Svako od nas se susreo sa fatamorganama, kada bi jednog vrelog ljetnog dana ugledao zrcalnu površinu vode iznad zagrijanog asfalta. Ali fatamorgane često slikaju mnogo impresivnije slike. Ovo je misteriozno i ​​često opasna pojava priroda.

Ili je možda sve bio san?

Mirage su poznate od davnina. Ovaj fenomen izazvao je sveto strahopoštovanje kod starih Egipćana, koji su vjerovali da fatamorgane odražavaju nešto što više ne postoji na svijetu - ovo je duh davno nestale zemlje. Krstaši, koji su hodali palestinskom pustinjom da oslobode Grob Svetoga, opisali su zadivljujuće vizije, međutim, tada im niko nije vjerovao.
Sistematska zapažanja fatamorgana nastala su od trenutka kada su se počeli voditi brodski dnevnici. U ljeto 1820. kapetan jednog od kitolovaca ostavio je bilješke i crteže na kojima je odražavao grad sa zamkovima i hramovima koji su navodno viđeni u blizini Grenlanda, ali kasnije ni provjera tog mjesta nije ništa potvrdila.
Naučno objašnjenje fenomena fatamorgane, blisko modernim pogledima - kao optičke varke - prvi je dao francuski matematičar Gaspard Monge, koji je 1799. godine zajedno sa Napoleonom učestvovao u njegovom pohodu na Egipat. Tokom dugog marša do Nila, članovi ekspedicije su uočili čudnu pojavu, kako je pustinja počela da se preplavljuje vodom, a sela su se pretvarala u ostrva. Monge je ovu pojavu objasnio najbolje što je mogao kako bi smirio uznemirene Napoleonove vojnike.

Otprilike kompleksno

Miraž (od francuskog "vidljivost") je fenomen koji nije temeljno proučavan i prilično ga je teško formulisati jezikom optičke fizike. Ali hajde da pokušamo da damo jednostavno objašnjenje "anomalija refrakcije". Poznato je da se svjetlost u homogenom mediju širi pravolinijski, ali u uvjetima različite gustoće njeni zraci počinju da se lome, a što je veća razlika u gustoći susjednih medija, to je i izobličenje veće.

Dobar primjer je kašika u prozirnoj čaši vode: prelamanje se upravo dešava na spoju medija različite gustine - vazduha i tečnosti, što stvara efekat "slomljene" kašike.
Kod fatamorgana imamo posla isključivo sa atmosferskim fenomenom, koji omogućava da se pojavi ne samo iskrivljena, već i reflektovana slika. Toplina se neravnomjerno širi u zračnom okruženju, što pojačava kontrast početno različite gustine zraka. Raslojavanje takođe stvara odsustvo vertikalnog kretanja vazdušnih masa. Ali da bi se postigao efekat fatamorgane, razlika u gustoći mora biti toliko velika da granica između slojeva može djelovati kao ogledalo. Zraci svjetlosti koji iskrivljuju njihovo kretanje na ovoj granici omogućavaju da se hladni sloj reflektuje u topli.

Mirage donje, gornje i bočne

U pustinji ili na asfaltnom putu, vrući zrak, čini se, suprotno zakonima fizike, koncentriran je blizu tla. Ali u stvari, on se kreće prema gore, vođen još toplijim vazduhom sa vruće površine - tako se ispod konstantno održava viša temperatura.

Ovo je idealan uslov za formiranje takozvanih donjih ili jezerskih fatamorgana, kada se čini da je površina zemlje preplavljena vodom - a u stvarnosti se reflektuje na nebu. Ali fatamorgane mogu pokazati ne samo nebo, već i druge objekte koji se nalaze iznad površine "ogledala" - drveće, automobile, kuće, planine. Ovaj fenomen se može posmatrati sa udaljenosti od nekoliko stotina metara. Ali čim poželite da se približite tajanstvenom mestu, ugao gledanja se menja, a slika se rastvara u vazduhu.

Bočne fatamorgane su vrlo slične donjim, samo što se refleksija javlja već u blizini vertikalnih površina - zagrijanih zidova ili stijena. Sličnu fatamorganu opisao je francuski oficir Lazar Pogu, koji je posetio Tunis. „Približavajući se zidu tvrđave, napravljenom od pješčanika, odjednom sam primijetio da blista kao ogledalo i da se u njemu ogledaju prašnjave palme i kamile koje vuku naše topove na svojim grbama.”

Ali moguća je i gornja fatamorgana, neophodno stanje za koje je kretanje toplijih slojeva vazduha prema gore. Njegova priroda je složenija od prirode inferiorne fatamorgane. Ne ulazeći u detalje, napominjemo da se gornja fatamorgana percipira okom s udaljenosti od nekoliko kilometara ili više. Ako se iskrivljeni zraci svjetlosti poklapaju sa zakrivljenošću Zemlje, tada postaje moguće promatrati objekte koji su daleko izvan linije horizonta. Stanovnici Azurne obale Francuske ujutro često vide lanac korzikanskih planina, udaljenost do kojih je najmanje 200 kilometara!

Fata Morgana

Prema legendi, Lancelotova odbačena ljubavnica vila Morgana smjestila se na morsko dno u kristalnoj palati i od tada obmanjuje mornare sablasnim vizijama. Optička Fata Morgana jednako dobro uspijeva prevariti mornare. Ponekad mornari pohrle u pomoć brodu koji tone, a kada stignu na mjesto ne nađu ništa, i to nije iznenađujuće, jer je brod bio u nevolji mnogo kilometara od vidljivog mjesta.
Uslov za nastanak Fata Morgane je formiranje nekoliko slojeva vazduha različite gustine. Objekti pretvoreni u fatamorganu, u ovom slučaju, ne dobijaju samo zrcalni odraz, već stvaraju privid mozaične slike ili nadrealnog pejzaža, sa brodovima, zgradama ili cijelim gradovima koji se „propadaju“ u fragmente.

