Ognuno di noi ha incontrato miraggi, quando in una calda giornata estiva abbiamo visto una superficie d'acqua simile a uno specchio sopra l'asfalto riscaldato. Ma i miraggi spesso dipingono quadri molto più impressionanti. Questo è misterioso e spesso fenomeno pericoloso natura.

O forse era tutto un sogno?

I miraggi sono noti da molto tempo. Questo fenomeno suscitò un sacro timore reverenziale tra gli antichi egizi, che credevano che i miraggi riflettessero qualcosa che non esiste più nel mondo: questo è il fantasma di un paese scomparso da tempo. I crociati, che stavano camminando attraverso il deserto palestinese per liberare il Santo Sepolcro, descrissero visioni sorprendenti, tuttavia, a quel tempo nessuno ci credette.
Le osservazioni sistematiche dei miraggi sono emerse dal momento in cui si è iniziato a conservare i registri delle navi. Nell'estate del 1820, il capitano di una delle baleniere lasciò appunti e disegni in cui rifletteva una città con castelli e templi presumibilmente visti vicino alla Groenlandia, ma in seguito un controllo proprio di quel luogo non confermò nulla.
Una spiegazione scientifica del fenomeno del miraggio vicino alle visioni moderne - come un'illusione ottica - fu data per la prima volta dal matematico francese Gaspard Monge, che nel 1799, insieme a Napoleone, partecipò alla sua campagna d'Egitto. Durante la lunga marcia verso il Nilo, i membri della spedizione notarono uno strano fenomeno, come il deserto iniziò a inondarsi d'acqua e i villaggi iniziarono a trasformarsi in isole. Monge spiegò meglio che poteva questo fenomeno per calmare gli agitati soldati napoleonici.

Quasi complesso

Il miraggio (dal francese “visibilità”) è un fenomeno che non è stato studiato a fondo ed è piuttosto difficile da formulare nel linguaggio della fisica ottica. Ma proviamo a dare una semplice spiegazione alle "anomalie di rifrazione". È noto che la luce in un mezzo omogeneo si propaga in linea retta, ma in condizioni di densità diverse, i suoi raggi iniziano a rifrarsi e maggiore è la differenza nella densità dei mezzi vicini, maggiore è la distorsione.

Un buon esempio è un cucchiaio in un bicchiere d'acqua trasparente: la rifrazione si verifica solo all'incrocio di mezzi di diversa densità - aria e liquido, che crea l'effetto di un cucchiaio "rotto".
Con i miraggi si tratta esclusivamente di un fenomeno atmosferico, che consente di apparire non solo un'immagine distorta, ma riflessa. Il calore si diffonde in modo non uniforme nell'ambiente dell'aria, il che migliora il contrasto della densità dell'aria inizialmente diversa. La stratificazione costituisce anche l'assenza di movimento verticale delle masse d'aria. Ma per ottenere l'effetto miraggio, la differenza di densità deve essere così alta che il confine tra gli strati possa fungere da specchio. I raggi di luce che distorcono il loro movimento in corrispondenza di questo confine permettono allo strato freddo di riflettersi in quello caldo.

Miraggi inferiore, superiore e laterale

Nel deserto o su una strada asfaltata, sembrerebbe che l'aria calda, contrariamente alle leggi della fisica, sia concentrata vicino al suolo. Ma in effetti, si muove verso l'alto, spinto dall'aria ancora più calda proveniente da una superficie calda, quindi una temperatura più alta viene costantemente mantenuta al di sotto.

Questa è una condizione ideale per la formazione dei cosiddetti miraggi inferiori o lacustri, quando la superficie della terra sembra essere allagata dall'acqua, ma in realtà è riflessa dal cielo. Ma i miraggi possono mostrare non solo il cielo, ma anche altri oggetti situati sopra la superficie dello "specchio": alberi, automobili, case, montagne. Questo fenomeno può essere osservato da una distanza di diverse centinaia di metri. Ma non appena vuoi avvicinarti al luogo misterioso, l'angolo di campo cambia e l'immagine si dissolve nell'aria.

