilanci ionizacije in vzbujanja delcev se kvantitativno ne ujema vse.

Rabljene knjige:

1. "Fizika v naravi", avtor - L. V. Tarasov, Založba Prosveshchenie, Moskva, 1988.
2. "Optični pojavi v naravi", avtor - V. L. Bulat, založba "Prosveščenie", Moskva, 1974.
3. "Pogovori o fiziki, II. del", avtor - M.I. Bludov, založba Prosveshchenie, Moskva, 1985.
4. “Fizika 10”, avtorji - G. Ya. Myakishev B. B. Bukhovtsev, založba Prosveshchenie, Moskva, 1987.
5. "Enciklopedični slovar mladega fizika", sestavil V. A. Chuyanov, založba Pedagogika, Moskva, 1984.
6. "Priročnik o fiziki za šolarje", ki ga je sestavilo filološko društvo "Slovo", Moskva, 1995.
7. "Fizika 11", N. M. Shakhmaev, S. N. Shakhmaev, D. Sh. Shodiev, založba Prosveshchenie, Moskva, 1991.
8. "Reševanje problemov v fiziki", V. A. Shevtsov, knjižna založba Nizhne-Volzhskoe, Volgograd, 1999.

Že od antičnih časov so ljudje zbirali informacije o svetu, v katerem živijo. Obstaja le ena znanost, ki je združevala vse podatke o naravi, ki jih je človeštvo v tistem času nabralo. Takrat ljudje še niso vedeli, da opazujejo primere fizikalnih pojavov. Trenutno se ta znanost imenuje "naravoslovje".

Kaj preučuje fizikalna znanost?

Sčasoma so se znanstvene predstave o svetu okoli nas opazno spremenile - veliko več jih je. Naravoslovje se je razdelilo na številne ločene vede, vključno z biologijo, kemijo, astronomijo, geografijo in drugimi. V številnih teh znanostih fizika ne zaseda zadnjega mesta. Odkritja in dosežki na tem področju so človeštvu omogočili pridobivanje novih znanj. Ti vključujejo strukturo in obnašanje različnih objektov vseh velikosti (od velikanskih zvezd do najmanjših delcev – atomov in molekul).

Fizično telo je...

Obstaja poseben izraz »materija«, ki se v znanstvenih krogih uporablja za opis vsega, kar je okoli nas. Fizično telo, sestavljeno iz snovi, je vsaka snov, ki zavzema določeno mesto v prostoru. Vsako fizično telo v delovanju lahko imenujemo primer fizičnega pojava. Na podlagi te definicije lahko rečemo, da je vsak predmet fizično telo. Primeri fizičnih teles: gumb, beležka, lestenec, karnisa, luna, deček, oblaki.

Kaj je fizikalni pojav

Vsaka zadeva se nenehno spreminja. Nekatera telesa se premikajo, druga pridejo v stik z drugimi, tretja pa se vrtijo. Ni zaman, da je pred mnogimi leti filozof Heraklit izrekel stavek "Vse teče, vse se spreminja." Znanstveniki imajo za takšne spremembe celo poseben izraz – vse to so fenomeni.

Fizikalni pojavi vključujejo vse, kar se giblje.

Katere vrste fizikalnih pojavov obstajajo?

• Toplotna.

To so pojavi, ko se nekatera telesa zaradi delovanja temperature začnejo preoblikovati (spremenijo se oblika, velikost in stanje). Primer fizikalnih pojavov: pod vplivom toplega spomladanskega sonca se ledenice stopijo in spremenijo v tekočino; z nastopom hladnega vremena luže zamrznejo, vrela voda postane para.

• Mehanski.

Ti pojavi označujejo spremembo položaja enega telesa glede na druga. Primeri: ura teče, žoga skače, drevo se trese, pero piše, voda teče. Vsi so v gibanju.

• Električni.

Narava teh pojavov popolnoma upravičuje njihovo ime. Beseda "elektrika" ima korenine v grščini, kjer "elektron" pomeni "jantar". Primer je precej preprost in verjetno marsikomu znan. Ko nenadoma slečeš volnen pulover, zaslišiš majhen pok. Če to storite tako, da ugasnete luč v sobi, lahko vidite iskrice.

• Svetloba.

Telo, ki sodeluje pri pojavu, povezanem s svetlobo, imenujemo svetlobno. Kot primer fizikalnih pojavov lahko navedemo dobro znano zvezdo našega sončnega sistema - Sonce, pa tudi katero koli drugo zvezdo, svetilko in celo kresnico.

• Zvok.

Širjenje zvoka, obnašanje zvočnega valovanja ob trku z oviro ter drugi pojavi, ki so kakorkoli povezani z zvokom, sodijo med te vrste fizikalnih pojavov.

• Optični.

Zgodijo se zaradi svetlobe. Na primer, ljudje in živali lahko vidijo, ker je svetloba. V to skupino sodijo tudi pojavi širjenja in loma svetlobe, njen odboj od predmetov in prehajanje skozi različne medije.