Ovako rijedak fenomen vidjeli su stanovnici kineskog grada Penglai, koji se nalazi na istočnoj obali Srednjeg kraljevstva. 8. maja 2006. hiljade građana bilo je iznenađeno kada su zatekli grad koji izranja iz magle sa modernim visokim zgradama, širokim ulicama i automobilima koji su se kretali po njima. Osoba koja je prvi put došla u Penglai nikada ne bi pretpostavila da tamo gdje se grad uzdiže, more obično pljušti.

Ali ako se kineska fatamorgana može objasniti prisustvom velikih gradova u blizini, onda je ono što je viđeno u planinama Baškirije teže ugurati u naučne koncepte. Jedan od meštana zaustavio je auto da pogleda u plavo-zeleno nebo, u kojem se prvo pojavio avion sa dvospratnim krilima, a potom su počele da izranjaju kuće i ulice. Drugi su primijetili da su krovovi kuća i otvori prozora bili jasno vidljivi, međutim, naučnici kažu da se Orenburg, koji se nalazi 200 kilometara jugozapadno, pojavio na ovaj način.

Žrtve iluzija

Mirage ne samo da mogu zbuniti očajnog putnika, već ga i uništiti. Jedna od najpoznatijih tragedija povezana je sa smrću karavana u Sahari, uprkos činjenici da ga je vodio iskusni vodič. Prije nego što su stigli do 350 kilometara do oaze Bir-Ula, putnici su upali u mrežu fatamorgane, nakon čega su skrenuli 60 kilometara od spasonosnog bunara.
Zanimljiv slučaj, opisan u The New Yorkeru, više se ne tiče osobe, već životinje. Pelikan, koji je očigledno leteo mnogo sati iznad suncem osušene stepe Srednjeg zapada, zamenio je put za reku koja teče i, nadajući se da će zaroniti u prohladni izvor, na punom brzinom zaronio po vrućem asfaltu. Ptica je pobjegla bez svijesti.
Ali ispostavilo se da naučnik može postati i žrtva iluzije. Britanska meteorologinja Caroline Botley je jednog od avgustovskih dana brala cvijeće, kada je iznenada u blizini sebe ugledala prilično masivnu figuru - žena je od straha pustila cvijeće, ali kakvo je bilo njeno iznenađenje što je i "duh" bacio cvijeće daleko. Karolina je u svim detaljima i bojama vidjela svoj odraz – kao u ogledalu. Takav fenomen je rijedak i moguć je samo u vrelo jutro, kada se isparavanje još uvijek diže iznad tla - oni, zajedno sa zagrijanim zrakom, stvaraju povoljne uvjete za takvu fatamorganu.

ODELJENJE ZA OBRAZOVANJE I NAUKU PRIMORSKOG KRAJA

REGIONALNA DRŽAVA AUTONOMNA

STRUČNA OBRAZOVNA USTANOVA

"INDUSTRIJSKO - TEHNOLOŠKA VIŠA"

(istraživanje)

Završeno:

Ageenko Pavel Anatolijevič

11/03/1998 godina rođenja

Supervizor:

Guzhvina Margarita Viktorovna

Dalnerechensk

2016

Sadržaj

Uvod

1. Klasifikacija fatamorgana i razlog njihovog pojavljivanja

1.1 Inferiorna fatamorgana

1.2 Superior mirage

1.3 Bočna fatamorgana

1.4 Fata morgana

2. Simulacija fatamorgana 2.1 Eksperimenti Roberta Wooda

2.2 Modeliranje fatamorgana u laboratoriju

3. Primjena efekta fatamorgane

4. Zaključak

5. Spisak korištene literature

6. Aplikacija

Vidljivo ne odgovara uvijek stvarnom.

N. Copernicus

MIRAGE JE PRIRODAN OPTIČKI FENOMEN

UVOD

1. Relevantnost -

Od samog početka proučavanja optike znamo da svjetlost putuje pravolinijski u optički homogenom mediju. Ali postojanje optički nehomogenih medija se samo pretpostavlja, a ne dokazuje se u toku. To se objašnjava činjenicom da su odgovarajući eksperimenti, ako nisu komplikovani, naporni. Najčešće koriste čvrsta prozirna tijela, koja daju primjetno rasipanje svjetlosti. Odlučio sam dobro razmisliti i pripremiti tekući optički nehomogeni medij. Obrazovna proučavanja ovog medija dovela su do zapažanja totalne unutrašnje refleksije u njemu. To je omogućilo da se u njemu prepozna prirodna fatamorgana - fenomen koji je u Svakodnevni životčesto postaje neprepoznatljiv i pretvara se u "neidentifikovani objekat".

2. Problem - Mogućnost stvaranja optički nehomogenog medija upotrebom jednostavne laboratorijske opreme i proučavanjem ponašanja svjetlosnog snopa u tom mediju.

3. Svrha - Prikupiti i analizirati materijal o fatamorganama. Simulirajte fatamorganu na jednostavnoj laboratorijskoj opremi.

4. Objekt - Mirage.

5. Predmet - Optičke pojave u atmosferi.

6. Zadaci -

1. Na osnovu odabrane i proučene literature izvući zaključke: šta je fatamorgana i gdje se javlja; koje vrste fatamorgana postoje, navedite razloge njihovog nastanka.

2. Izvršiti laboratorijsko modeliranje fatamorgana, provesti istraživanja i opravdati ih.

3. Pokazati domete optičkog fenomena u tehnici u sadašnjoj fazi razvoja nauke.

7. Radna hipoteza: Provjeriti krivolinijsko širenje svjetlosti u optički nehomogenom mediju dobijenom neravnomjernim zagrijavanjem vode i zraka.

8. Metoda istraživanja - prikupljanje, analiza i generalizacija informacija; izvođenje eksperimenata.

9. Navodna novina

Optika nehomogenih medija je prilično opsežna i nimalo jednostavna oblast fizike koja ima važnu naučnu i praktična vrijednost i ubrzano se razvija. Opis spektakularnih fizičkih eksperimenata o dobivanju umjetnih fatamorgana pomoću tekućina započeo je 1899. godine. Američki fizičar Robert Wood promatrao je putanju zraka u posudi ispunjenoj otopinom soli. Godine 1914 L. I. Mandelstam, izvanredni ruski fizičar, postavio je elegantan eksperiment koji pokazuje da uz potpunu refleksiju svjetlost prodire do male dubine od optički gušćeg do optički manje gustog medija. Zadržavajući ideju ovih eksperimenata, modernizirajući ih, moguće je stvoriti druge uvjete za modeliranje fatamorgane predlaganjem zagrijavanja gornje kugle vode u visokoj cilindričnoj posudi. Dobijte zakrivljeni laserski snop na granici hladne i tople vode.