I miraggi laterali sono molto simili a quelli inferiori, solo il riflesso si verifica già vicino a superfici verticali: pareti o rocce riscaldate. Un simile miraggio fu descritto dall'ufficiale francese Lazar Pogu, che visitò la Tunisia. "Avvicinandomi al muro del forte, fatto di arenaria, ho notato improvvisamente che brillava come uno specchio e in esso si riflettevano palme polverose e cammelli che trascinavano i nostri cannoni sulle gobbe".

Ma è possibile anche un miraggio superiore, condizione necessaria per cui è il movimento di strati d'aria più caldi verso l'alto. La sua natura è più complicata di quella del miraggio inferiore. Senza entrare nei dettagli, notiamo che un miraggio superiore è percepito dall'occhio da una distanza di diversi chilometri o più. Se i raggi di luce distorti coincidono con la curvatura della Terra, diventa possibile osservare oggetti che sono ben oltre la linea dell'orizzonte. Gli abitanti della Costa Azzurra al mattino vedono spesso la catena delle montagne della Corsica, la cui distanza è di almeno 200 chilometri!

Fata Morgana

Secondo la leggenda, l'amante rifiutata di Lancillotto, la Fata Morgana, si stabilì sul fondo del mare nel palazzo di cristallo e da allora ha ingannato i marinai con visioni spettrali. Optical Fata Morgana riesce ad ingannare altrettanto bene i marinai. A volte i marinai si precipitano in aiuto di una nave che affonda, e quando arrivano sul posto non trovano nulla, e questo non sorprende, perché la nave era in pericolo a molti chilometri dal luogo visibile.
La condizione per l'emergere di Fata Morgana è la formazione di diversi strati d'aria di diversa densità. Gli oggetti trasformati in miraggio, in questo caso, non ottengono solo un riflesso speculare, ma creano la parvenza di un quadro a mosaico o di un paesaggio surreale, con navi, edifici o intere città che “decadono” in frammenti.

Un fenomeno così raro è stato visto dai residenti della città cinese di Penglai, che si trova sulla costa orientale del Medio Regno. L'8 maggio 2006, migliaia di cittadini sono stati sorpresi di trovare una città che emerge dalla nebbia con grattacieli moderni, strade larghe e automobili che si muovono lungo di esse. Una persona che fosse venuta per la prima volta a Penglai non avrebbe mai immaginato che dove la città torreggiava, di solito lambiva il mare.

Ma se il miraggio cinese può essere spiegato dalla presenza di grandi città nelle vicinanze, allora ciò che è stato visto sulle montagne della Bashkiria è più difficile da comprimere in concetti scientifici. Uno dei locali ha fermato la sua auto per guardare il cielo azzurro-verde, in cui è apparso per la prima volta un aeroplano con ali a due piani, e poi hanno cominciato ad emergere case e strade. Altri hanno notato che i tetti delle case e le aperture delle finestre erano chiaramente visibili, tuttavia, gli scienziati affermano che Orenburg, situata a 200 chilometri a sud-ovest, appariva in questo modo.

Vittime dell'illusione

I miraggi non solo possono confondere un viaggiatore disperato, ma anche distruggerlo. Una delle tragedie più famose è legata alla morte di una carovana nel Sahara, nonostante fosse guidata da una guida esperta. Prima di raggiungere i 350 chilometri dell'oasi di Bir-Ula, i viaggiatori sono caduti nella rete di un miraggio, in seguito al quale hanno deviato 60 chilometri dal pozzo della salvezza.
Un caso interessante, descritto su The New Yorker, non riguarda più una persona, ma un animale. Il pellicano, apparentemente in volo per molte ore sopra la steppa soleggiata del Midwest, scambiò la strada per un fiume che scorre e, sperando di immergersi in una fresca primavera, su a tutta velocità tuffato su asfalto caldo. L'uccello è scappato perdendo i sensi.
Ma si scopre che uno scienziato può anche diventare una vittima dell'illusione. La meteorologa britannica Caroline Botley stava raccogliendo fiori in uno dei giorni di agosto, quando all'improvviso vide una figura piuttosto massiccia vicino a sé - spaventata, la donna lasciò andare i fiori, ma quale fu la sua sorpresa che anche il "fantasma" lanciasse i fiori lontano. Carolina ha visto il proprio riflesso in tutti i dettagli e colori, come in uno specchio. Un tale fenomeno è raro ed è possibile solo in una mattina calda, quando l'evaporazione sale ancora dal suolo: insieme all'aria riscaldata, creano condizioni favorevoli per un tale miraggio.