Zdaj veste, kaj so fizikalni pojavi. Vendar je vredno razumeti, da obstaja določena razlika med naravnimi in fizičnimi pojavi. Tako se med naravnim pojavom zgodi več fizikalnih pojavov hkrati. Na primer, ko strela udari v tla, se pojavijo naslednji učinki: zvočni, električni, toplotni in svetlobni.

O svetu okoli nas. Poleg navadne radovednosti so to povzročile praktične potrebe. Konec koncev, na primer, če znate dvigniti
in premikati težke kamne, boste lahko zgradili močne zidove in zgradili hišo, v kateri je bolj priročno živeti kot v jami ali zemljanci. In če se naučiš taliti kovine iz rud in izdelovati pluge, kose, sekire, orožje itd., boš bolje oral njivo in imel večjo letino, v primeru nevarnosti pa boš lahko zaščitil svojo zemljo. .

V starih časih je obstajala samo ena znanost - združevala je vse znanje o naravi, ki ga je človeštvo do takrat nabralo. Danes se ta veda imenuje naravoslovje.

Spoznavanje fizikalnih znanosti

Drug primer elektromagnetnega polja je svetloba. V 3. razdelku se boste seznanili z nekaterimi lastnostmi svetlobe.

3. Pomnjenje fizikalnih pojavov

Materija okoli nas se nenehno spreminja. Nekatera telesa se gibljejo relativno drug proti drugemu, nekatera med njimi trčijo in se morda zrušijo, druga nastanejo iz nekaterih teles ... Seznam takšnih sprememb se lahko nadaljuje in nadaljuje - ni brez razloga, da je v starih časih filozof Heraklit pripomnil: "Vse teče, vse se spreminja." Spremembe v svetu okoli nas, torej v naravi, znanstveniki imenujejo s posebnim izrazom – pojavi.

riž. 1.5. Primeri naravnih pojavov

riž. 1.6. Kompleksen naravni pojav - nevihto lahko predstavljamo kot kombinacijo številnih fizikalnih pojavov.

Sončni vzhod in zahod, snežni plaz, vulkanski izbruh, konjski tek, panterjev skok - vse to so primeri naravnih pojavov (slika 1.5).

Za boljše razumevanje kompleksnih naravnih pojavov jih znanstveniki razdelijo v zbirko fizikalnih pojavov – pojavov, ki jih je mogoče opisati s fizikalnimi zakoni.

Na sl. Slika 1.6 prikazuje niz fizikalnih pojavov, ki tvorijo kompleksen naravni pojav – nevihto. Tako je strela - ogromna električna razelektritev - elektromagnetni pojav. Če strela udari v drevo, se bo razplamtelo in začelo sproščati toploto – fiziki v tem primeru govorijo o toplotnem pojavu. Ropot groma in prasketanje gorečega lesa sta zvočna pojava.

Primeri nekaterih fizikalnih pojavov so navedeni v tabeli. Oglejte si na primer prvo vrstico tabele. Kaj je lahko skupnega med letom rakete, padcem kamna in vrtenjem celega planeta? Odgovor je preprost. Vse primere pojavov, navedene v tej vrstici, opisujejo isti zakoni – zakoni mehanskega gibanja. S pomočjo teh zakonov lahko izračunamo koordinate katerega koli gibajočega se telesa (pa naj bo to kamen, raketa ali planet) v kateri koli točki časa, ki nas zanima.

riž. 1.7 Primeri elektromagnetnih pojavov

Verjetno je bil vsak od vas, ko je slačil pulover ali se česal s plastičnim glavnikom, pozoren na drobne iskrice, ki so se pojavile. Tako te iskre kot mogočna razelektritev strele spadajo med iste elektromagnetne pojave in zato zanje veljajo iste zakonitosti. Zato za preučevanje elektromagnetnih pojavov ne bi smeli čakati na nevihto. Dovolj je preučiti, kako se obnašajo varne iskre, da razumemo, kaj lahko pričakujemo od strele in kako se izogniti morebitni nevarnosti. Prvič je tovrstne raziskave izvedel ameriški znanstvenik B. Franklin (1706-1790), ki je izumil učinkovito sredstvo za zaščito pred izpusti strele - strelovod.

Ko so fizikalne pojave preučevali ločeno, znanstveniki ugotavljajo njihov odnos. Tako razelektritev strele (elektromagnetni pojav) nujno spremlja znatno povišanje temperature v kanalu strele (toplotni pojav). Preučevanje teh pojavov v njihovi medsebojni povezanosti je omogočilo ne le boljše razumevanje naravnega pojava nevihte, temveč tudi iskanje poti za praktično uporabo elektromagnetnih in toplotnih pojavov. Zagotovo je vsak od vas, ko je šel mimo gradbišča, videl delavce v zaščitnih maskah in zaslepljujoče utripe električnega varjenja. Električno varjenje (metoda spajanja kovinskih delov z uporabo električne razelektritve) je primer praktične uporabe znanstvenih raziskav.