10. Faze rada

1) Reprodukcija Woodovog iskustva, analiza nedostataka i prednosti;

2) priprema laboratorijske opreme za eksperiment;

3) Provođenje eksperimenta, opisivanje njegovih teoretskih osnova.

4) Zaključci na osnovu rezultata eksperimenta.

5) Priprema prezentacije o nalazima i rezultatima.

11. Metode ocjenjivanja

Poređenje rezultata sa prethodnim eksperimentima. Eksperimenti su pokazali da je u optički nehomogenoj sredini snop svjetlosti uvijek savijen konveksnošću u smjeru smanjenja indeksa prelamanja medija. Poznavajući ovo pravilo, nije teško razumjeti porijeklo fatamorgana. Kao rezultat rada, postalo je moguće dalje modeliranje razne vrste fatamorgane, potraga za novim egzotičnim fatamorganama i objašnjenje drugih optičkih iluzija povezanih s optičkom nehomogenošću medija. Proučavanje fenomena može se nastaviti proučavanjem i modeliranjem optičkih fenomena u atmosferi.

1. Klasifikacija fatamorgana i razlozi njihovog pojavljivanja

Mirage su, relativno govoreći, tri vrste. Uslovno - jer su ove atmosferske pojave vrlo raznolike po svom obliku i zbog razloga koji ih uzrokuju. Atmosferske fatamorgane se dijele na donje (vidljive ispod objekta), gornje (vidljive iznad objekta) i bočne. Složenije vrste fatamorgana nazivaju se "Fata Morgana", dvostruke i trostruke, trodimenzionalne fatamorgane, fatamorgane ultra-dugog vida.

1.1 Inferiorna fatamorgana

Inferiorne (jezerske) fatamorgane su prilično česte. Najčešće se javljaju u pustinjama, gdje je klima u kojoj se javljaju inferiorne fatamorgane izuzetno nestabilna. Uostalom, ispod, blizu zemlje, leži jako zagrejan, što znači lakši vazduh, a iznad njega - hladniji i teži. Inferiorne fatamorgane se javljaju sa veoma brzim padom temperature sa visinom, tj. pri veoma velikim temperaturnim gradijentima > 3,42°C/100 m. Površinski topli sloj vazduha igra ulogu ogledala, tj. tu se dešava rotacija zraka. Zrake koje dolaze iz objekta pod određenim uglom, prelazeći od sloja do sloja, prelamaju se i savijaju izbočenjem prema manje gustim slojevima, u ovom slučaju prema dolje. Može doći vrijeme kada ugao skretanja zraka dostigne 90 stepeni. U ovom slučaju, zakrivljena zraka daje inverznu sliku objekata i područja neba koji se nalazi iza njega. (Slika 1.1a, b)

Miraža se naziva donjom, jer se slika objekta nalazi ispod objekta. (Sl. 1.1 c, d)

Bibliografija

1. Bulat V.L. Optički fenomeni u prirodi. - M.: Prosvjeta, 1974.

2. Bukhovtsev B. B. Fizika 10. - M.: Obrazovanje, 1987.

3. Wood F. Umjetne fatamorgane // Kvant magazin. 1971. br. 10.

4. Geršenzon E.M., Malov N.N., Mansurov A.N. Kurs opšte fizike. - M.: Prosvjeta, 1987.

5. Glinskaya E.A., Titova B.V. Međupredmetne komunikacije u učenju. - Tula. 1980.

6. Korolev F.A. Kurs fizike. - M., Prosvjeta 1988.

7. Mayer V.V. Potpuna refleksija svjetlosti u jednostavnim eksperimentima. - M.: Nauka, 1986.

8. Mayer VV Jednostavni eksperimenti na krivolinijskom širenju svjetlosti. – M.: Nauka, 1984.

9. Mayer V.V. Svjetlost u optički nehomogenom mediju: obrazovna istraživanja. – M.: Fizmatlit, 2007.

10. Minnart M. Svjetlo i boja u prirodi. – M.: Nauka, 1969.

11. L. Tarasov, L.V. Tarasova A.N.. Razgovori o lomu svjetlosti. - M.: Nauka, 1982.

Internet resursi

Mirage (fr. mirage - lit. vidljivost) - optički fenomen u atmosferi: refleksija svjetlosti na granici između slojeva zraka s oštro različitim gustinama. Za posmatrača, takva refleksija se sastoji u činjenici da je, zajedno s udaljenim objektom (ili dijelom neba), vidljiva njegova imaginarna slika, pomaknuta u odnosu na predmet.

Miraž je atmosferski fenomen, zbog kojeg, pod određenim okolnostima, objekti postaju vidljivi u bilo kojem području čija je stvarna lokacija daleko od mjesta njihovog promatranja od strane posmatrača. Objašnjava se totalnom refleksijom zraka na granici dva sloja zraka različitih temperatura, ako snop svjetlosti pada sa vrlo jakim nagibom na graničnu ravninu. Ako su posmatrač i udaljeni predmet na samo malo uzdignutim tačkama, a između njih leži peskovito tlo jako zagrejano suncem, prenosi svoju toplotu najbližim slojevima vazduha i tako ih zagreva jače od slojeva koji se nalaze iznad, gledalac vidi predmet u svom stvarnom položaju kroz zrake, direktno od predmeta koji idu do njega, i drugo, u obrnutom položaju, uz pomoć zraka, prvo dolazeći od objekta naniže, zatim, pri susretu sa toplijim, a time i rjeđim slojevima zraka, koji se reflektuju i idu u oko posmatrača, koji vidi predmet kao da se reflektuje u vodi.