DIPARTIMENTO DI EDUCAZIONE E SCIENZA DI PRIMORSKY KRAI

STATO REGIONALE AUTONOMO

ISTITUTO EDUCATIVO PROFESSIONALE

"COLLEGIO INDUSTRIALE - TECNOLOGICO"

(ricerca)

Completato:

Ageenko Pavel Anatolievich

11/03/1998 anno di nascita

Supervisore:

Guzhvina Margherita Viktorovna

Dalnerechensk

2016

Contenuto

introduzione

1. Classificazione dei miraggi e ragione del loro aspetto

1.1 Miraggio inferiore

1.2 Miraggio superiore

1.3 Miraggio laterale

1.4 Fata Morgana

2. Simulazione di miraggi 2.1 Esperimenti di Robert Wood

2.2 Miraggi di modellazione in laboratorio

3. Applicare l'effetto miraggio

4. Conclusione

5. Elenco della letteratura usata

6. Applicazione

Il visibile non sempre corrisponde al reale.

N. Copernico

IL MIRAGE È UN FENOMENO OTTICO NATURALE

INTRODUZIONE

1. Rilevanza -

Fin dall'inizio dello studio dell'ottica, sappiamo che la luce viaggia in linea retta in un mezzo otticamente omogeneo. Ma l'esistenza di media otticamente disomogenei è solo presunta e non è dimostrata nel corso. Ciò è spiegato dal fatto che gli esperimenti corrispondenti, se non complicati, sono laboriosi. Molto spesso, usano corpi trasparenti solidi, che danno una notevole dispersione della luce. Ho deciso di pensare attentamente e di preparare un mezzo liquido otticamente disomogeneo. Gli studi didattici di questo mezzo hanno portato all'osservazione di una totale riflessione interna in esso. Ciò ha permesso di riconoscere in esso un miraggio naturale - un fenomeno che, in Vita di ogni giorno diventa spesso irriconoscibile e si trasforma in un "oggetto non identificato".

2. Problema - La possibilità di creare un mezzo otticamente disomogeneo utilizzando semplici apparecchiature di laboratorio e studiando il comportamento di un raggio di luce in questo mezzo.

3. Scopo - Raccogliere e analizzare materiale sui miraggi. Simula un miraggio su semplici apparecchiature di laboratorio.

4. Oggetto - Miraggi.

5. Oggetto - Fenomeni ottici nell'atmosfera.

6. Compiti -

1. Sulla base della letteratura selezionata e studiata, trarre conclusioni: cos'è un miraggio e dove si verifica; quali tipi di miraggi esistono, indica le ragioni della loro formazione.

2. Eseguire la modellazione di laboratorio di miraggi, condurre ricerche e giustificarli.

3. Mostrare la portata del fenomeno ottico nella tecnologia nell'attuale fase di sviluppo della scienza.

7. Ipotesi di lavoro: Verificare la propagazione curvilinea della luce in un mezzo otticamente disomogeneo ottenuto dal riscaldamento non uniforme di acqua e aria.

8. Metodo di ricerca - raccolta, analisi e generalizzazione delle informazioni; condurre esperimenti.

9. Presunta novità

L'ottica dei media disomogenei è un'area della fisica piuttosto ampia e per nulla semplice, che ha un'importante area scientifica e valore pratico e si sta sviluppando rapidamente. La descrizione di spettacolari esperimenti fisici sull'ottenimento di miraggi artificiali usando liquidi iniziò nel 1899. Il fisico americano Robert Wood ha osservato la traiettoria di un raggio in un recipiente riempito con una soluzione salina. Nel 1914 L.I. Mandelstam, un eccezionale fisico russo, ha avviato un elegante esperimento che mostra che con la riflessione totale, la luce penetra a una piccola profondità da un mezzo otticamente più denso a un mezzo otticamente meno denso. Mantenendo l'idea di questi esperimenti, modernizzandoli, è possibile creare altre condizioni per modellare un miraggio proponendo di riscaldare la sfera d'acqua superiore in un alto recipiente cilindrico. Ottieni un raggio laser curvo al confine tra acqua fredda e calda.