4. Ugotovite, kaj proučuje fizika

Zdaj, ko ste izvedeli, kaj so snov in fizikalni pojavi, je čas, da ugotovite, kaj je predmet fizike. Ta znanost preučuje: strukturo in lastnosti snovi; fizikalni pojavi in ​​njihovi odnosi.

• povzamemo

Svet okoli nas je sestavljen iz snovi. Obstajata dve vrsti snovi: snov, iz katere so sestavljena vsa fizična telesa, in polje.

V svetu, ki nas obdaja, se nenehno dogajajo spremembe. Te spremembe imenujemo fenomeni. Toplotni, svetlobni, mehanski, zvočni in elektromagnetni pojavi so vsi primeri fizikalnih pojavov.

Predmet fizike so zgradba in lastnosti snovi, fizikalni pojavi in ​​njihovi odnosi.

• Kontrolna vprašanja

Kaj preučuje fizika? Navedite primere fizikalnih pojavov. Ali lahko dogodke, ki se zgodijo v sanjah ali domišljiji, štejemo za fizične pojave? 4. Iz katerih snovi so sestavljena naslednja telesa: učbenik, svinčnik, nogometna žoga, kozarec, avto? Katera fizična telesa so lahko sestavljena iz stekla, kovine, lesa, plastike?

Fizika. 7. razred: Učbenik / F. Ya. Bozhinova, N. M. Kiryukhin, E. A. Kiryukhina. - X.: Založba "Ranok", 2007. - 192 str.: ilustr.

Fizična telesa so »akterji« fizičnih pojavov. Spoznajmo nekatere od njih.

Mehanski pojavi

Mehanski pojavi so gibanje teles (slika 1.3) in njihovo delovanje drug na drugega, na primer odboj ali privlačnost. Delovanje teles drug na drugega imenujemo interakcija.

Mehanske pojave bomo v tem študijskem letu podrobneje spoznali.

riž. 1.3. Primeri mehanskih pojavov: gibanje in medsebojno delovanje teles med športnimi tekmovanji (a, b. c); gibanje Zemlje okoli Sonca in njeno vrtenje okoli lastne osi (g)

Zvočni pojavi

Zvočni pojavi, kot že ime pove, so pojavi, ki vključujejo zvok. Sem spadajo na primer širjenje zvoka v zraku ali vodi, pa tudi odboj zvoka od različnih ovir - recimo gora ali zgradb. Ko se zvok odbije, se pojavi znani odmev.

Toplotni pojavi

Toplotni pojavi so segrevanje in ohlajanje teles, pa tudi na primer izhlapevanje (pretvorba tekočine v paro) in taljenje (pretvorba trdne snovi v tekočino).

Toplotni pojavi so izjemno razširjeni: na primer določajo kroženje vode v naravi (slika 1.4).

riž. 1.4. Kroženje vode v naravi

Voda oceanov in morij, segreta s sončnimi žarki, izhlapeva. Ko se para dvigne, se ohladi in spremeni v vodne kapljice ali ledene kristale. Tvorijo oblake, iz katerih se voda vrača na Zemljo v obliki dežja ali snega.

Pravi »laboratorij« toplotnih pojavov je kuhinja: ali se na štedilniku kuha juha, ali voda vre v kotličku, ali je hrana zamrznjena v hladilniku - vse to so primeri toplotnih pojavov.

Delovanje avtomobilskega motorja določajo tudi toplotni pojavi: pri gorenju bencina nastane zelo vroč plin, ki potiska bat (motorni del). In gibanje bata se prek posebnih mehanizmov prenaša na kolesa avtomobila.

Električni in magnetni pojavi

Najbolj presenetljiv (v dobesednem pomenu besede) primer električnega pojava je strela (slika 1.5, a). Električna razsvetljava in električni transport (slika 1.5, b) sta postala mogoča zaradi uporabe električnih pojavov. Primeri magnetnih pojavov so privlačnost železnih in jeklenih predmetov s trajnimi magneti, pa tudi interakcija trajnih magnetov.

riž. 1.5. Električni in magnetni pojavi in ​​njihova uporaba

Igla kompasa (slika 1.5, c) se vrti tako, da njen "severni" konec kaže proti severu prav zato, ker je igla majhen trajni magnet, Zemlja pa je ogromen magnet. Severni sij (slika 1.5, d) je posledica dejstva, da električno nabiti delci, ki letijo iz vesolja, delujejo z Zemljo kot z magnetom. Električni in magnetni pojavi določajo delovanje televizorjev in računalnikov (slika 1.5, e, f).

Optični pojavi

Kamor koli pogledamo, bomo povsod videli optične pojave (slika 1.6). To so pojavi, povezani s svetlobo.

Primer optičnega pojava je odboj svetlobe od različnih predmetov. Svetlobni žarki, ki jih odbijajo predmeti, vstopijo v naše oči, zaradi česar te predmete vidimo.

riž. 1.6. Primeri optičnih pojavov: Sonce seva svetlobo (a); Luna odbija sončno svetlobo (b); Ogledala (c) še posebej dobro odbijajo svetlobo; eden najlepših optičnih pojavov - mavrica (d)