Gaspar Monge

Ovo objašnjenje dao je francuski matematičar i geometar Gaspard Monge u "Mémoires de l" Institut d "Egypte". Ako se jako zagrijani topli sloj ne nalazi na dnu, već na vrhu posmatrača i posmatranog objekta, koji se nalaze u gušćem hladnom sloju, može nastati i fenomen Mirage, ali samo u smjeru gore. Dakle, promatrani u obrnutom obliku iznad horizonta, na primjer, brodovi, kule, dvorci, itd., predstavljaju slike stvarnih objekata. U nekim oblastima, u Napulju, Reggio, na obali Sicilijanskog moreuza, na velikim peščanim ravnicama (ujutru, kada su niži slojevi vazduha još hladniji od gornjih, već zagrejani suncem), u Perziji , Turkestan, Egipat, ovaj fenomen, nazvan fata morgana, se često opaža. U drugom slučaju može doći do takvog prelamanja, ali predmet se čini samo podignutim, ali ne i obrnutim, pa stoga u samim gornjim slojevima ne dolazi do potpune refleksije. U ovom obliku, ovaj fenomen se opaža u zapadnim dijelovima Baltičkog mora (Kimmung). Na priloženoj sl. 1 krivulja L označava tok zraka u prvom slučaju, kada su donji slojevi zraka manje gustoće od gornjih; SS je sloj ukupne refleksije.

Posmatrač u A dobija od objekta G, pored direktne slike, i reflektovanu sliku G1, koja se posmatra u pravcu tangente (na pravu L) povučenu iz tačke A. Slika 2 predstavlja slučaj kada je hladnije a ispod leže gušći slojevi.

Pomoću zraka L, idući bez refleksije, posmatrač A dobija povišenu stojeću sliku G1 objekta G, ali ako su zraci zakrivljeni duž linije L2 i potpuno reflektovani od sloja SS, onda se dobija obrnuta slika G2 .

Enciklopedijski rječnik F. A. Brockhausa i I. A. Efrona. - Sankt Peterburg: Brockhaus-Efron. 1890-1907.

Stari Egipćani su vjerovali da je fatamorgana duh zemlje koja više ne postoji. Legenda kaže da svako mjesto na Zemlji ima svoju dušu. Mirage uočene u pustinjama objašnjavaju se činjenicom da vrući zrak djeluje poput ogledala. Ova pojava je prilično česta - na primjer, oko 160 hiljada fatamorgana se godišnje uočava u Sahari: one su stabilne i lutajuće, vertikalne i horizontalne.

8. maja 2006. hiljade turista i lokalnog stanovništva u nedjelju je primijetilo fatamorganu koja je trajala četiri sata u Penglaiju kod istočne obale Kine. Magle su stvorile sliku grada, sa modernim visokim zgradama, širokim gradskim ulicama i bučnim automobilima. Kiša je padala dva dana u gradu Penglai prije nego što se dogodio ovaj rijedak vremenski događaj.

Gotovo je nemoguće proučavati fatamorgane, jer se ne pojavljuju po narudžbi i uvijek su originalne i nepredvidive. Prema naučnicima, atmosfera je, takoreći, slojeviti, vazdušni kolač, koji se sastoji od slojeva sa različite temperature. I što je veća temperaturna razlika, to je tok svjetlosnog snopa više savijen. U ovom slučaju, kao da se formira džinovsko, prozračno sočivo koje se stalno kreće. Osim toga, posmatrani predmet i sama osoba nalaze se unutar ovog zračnog sočiva. Stoga, posmatrač vidi sliku izobličenu. Kako teža forma atmosferska sočiva, to je fatamorgana bizarnija.

Atmosferske fatamorgane se dijele u tri klase: niže ili jezerske; gornje (pojavljuju se pravo na nebu) ili fatamorgane vida na daljinu; bočne fatamorgane. Složenija vrsta fatamorgane naziva se Fata Morgana. Za to još nije pronađeno objašnjenje. Uobičajeno je da se poziva na razne fatamorgane, polarna svjetla, vukodlake, "Leteći Holanđani".

Inferiorna (jezerska) fatamorgana

Inferiorne fatamorgane su prilično česte. Na primjer, voda koja se vidi na pustinjskom pijesku ili vrućem asfaltu je fatamorgana neba nad vrućim pijeskom ili asfaltom. Slijetanja aviona u filmovima ili automobilskim utrkama na televiziji često se snimaju vrlo blizu površine vrućeg asfalta. Zatim ispod automobila ili aviona možete vidjeti njihovu sliku u ogledalu (inferiorna fatamorgana), kao i fatamorgana neba.

Miraž preko asfaltnog puta

Ovo nije tip aviona :). Radi se o vrućini i "odsjaju" od asfalta. Čini se da se avioni pojavljuju niotkuda.

Inferiorna fatamorgana. Odraz ravnine na kolovozu

Miraž (zrcalna površina vode) u Arapskoj pustinji

Ako za vrelog ljetnog dana stojite na željezničkoj pruzi ili na humku iznad nje, kada je sunce malo u stranu ili u stranu i malo ispred željezničke pruge, možete vidjeti kako šine, dvije ili tri kilometra od nas, kao da uranja u pjenušavo jezero, kao da su tragovi poplavljeni poplavom. Pokušajmo da se približimo "jezeru" - ono će se udaljavati, i koliko god hodali prema njemu, uvijek će biti 2-3 kilometra od nas. Takve "jezerske" fatamorgane dovodile su putnike pustinje u očaj, čame od vrućine i žeđi. Ugledali su i željenu vodu 2-3 kilometra dalje, svom snagom odlutali do nje, ali se voda povukla, a onda kao da se otopila u zraku.

Francuski naučnik Gaspard Monge, koji je učestvovao u egipatskom pohodu Napoleona, ovako opisuje svoje utiske o jezerskoj fatamorgani: “Kada se površina Zemlje jako zagrije od Sunca i tek se hladi prije nastupanja sumraka, poznati teren se više ne proteže do horizonta, kao danju, već prolazi, kako se čini, oko jednog lige u neprekidnu poplavu. Sela dalje izgledaju kao ostrva u mrtvom jezeru. Ispod svakog sela je njegova prevrnuta slika, samo što nije oštra, sitni detalji se ne vide, poput odraza u vodi, njišene vjetrom. Ako se počnete približavati selu koje kao da je okruženo poplavom, obala zamišljene vode se udaljava, ogranak vode koji nas je dijelio od sela postepeno se sužava dok potpuno ne nestane, a iza ovog sela sada počinje jezero, odražavajući sela koja se nalaze dalje.