10. Fasi di lavoro

1) Riproduzione dell'esperienza di Wood, analisi degli svantaggi e dei vantaggi;

2) Preparazione dell'attrezzatura di laboratorio per l'esperimento;

3) Condurre un esperimento, descrivendone i fondamenti teorici.

4) Conclusioni basate sui risultati dell'esperimento.

5) Preparare una presentazione sui risultati e sui risultati.

11. Metodi di valutazione

Confronto dei risultati con esperimenti precedenti. Esperimenti hanno dimostrato che in un mezzo otticamente disomogeneo, un raggio di luce è sempre piegato da una convessità nella direzione di diminuire l'indice di rifrazione del mezzo. Conoscendo questa regola, non è difficile comprendere l'origine dei miraggi. Come risultato del lavoro, è diventato possibile modellare ulteriormente vari tipi miraggi, la ricerca di nuovi miraggi esotici e la spiegazione di altre illusioni ottiche associate alla disomogeneità ottica del mezzo. Lo studio del fenomeno può essere proseguito studiando e modellando i fenomeni ottici nell'atmosfera.

1. Classificazione dei miraggi e ragioni del loro aspetto

I miraggi sono, relativamente parlando, di tre tipi. Condizionalmente - perché questi fenomeni atmosferici sono molto diversi nella loro forma e per le ragioni che li causano. I miraggi atmosferici sono divisi in inferiori (visibili sotto l'oggetto), superiori (visibili sopra l'oggetto) e laterali. I tipi più complessi di miraggi sono chiamati "Fata Morgana", doppi e tripli, miraggi tridimensionali, miraggi di visione ultra-lunga.

1.1 Miraggio inferiore

I miraggi inferiori (lacustri) sono abbastanza comuni. Molto spesso si verificano nei deserti, dove le condizioni dell'aria in cui si verificano miraggi inferiori sono estremamente instabili. Dopotutto, sotto, vicino al suolo, si trova fortemente riscaldato, il che significa aria più leggera, e sopra di essa - più fredda e più pesante. I miraggi inferiori si verificano con una diminuzione molto rapida della temperatura con l'altezza, cioè a gradienti di temperatura molto grandi > 3,42 ° C / 100 m Lo strato d'aria caldo superficiale svolge il ruolo di uno specchio, ad es. è qui che avviene la rotazione dei raggi. I raggi provenienti dall'oggetto ad un certo angolo, passando da uno strato all'altro, vengono rifratti e piegati da un rigonfiamento verso strati meno densi, in questo caso verso il basso. Potrebbe arrivare un momento in cui l'angolo di deflessione del raggio raggiunge i 90 gradi. In questo caso, il raggio curvo fornisce un'immagine inversa degli oggetti e dell'area del cielo situata dietro di esso (Fig. 1.1a, b)

Il miraggio è chiamato quello inferiore, poiché l'immagine dell'oggetto è posta sotto l'oggetto. (Fig. 1.1 c, d)

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Risorse Internet

Miraggio (fr. miraggio - lett. visibilità) - fenomeno ottico nell'atmosfera: il riflesso della luce dal confine tra strati d'aria con densità nettamente diverse. Per un osservatore, tale riflessione consiste nel fatto che, insieme a un oggetto distante (o a una sezione di cielo), è visibile la sua immagine immaginaria, spostata rispetto all'oggetto.

Il miraggio è un fenomeno atmosferico, grazie al quale, in determinate circostanze, gli oggetti sono resi visibili in qualsiasi area, la cui posizione effettiva è lontana dal luogo della loro osservazione da parte dello spettatore. Si spiega con la riflessione totale dei raggi al confine di due strati d'aria aventi temperature diverse, se il fascio di luce cade con un'inclinazione molto forte sul piano di confine. Se l'osservatore e un oggetto distante si trovano solo in punti leggermente elevati e tra loro si trova un terreno sabbioso fortemente riscaldato dal sole, che impartisce il suo calore agli strati d'aria più vicini e quindi li riscalda più fortemente degli strati situati sopra, lo spettatore vede il oggetto nella sua posizione attuale attraverso i raggi, direttamente dall'oggetto che gli va verso, e in secondo luogo, in posizione capovolta, con l'aiuto di raggi, prima provenienti dall'oggetto verso il basso, poi, quando incontrano strati d'aria più caldi e quindi più rari, che vengono riflesse e vanno all'occhio dell'osservatore, che vede l'oggetto come riflesso nell'acqua.

Gaspare Monge

Questa spiegazione è stata data dal matematico e geometra francese Gaspard Monge in "Mémoires de l" Institut d "Egypte". Se uno strato caldo fortemente riscaldato non si trova nella parte inferiore, ma nella parte superiore dell'osservatore e dell'oggetto osservato, che si trovano in uno strato freddo più denso, può verificarsi anche il fenomeno Mirage, ma solo verso l'alto. Così, osservati in forma capovolta sopra l'orizzonte, ad esempio, navi, torri, castelli, ecc., sono immagini di oggetti reali. In alcune zone, a Napoli, Reggio, sulla costa dello Stretto di Sicilia, su grandi pianure sabbiose (al mattino, quando gli strati inferiori dell'aria sono ancora più freddi di quelli superiori, già scaldati dal sole), in Persia , Turkestan, Egitto, si osserva spesso questo fenomeno, chiamato fata morgana. Nel secondo caso, può verificarsi una tale rifrazione, ma l'oggetto sembra solo sollevato, ma non capovolto, e quindi non si verifica una riflessione completa negli stessi strati superiori. In questa forma, questo fenomeno si osserva nelle parti occidentali del Mar Baltico (Kimmung). Nell'allegata Fig. 1 linea curva L indica l'andamento dei raggi nel primo caso, quando gli strati d'aria inferiori sono meno densi di quelli superiori; SS è lo strato di riflessione totale.

L'osservatore in A riceve dall'oggetto G, oltre all'immagine diretta, l'immagine riflessa G1, che si osserva nella direzione della tangente (alla linea L) tracciata dal punto A. La figura 2 rappresenta il caso in cui il più freddo e gli strati più densi si trovano al di sotto.

Per mezzo dei raggi L, andando senza riflessione, l'osservatore A riceve un'immagine rialzata G1 dell'oggetto G, ma se i raggi sono curvi lungo la linea L2 e completamente riflessi dallo strato SS, allora si ottiene un'immagine G2 capovolta .

Dizionario enciclopedico di FA Brockhaus e IA Efron. - San Pietroburgo: Brockhaus-Efron. 1890-1907.

Gli antichi egizi credevano che un miraggio fosse il fantasma di un paese che non esiste più. La leggenda dice che ogni luogo sulla Terra ha la sua anima. I miraggi osservati nei deserti sono spiegati dal fatto che l'aria calda agisce come uno specchio. Questo fenomeno è abbastanza frequente: ad esempio, nel Sahara si osservano circa 160mila miraggi all'anno: sono stabili e vaganti, verticali e orizzontali.

L'8 maggio 2006, migliaia di turisti e gente del posto hanno osservato domenica un miraggio durato quattro ore a Penglai, al largo della costa orientale della Cina. Le nebbie creavano un'immagine della città, con grattacieli moderni, ampie strade cittadine e macchine rumorose. Ha piovuto per due giorni a Penglai City prima che si verificasse questo raro evento meteorologico.

È quasi impossibile studiare i miraggi, poiché non compaiono per ordine e sono sempre originali e imprevedibili. Secondo gli scienziati, l'atmosfera è, per così dire, una torta d'aria a strati, che consiste in strati con diverse temperature. E maggiore è la differenza di temperatura, più il percorso del raggio di luce è piegato. In questo caso, come se si formasse una lente gigante e ariosa, che si muove costantemente. Inoltre, l'oggetto osservato e la persona stessa si trovano all'interno di questa lente ad aria. Pertanto, l'osservatore vede l'immagine distorta. Come forma più dura lenti atmosferiche, più bizzarro è il miraggio.