Superiorna fatamorgana ili privid na daljinu

Pazio na hladnoću zemljine površine sa inverzijskom distribucijom temperature (temperatura vazduha raste sa visinom). Superiorne fatamorgane su generalno manje uobičajene od inferiornih fatamorgana, ali su najčešće stabilnije jer hladni vazduh ne teži gore, a topli dole. Superiorne fatamorgane su najčešće u polarnim područjima, posebno na velikim ravnim ledenim plohama sa stabilno niskim temperaturama. Zapažaju se i na umjerenijim geografskim širinama, iako su u tim slučajevima slabije, manje izražene i stabilne. Superiorna fatamorgana može biti uspravna ili obrnuta, ovisno o udaljenosti do pravog objekta i temperaturnom gradijentu. Često se slika pojavljuje kao fragmentarni mozaik uspravnih i obrnutih dijelova.

Vrhunske fatamorgane mogu imati upečatljiv efekat zbog zakrivljenosti Zemlje. Ako je zakrivljenost zraka otprilike ista kao i zakrivljenost Zemlje, svjetlosni zraci mogu putovati na velike udaljenosti, uzrokujući da posmatrač vidi objekte daleko izvan horizonta. To je prvi put uočeno i dokumentovano 1596. godine, kada se brod pod komandom Willema Barentsa, u potrazi za Sjeveroistočnim prolazom, zaglavio u ledu na Novoj Zemlji. Posada je bila primorana da sačeka polarnu noć. Istovremeno, izlazak sunca nakon polarne noći uočen je dvije sedmice ranije nego što se očekivalo. U 20. veku ovaj fenomen je objašnjen i nazvan je "Efekat Nove Zemlje".

Na isti način, brodovi koji su zapravo toliko udaljeni da ne bi trebali biti vidljivi iznad horizonta mogu se pojaviti na horizontu, pa čak i iznad horizonta, kao superiorne fatamorgane. Ovo bi moglo objasniti neke od priča o letovima brodova ili obalnim gradovima na nebu, kako ih opisuju neki polarni istraživači.

Brod normalne veličine kreće se iza horizonta. U specifičnom stanju atmosfere, njegov odraz iznad horizonta izgleda gigantski.

Jednog vedrog jutra, stanovnici Azurne obale Francuske ne jednom su vidjeli kako se na horizontu Sredozemnog mora, gdje se voda spaja s nebom, iz mora uzdiže lanac Korzikanskih planina do kojih se dvjestotinjak kilometara od Azurne obale. U istom slučaju, ako se slučaj odvija u samoj pustinji, čiju površinu i susjedne slojeve zraka zagrijava sunce, tlak zraka na vrhu može biti velik, zraci će se početi savijati u drugom smjer. I tada će se već desiti neobični fenomeni sa onim zracima koji su se trebali reflektovati od objekta, odmah zakopati u zemlju. Ali ne, oni će se pojaviti i, prošavši perigej negdje blizu same površine, ući će u njega. U Aristotelovoj "Meteorologiji" dat je tipičan primjer: stanovnici Sirakuze ponekad su vidjeli obalu kontinentalne Italije po nekoliko sati, iako je bila udaljena 150 km. Slične pojave izaziva i preraspodjela toplih i hladnih slojeva zraka, u pravcu posljednjeg segmenta putanje svjetlosnog snopa.

Dana 20. aprila 1999. obični teretnjak je vježbao u vodama jugozapadnog arhipelaga Finske. Brod je imao mnogo različitih oblika; ponekad se činilo da postoje 2 broda, od kojih je jedan bio naopako.

Kuća u arhipelagu sa gornjom fatamorganom

side mirage

Na postojanje bočne fatamorgane obično se i ne sumnja. Ovo je odraz zagrijanog strmog zida. Takav slučaj opisuje jedan francuski autor. Približavajući se tvrđavi, primetio je da je glatki betonski zid tvrđave odjednom zablistao kao ogledalo, odražavajući okolni pejzaž, tlo, nebo. Napravivši još nekoliko koraka, primijetio je istu promjenu na drugom zidu utvrde. Činilo se kao da je sivu neravnu površinu odjednom zamijenila uglačana. Bio je vreo dan, a zidovi su se sigurno jako zagrejali, što je bio ključ njihove spekularnosti.Ispostavilo se da se fatamorgana posmatra kad god se zid dovoljno zagreje sunčevim zracima. Čak sam uspeo i da fotografišem ovaj fenomen.

Ova vrsta fatamorgane može se dogoditi kada se slojevi zraka iste gustoće nalaze u atmosferi ne horizontalno, kao obično, već koso ili čak okomito. Takvi uslovi se stvaraju ljeti, u jutarnjim satima ubrzo nakon izlaska sunca u blizini stjenovitih obala mora ili jezera, kada je obala već obasjana Suncem, a površina vode i zrak iznad nje su još hladni. Bočne fatamorgane su više puta uočene na Ženevskom jezeru. Vidjeli su čamac koji se približava obali, a pored njega, potpuno isti čamac se udaljavao od obale.

Bočnu (lateralnu) fatamorganu, poznatu u svoje vrijeme, opazio je 1869. godine kapetan Caldway, koji je s ekspedicijom na brodu "Njemačka" posjetio obalu Grenlanda.

Mirage Fata Morgana

Fata Morgana je složen optički fenomen u atmosferi, koji se sastoji od nekoliko oblika fatamorgana, u kojima se udaljeni objekti vide više puta i sa različitim izobličenjima. Fata Morgana nastaje kada se u nižim slojevima atmosfere formira nekoliko naizmjeničnih slojeva zraka različite gustine, sposobnih da proizvedu zrcalne refleksije. Kao rezultat refleksije, kao i prelamanja zraka, predmeti iz stvarnog života daju nekoliko izobličenih slika na horizontu ili iznad njega, koje se djelimično preklapaju jedna s drugom i brzo se mijenjaju u vremenu, što stvara bizarnu sliku Fata Morgane.