I miraggi atmosferici si dividono in tre classi: inferiori o lacustri; miraggi superiori (appaiono proprio nel cielo) o distanti; miraggi laterali. Un tipo più complesso di miraggio è chiamato Fata Morgana. Nessuna spiegazione è stata ancora trovata per questo. È consuetudine fare riferimento alla varietà di miraggi a luci polari, miraggi di licantropi, "olandesi volanti".

Miraggio inferiore (lago).

I miraggi inferiori sono abbastanza comuni. Ad esempio, l'acqua vista sulla sabbia del deserto o sull'asfalto caldo è un miraggio del cielo sopra la sabbia calda o l'asfalto. Gli atterraggi di aeroplani nei film o le gare automobilistiche in televisione vengono spesso filmati molto vicino alla superficie dell'asfalto caldo. Quindi sotto l'auto o l'aereo puoi vedere la loro immagine speculare (miraggio inferiore), oltre a un miraggio del cielo.

Miraggio su strada asfaltata

Questo non è un tipo di aereo :). Si tratta del caldo e del "riflesso" dall'asfalto. Gli aerei sembrano apparire dal nulla.

Miraggio inferiore. Riflessione dell'aereo sul marciapiede

Mirage (specchio della superficie dell'acqua) nel deserto arabo

Se in una calda giornata estiva ti trovi su un binario ferroviario o su un poggio sopra di esso, quando il sole è un po' di lato o di lato e leggermente più avanti rispetto al binario, puoi vedere come i binari, due o tre chilometri lontano da noi, sembra di tuffarsi in un lago scintillante, come se i binari fossero allagati dalla piena. Proviamo ad avvicinarci al "lago": si allontanerà e, non importa quanto camminiamo verso di esso, sarà invariabilmente a 2-3 chilometri da noi. Tali miraggi "lacustri" portarono i viaggiatori del deserto alla disperazione, languindo per il caldo e la sete. Videro anche l'ambita acqua a 2-3 chilometri di distanza, vi si avvicinarono con tutte le loro forze, ma l'acqua si ritirò e poi sembrò dissolversi nell'aria.

Lo scienziato francese Gaspard Monge, che prese parte alla campagna d'Egitto di Napoleone, descrive le sue impressioni sul miraggio del lago come segue: “Quando la superficie terrestre è fortemente riscaldata dal Sole e comincia appena a raffreddarsi prima dell'inizio del crepuscolo, il terreno familiare non si estende più fino all'orizzonte, come durante il giorno, ma passa, come sembra, verso l'una lega in un diluvio continuo. I villaggi più lontani sembrano isole in un lago morto. Sotto ogni villaggio c'è la sua immagine capovolta, solo che non è nitida, piccoli dettagli non sono visibili, come un riflesso nell'acqua, mosso dal vento. Se cominci ad avvicinarti a un villaggio che sembra essere circondato da un'alluvione, la sponda d'acqua immaginaria si allontana, il ramo d'acqua che ci separava dal villaggio si restringe gradualmente fino a scomparire del tutto, e il lago ora inizia dietro questo villaggio, riflettendo i villaggi situati più lontano.

Miraggio superiore o miraggio della visione distante

Attento al freddo superficie terrestre con una distribuzione della temperatura di inversione (la temperatura dell'aria aumenta con l'altitudine). I miraggi superiori sono generalmente meno comuni dei miraggi inferiori, ma il più delle volte sono più stabili perché l'aria fredda non tende a salire e l'aria calda non tende a scendere. I miraggi superiori sono più comuni nelle regioni polari, specialmente su grandi banchi di ghiaccio piatti con basse temperature stabili. Si osservano anche a latitudini più temperate, sebbene in questi casi siano più deboli, meno distinti e stabili. Un miraggio superiore può essere verticale o capovolto, a seconda della distanza dall'oggetto reale e del gradiente di temperatura. Spesso l'immagine appare come un mosaico frammentario di parti verticali e capovolte.