Dana 3. aprila 1900. godine, branioci tvrđave Bloemfontein, u Engleskoj, vidjeli su borbene formacije britanske vojske na nebu, štaviše, tako jasno da su se mogla razlikovati dugmad na crvenim uniformama oficira. Ovo je shvaćeno kao loš znak. Tvrđava se predala dva dana kasnije.

Godine 1902. Robert Wood, američki naučnik koji je ne bez razloga stekao nadimak "mađioničar fizičke laboratorije", fotografisao je dva dječaka kako mirno lutaju vodama zaljeva Chesapeake između jahti. Štaviše, visina dječaka na fotografiji premašila je 3 metra.

Jedna osoba je 1852. godine sa udaljenosti od 4 km vidjela zvonik u Strazburu na udaljenosti, kako mu se činilo, dva kilometra. Slika je bila gigantska, kao da se zvonik pojavio pred njim uvećan 20 puta.

Brojni "Leteći Holanđani", koje još uvijek viđaju mornari, također se mogu pripisati Fata Morgans. U martu 1898. godine, noću, posada bremenskog broda "Matador" tokom prolaska kroz južni dio pacifik Video sam čudnu izmaglicu. Iz njega je iskočio brod i odjurio pravo na Matador. Onda je negdje nestalo. Sedme noćne bočice, odnosno pola sata prije ponoći, brod se ponovo pojavio na zavjetrini, boreći se s olujom. Bilo je jako čudno, jer je oko "Matadora" voda bila potpuno mirna. Ali jedrilicu viđenu sa "Matadora" preplavili su bjesomučni talasi, prevrćući se preko nje. Kapetan "Matadora" Gerkins je, uprkos potpunom zatišju, naredio da se sva jedra podignu, plašeći se da nepoznata jedrilica sa sobom ne ponese vetar... U međuvremenu se jedrilica približila. Njegovi talasi nosili su se direktno do "Matadora". I odjednom je brod odleteo u pravcu juga, ponevši sa sobom tajanstvenu oluju, a na Matadoru se iznenada ugasila jaka svetlost u kapetanovoj kabini koju su svi videli kroz dva prozora sve dok misteriozni brod nije nestao. Kasnije su saznali da je iste noći, tokom jakog nevremena, eksplodirala lampa u kapetanovoj kabini drugog broda. Kada su uporedili vrijeme i stepeni geografske dužine dva broda, pokazalo se da je udaljenost između Matadora i drugog - danskog - broda u trenutku pojave fatamorgane bila oko 1700 km.

U 11 sati 10. decembra 1941. godine ekipa britanskog transporta "Vendor", smještena na Maldivima, primijetila je na horizontu zapaljeni brod. "Prodavac" je krenuo u pomoć unesrećenima, ali je sat kasnije zapaljeni brod pao na bok i potonuo. "Prodavac" se približio navodnom mestu pogibije broda, ali, uprkos pažljivim pretragama, nije pronašao ne samo olupinu, već čak ni mrlje od ulja. U odredišnoj luci, u Indiji, komandir "Vendora" je saznao da upravo u trenutku kada je njegov tim posmatrao tragediju, tone krstarica koju su napali japanski torpedo bombarderi kod Cejlona. Udaljenost između brodova u to vrijeme bila je 900 km.

Jedno od mogućih objašnjenja, kao i porijeklo imena "Leteći Holanđanin", povezuje se sa fenomenom Fata Morgana, budući da je fatamorgana uvijek vidljiva iznad površine vode. Također je moguće da su svjetleći oreol vatre Svetog Elma. Za mornare je njihov izgled obećavao nadu u uspjeh, a u vrijeme opasnosti - u spas. Trenutno su razvijene metode koje omogućuju umjetno dobivanje sličnog pražnjenja.

Fata Morgana

Ova slika pokazuje kako se obrisi dva broda mijenjaju pod utjecajem Fata Morgane. Četiri fotografije u desnoj koloni prikazuju prvi brod, a četiri fotografije u lijevoj koloni prikazuju drugi.

Lanac promjenjivih fatamorgana.

Fata je dobila ime u čast bajkovite junakinje Fate Morgane, ili, u prijevodu s talijanskog, vila Morgana. Kažu da je polusestra kralja Artura, odbačena Lancelotova voljena, nastanila se od žalosti na dnu mora, u kristalnoj palati, i od tada vara mornare sablasnim vizijama.

Vila Morgan, slika E. F. Sandysa, 1864, Umjetnička galerija u Birminghamu

Morgana (Morgana le Fay), koja je prikazana isključivo kao zla sila, planirala je protiv Artura da ukrade njegov talisman - mač Excalibur, kako bi ga na neki način zbacila. U isto vrijeme, dobro mu je služila: kada je Artur smrtno ranjen u bici kod Camlina, bila je jedna od četiri kraljice koje su nagovorile Artura da ode na ostrvo Avalon, gdje je upotrijebila svoju magiju da spasi bratov život. Ponekad se opisuje kao boginja, ali u stvari slika Morgane je složena i dolazi iz raznih keltskih mitova i božanstava. U velškom folkloru pripisivana je vilama jezera, koje zavode, a zatim napuštaju zaljubljene u njih; u irskom folkloru živjela je u čarobnom humku, odakle je izletjela u zastrašujućim odjećama i uplašila ljude. U engleskom i škotskom folkloru, Morgana živi ili u Avalonu ili u raznim zamcima, uključujući i onaj u blizini Edinburga, koji je bio naseljen čoporom zlih vila. Također se smatra jednom od morskih djevojaka na obali Bretanje, koje se zovu Morganovi, Mary Morgan ili jednostavno Morgan. Ove sirene mame mornare. Ovisno o priči, mornar ili odlazi u smrt ili se prenosi u blagoslovljeni podvodni raj. U Italiji se fatamorgane nad Stratoom u Mesini i dalje zovu Morgana Faerie. Ponekad je Morgana prikazana kao zla oronula starica, kao u pričama o Sir Lancelotu, jezeru i Gawainu i Zelenom vitezu. Međutim, ona nije "Dama od jezera" u Arturijanskim legendama. Prema pričama, Morgana je imala nezasitan seksualni apetit i stalno je mamila vitezove kako bi zadovoljila svoju strast. Kao što je Marion Bredli, okultni romanopisac, istakla, vila Morgana bila je devojka Dama sa jezera, druidska sveštenica koja je studirala zmajevu magiju na koledžu za sveštenice druida.

volumetrijska fatamorgana

U planinama je veoma retko, pod određenim uslovima, da možete videti „iskrivljeno sopstvo“ na prilično bliskoj udaljenosti. Ovaj fenomen se objašnjava prisustvom "stajaće" vodene pare u vazduhu.

auroras

Daleka hladna Aljaska odavno je priznata kao šampion fatamorgana. Što je jača hladnoća, to se na njenom nebu pojavljuju jasnije i ljepše vizije. Tek u 19. vijeku počeli su stalno da bilježe pojavu fatamorgana u tim krajevima. Na Aljasci je sada osnovano posebno naučno društvo za proučavanje prirodnih optičkih fenomena. A turiste voze autobusima da se dive kako se planine uzdižu pravo iz ponora na ravnom okeanskom horizontu, a onda nestaju nepoznato gdje.

Ghost Mirage

Francuski kolonijalni odred prešao je alžirsku pustinju. Ispred, oko šest kilometara od njega, jato flaminga hodalo je u jednom nizu. Ali kada su ptice prešle granicu fatamorgane, noge su im se ispružile i ljuštile, umjesto dvije, svaka je imala po četiri. Daj ili uzmi - arapski jahač u bijeloj halji.
Komandir odreda, uznemiren, poslao je izvidnicu da proveri kakvi su ljudi u pustinji. Kada je i sam vojnik prodro u zonu izobličenja sunčevih zraka, on je, naravno, shvatio s kim ima posla. Ali je uhvatio i strah kod svojih drugova - noge njegovog konja postale su toliko dugačke da se činilo da sjedi na fantastičnom čudovištu.

Druge vizije nas zbunjuju i danas. Švedski polarni istraživač Nordenskiöld je više puta posmatrao vukodlake na Arktiku: „Nekoć je medvjed, čiji se približavanje očekivao i kojeg su svi dobro vidjeli, umjesto da prilazi svojim uobičajenim mekim hodom, cik-cak i njuškajući zrak, pitajući se da li su mu stranci dobri za jelo, baš u trenutku snajperski nišan ... raširio gigantska krila i odleteo u obliku malog zelenog galeba. Drugi put, tokom istog pohoda sankanja, lovci su, dok su bili u šatoru raširenom radi odmora, čuli krik kuvara koji se vrpoljio ona: „Medved, veliki medved! Ne - jelen, vrlo mali jelen. "U istom trenutku iz šatora je odjeknuo pucanj, a ubijeni "medved-jelen" se pokazao kao mala lisica, koja je svojim životom platila čast da glumi velika zver na nekoliko trenutaka."

Za fatamorgane-duhove se autentično zna. Evo kako britanska meteorologinja Caroline Botley opisuje ovaj efekat: „Međutim, mirage dovode do žrtava fizičko objašnjenje Fenomen fatamorgana nimalo ne olakšava sudbinu putnika, zavedenih prolaznom oazom. Kako bi se ljudi dovedeni u pustinju zaštitili od rizika da se izgube i umru od žeđi, sastavljaju se posebne karte sa oznakom mjesta na kojima se obično promatraju fatamorgane. Ovi vodiči pokazuju gdje se mogu vidjeti bunari, a gdje palmi, pa čak i planinski lanci.

Ako ste ikada hodali kroz beskrajnu pustinju ili preko vrelog asfalta po vrućem ljetnom danu, onda ste vjerovatno primijetili nešto slično lokvi na horizontu. Ovaj fenomen se naziva fatamorgana. Zbunjuje cijele karavane, daje prazne nade lutalicama i ometa spasilačke akcije. Danas ćemo vam reći zašto nastaje ova prirodna iluzija.
Ljudi su u dalekoj prošlosti sreli fatamorgane. Literatura dovoljno detaljno opisuje činjenicu susreta vojnika križara s tako nevjerovatnim fenomenom u palestinskoj pustinji. U starom Egiptu, na primjer, fatamorgane su doživljavane kao svojevrsna slika prošlosti - nešto što je postojalo prije mnogo godina.

Šta je fatamorgana?
Miraž je optički fenomen, što ga čini jedinstvenim i nepredvidivim. Jednostavan je i složen. Jednostavne fatamorgane će biti, na primjer, slike vodene površine na putu ili u poljima, pustinjama, a složene će biti vizija fantastičnih struktura zamrznutih na nebu.
Istraživači su otkrili da je fatamorgana optička prirodna iluzija koja nastaje kao rezultat prelamanja svjetlosnih zraka između slojeva zraka različite gustine i temperature. Objekti koji se pojavljuju na horizontu postoje, ali na velikoj udaljenosti od tačke na kojoj ih vidimo. Ovo je vrsta projekcije slike, koja se javlja dalje od originalno prikazanog objekta.

Mirage se često naziva "atmosferskim ogledalom". U planinama, na primjer, osoba može sresti svoj odraz. Ovaj fenomen nastaje zbog prisustva stajaće vodene pare u atmosferi. Najčešće se fatamorgana ne nalazi u pustinjama, kako mnogi vjeruju, već naprotiv - u hladnoj klimi.

Postoji mnogo vrsta fatamorgana:

• U slučaju "bočne" fatamorgane, vazdušni slojevi se pomeraju iz horizontalnog položaja u položaj "pod uglom". Takav fenomen se može vidjeti u zoru, u blizini mora ili druge vodene površine. Ako primijetimo pravi brod koji se približava obali, pored njega će se pojaviti njegova kopija koja se kreće u suprotnom smjeru istom brzinom.