Miraggi superiori possono avere un effetto sorprendente a causa della curvatura della Terra. Se la curvatura dei raggi è più o meno la stessa della curvatura della Terra, i raggi di luce possono viaggiare per lunghe distanze, facendo sì che l'osservatore veda oggetti ben oltre l'orizzonte. Ciò fu osservato e documentato per la prima volta nel 1596, quando una nave al comando di Willem Barents, alla ricerca del Passaggio a Nordest, rimase bloccata nel ghiaccio su Novaya Zemlya. L'equipaggio è stato costretto ad aspettare la notte polare. Allo stesso tempo, l'alba dopo la notte polare è stata osservata due settimane prima del previsto. Nel 20° secolo, questo fenomeno è stato spiegato ed è stato chiamato "New Earth Effect".

Allo stesso modo, le navi che sono in realtà così lontane da non essere visibili al di sopra dell'orizzonte possono apparire all'orizzonte, e anche al di sopra dell'orizzonte, come miraggi superiori. Questo potrebbe spiegare alcune delle storie sui voli di navi o sulle città costiere nel cielo, come descritto da alcuni esploratori polari.

Una nave di dimensioni normali si sta muovendo oltre l'orizzonte. Nello stato specifico dell'atmosfera, il suo riflesso sull'orizzonte sembra gigantesco.

In una mattina limpida, gli abitanti della Costa Azzurra hanno visto più di una volta come, all'orizzonte del Mar Mediterraneo, dove l'acqua si fonde con il cielo, si erge dal mare una catena di montagne della Corsica, a cui a circa duecento chilometri dalla Costa Azzurra. Nello stesso caso, se il caso si svolge nel deserto stesso, la cui superficie e gli strati d'aria adiacenti sono riscaldati dal sole, la pressione dell'aria in alto può essere grande, i raggi inizieranno a piegarsi nell'altro direzione. E poi si verificheranno già fenomeni curiosi con quei raggi che avrebbero dovuto essere riflessi dall'oggetto, immediatamente sepolti nel terreno. Ma no, si presenteranno e, dopo aver superato il perigeo da qualche parte vicino alla superficie stessa, vi entreranno. Nella "Meteorologia" di Aristotele ne viene dato un tipico esempio: i siracusani vedevano talvolta la costa dell'Italia continentale per diverse ore, sebbene distasse 150 km. Fenomeni simili sono causati anche dalla ridistribuzione di strati d'aria caldi e freddi, nella direzione dell'ultimo segmento del percorso del fascio luminoso.

Il 20 aprile 1999, un normale mercantile si stava esercitando nelle acque dell'arcipelago sudoccidentale della Finlandia. La nave ha assunto molte forme diverse; a volte sembrava che ci fossero 2 navi, una delle quali era capovolta.

Casa nell'arcipelago con miraggio superiore

miraggio laterale

L'esistenza di un miraggio laterale di solito non è nemmeno sospettata. Questo è un riflesso di una parete a strapiombo riscaldata. Un caso del genere è descritto da un autore francese. Avvicinandosi al forte della fortezza, notò che il muro di cemento uniforme del forte brillava improvvisamente come uno specchio, riflettendo il paesaggio circostante, il suolo, il cielo. Facendo ancora qualche passo, notò lo stesso cambiamento nell'altro muro del forte. Sembrava che la superficie grigia e irregolare fosse stata improvvisamente sostituita da una levigata. Era una giornata calda e le pareti dovevano essere diventate molto calde, il che era la chiave della loro specularità.Si è scoperto che si osserva un miraggio ogni volta che la parete è sufficientemente riscaldata dai raggi del sole. Sono anche riuscito a fotografare questo fenomeno.

Questo tipo di miraggio può verificarsi quando strati d'aria della stessa densità si trovano nell'atmosfera non orizzontalmente, come al solito, ma obliquamente o addirittura verticalmente. Tali condizioni si creano in estate, al mattino poco dopo l'alba in prossimità delle sponde rocciose del mare o del lago, quando la riva è già illuminata dal Sole, e la superficie dell'acqua e l'aria sopra di essa sono ancora fredde. Miraggi laterali sono stati ripetutamente osservati sul Lago di Ginevra. Videro una barca che si stava avvicinando alla riva, e accanto ad essa, esattamente la stessa barca si stava allontanando dalla riva.