• "Daleki miraž" - poznati brod duhova "Leteći Holanđanin". Svi pomorci se plaše ove vizije, jer smatraju da je to loš znak. Takva fatamorgana se pojavljuje kada se zrak pretjerano zagrije od tla, a zatim se diže i postepeno hladi. Ako se tokom uspona ovaj sloj susretne sa toplijim slojevima, pojaviće se fantom.

• Fata Morgana je najnevjerovatnija i najmističnija vrsta fatamorgane. Ovo nije samo projekcija objekta, već i njegova “kopija”. Kako se udaljenost mijenja, objekti također postaju previše izobličeni i poprimaju čudovišno fantastičan izgled. Jednog dana, francuski vojnici su se kretali kroz pustinju. U daljini su primijetili jato plamenaca, koji su slijedili jedan za drugim. U trenutku kada su se vojnici počeli približavati, ptice su se pretvorile u jahače u bijelim haljinama.

Gdje su fatamorgane najčešće?
Naučnici vjeruju da se fatamorgana može naći bilo gdje na našoj planeti, pa čak i u stratosferi. Kosmonaut Georgij Mihajlovič Grečko, dok je bio u svemiru, snimio je ledenu plohu koja lebdi u vazduhu iznad oblaka.
Ali postoje mjesta na kojima se fatamorgane događaju češće nego inače i za to ne morate letjeti u svemir.
Na primjer - Aljaska se smatra najpopularnijim mjestom za posmatranje fatamorgana. Objašnjenje je vrlo jednostavno - klima. Što je vazduh hladniji, to izgleda jasnije i jasnije prirodni fenomen. Godine 1889., u jugoistočnom dijelu Aljaske, jedan od mještana je, šetajući blizu planine Fairweather, ugledao sliku ogromnog grada sa neboderima, kulama i hramovima. Iako je izvor fatamorgane bio stotinama kilometara od poluotoka.

Hiljadu turista razmišljalo je o nečem sličnom u gradu Penglai, na istočnoj obali Kine. Zbog jake kiše, koji je trajao nekoliko dana, stvorila se vrlo gusta magla i nakon toga formirala fatamorgana s vrlo velikom jasnoćom. Četiri sata žitelji ovog grada posmatrali su iluzorne zgrade, široke avenije pune ljudi i automobila.
Stanovnici Francuske su više puta zapazili kako se na horizontu Sredozemnog mora, gdje više nije moguće razlikovati vodu od neba, greben Korzikanskih planina izdiže s površine mora, iako je udaljenost do kopna oko dva stotinu kilometara.
Uprkos sasvim logičnim objašnjenjima sa stanovišta fizike, fatamorgane za nas ostaju nešto mistično i misteriozno. I koliko je više priroda ispunjena pojavama čije će porijeklo za nas ostati misterija.

Koje fatamorgane (gornje ili donje) se također nazivaju jezerskim fatamorganama? Objasnite odgovor.

Mirage

Privid je optički fenomen u atmosferi koji čini vidljivim objekte koji su zapravo udaljeni od mjesta posmatranja, prikazuje ih u iskrivljenom obliku ili stvara imaginarnu sliku.

Mirage su nekoliko vrsta: donje, gornje, bočne fatamorgane i druge. Formiranje fatamorgana povezano je s anomalnom promjenom gustoće u nižoj atmosferi (što je zauzvrat povezano s brzim promjenama temperature).

Inferiorne fatamorgane se javljaju uglavnom u onim slučajevima kada su slojevi zraka blizu površine Zemlje (na primjer, u pustinji) vrlo vrući i njihova gustina postaje nenormalno niska. Zrake svjetlosti koje dolaze iz objekata počinju se lomiti i snažno se savijati. Oni opisuju luk na površini i prilaze oku odozdo. U ovom slučaju možete vidjeti objekte kao da se ogledaju u vodi, ali u stvari su obrnute slike udaljenih objekata (slika 1). A imaginarna slika neba stvara iluziju vode na površini.

Superiorne fatamorgane se javljaju na jako ohlađenoj površini, kada se iznad sloja hladnog vazduha u blizini površine formira topliji gornji sloj (slika 2). Superiorne fatamorgane su najčešće u polarnim područjima, posebno na velikim ravnim ledenim plohama sa stabilno niskim temperaturama. Slike objekata posmatranih direktno u vazduhu mogu biti ravne i obrnute.

Odaberite tačne tvrdnje koje odgovaraju sadržaju teksta.

O. U Arktičkom okeanu veća je vjerovatnoća da će se uočiti superiorne fatamorgane nego inferiorne fatamorgane.

B. Možete posmatrati fatamorgane sa naglim promenama temperature vazduha.

1) Samo A je tačno.

2) Samo B je tačno.

3) Obje tvrdnje su tačne.

4) Obje izjave su pogrešne.

Odluka.

Privid je optički fenomen u atmosferi: prelamanje svjetlosnih tokova na granici između slojeva zraka koji se oštro razlikuju po gustoći i temperaturi (B - desno). Za posmatrača se takav fenomen sastoji u tome što je, uz stvarno vidljiv udaljeni objekt (ili dio neba), vidljiv i njegov odraz u atmosferi.

Inferiorna fatamorgana se opaža kada postoji veliki vertikalni temperaturni gradijent (pada sa visinom) preko pregrijane ravne površine, često pustinje ili asfaltirane ceste. Imaginarna slika neba stvara iluziju vode na površini. Dakle, na putu koji za vrelog ljetnog dana ide u daljinu, vidi se lokva.

Superiorna fatamorgana se opaža nad hladnom površinom zemlje sa inverznom distribucijom temperature (temperatura vazduha raste sa povećanjem nadmorske visine). Superiorne fatamorgane su generalno manje uobičajene od inferiornih fatamorgana, ali su često stabilnije jer hladni vazduh ne teži da se kreće gore, a topli dole. Superiorne fatamorgane su najčešće u polarnim područjima, posebno na velikim ravnim ledenim plohama sa stabilno niskom temperaturom (A - istina).

Odgovor: 3.

Odgovor: 3

Izvor: Demo verzija OGE-2018 iz fizike., Demo verzija OGE-2019 iz fizike.