Il miraggio laterale (laterale), famoso all'epoca, fu osservato nel 1869 dal capitano Caldway, che visitò le coste della Groenlandia con una spedizione sulla nave "Germany"

Miraggio Fata Morgana

Fata Morgana è un complesso fenomeno ottico nell'atmosfera, costituito da diverse forme di miraggi, in cui oggetti distanti vengono visti ripetutamente e con varie distorsioni. Fata Morgana si verifica quando nella bassa atmosfera si formano diversi strati alternati di aria di diversa densità, in grado di produrre riflessi speculari. Come risultato della riflessione e della rifrazione dei raggi, gli oggetti della vita reale danno diverse immagini distorte all'orizzonte o sopra di esso, sovrapponendosi parzialmente l'una all'altra e cambiando rapidamente nel tempo, il che crea un'immagine bizzarra di Fata Morgana.

Il 3 aprile 1900 i difensori della fortezza di Bloemfontein, in Inghilterra, videro in cielo le formazioni da battaglia dell'esercito britannico, inoltre, così chiaramente che si potevano distinguere i bottoni delle divise rosse degli ufficiali. Questo è stato preso come un cattivo presagio. Il forte si arrese due giorni dopo.

Nel 1902, Robert Wood, uno scienziato americano che non senza motivo si guadagnò il soprannome di "il mago del laboratorio fisico", fotografò due ragazzi che guadavano pacificamente le acque della baia di Chesapeake tra yacht. Inoltre, l'altezza dei ragazzi nella fotografia ha superato i 3 metri.

Una persona nel 1852 da una distanza di 4 km vide il campanile di Strasburgo a una distanza, come gli sembrava, di due chilometri. L'immagine era gigantesca, come se il campanile apparisse davanti a lui aumentato di 20 volte.

Ai Fata Morgan possono essere attribuiti anche numerosi "olandesi volanti", che sono ancora visti dai marinai. Nel marzo 1898, di notte, l'equipaggio della nave di Brema "Matador" durante il passaggio attraverso la parte meridionale l'oceano Pacifico Ho visto una strana foschia. Una nave ne saltò fuori e si precipitò direttamente al Matador. Poi è scomparso da qualche parte. Al settimo fiasco della notte, cioè mezz'ora prima di mezzanotte, la nave riapparve sul lato sottovento, combattendo la tempesta. Era molto strano, perché intorno al "Matador" l'acqua era completamente calma. Ma la barca a vela vista dal "Matador" è stata inondata da onde frenetiche, rotolandoci sopra. Il capitano del "Matador" Gerkins, nonostante la completa calma, ordinò di terzarolare tutte le vele, temendo che la barca a vela sconosciuta portasse con sé il vento ... Nel frattempo, la barca a vela si avvicinava. Le sue onde portavano direttamente al "Matador". E all'improvviso la nave volò via in direzione sud, portando con sé una misteriosa tempesta, e sul "Matador" si spense improvvisamente la luce brillante nella cabina del capitano, che tutti videro attraverso due finestre fino a quando la misteriosa nave scomparve. Più tardi seppero che quella stessa notte, durante una violenta tempesta, una lampada esplose nella cabina del capitano di un'altra nave. Confrontando il tempo ei gradi di longitudine delle due navi, si scoprì che la distanza tra il Matador e l'altra nave - danese - al momento della comparsa del miraggio era di circa 1700 km.

Alle 11 del mattino del 10 dicembre 1941, la squadra del trasporto britannico "Vendor", con sede alle Maldive, notò una nave in fiamme all'orizzonte. "Vendor" è andato in soccorso di coloro che erano in pericolo, ma un'ora dopo la nave in fiamme cadde su un fianco e affondò. Il "venditore" si è avvicinato al presunto luogo della morte della nave, ma, nonostante un'accurata ricerca, non solo non ha trovato detriti, ma anche macchie di olio combustibile. Al porto di destinazione, in India, il comandante del "Vendor" ha appreso che proprio nel momento in cui la sua squadra stava assistendo alla tragedia, un incrociatore stava affondando, attaccato da aerosiluranti giapponesi vicino a Ceylon. La distanza tra le navi in ​​quel momento era di 900 km.

Una delle possibili spiegazioni, oltre all'origine del nome "Olandese volante", è legata al fenomeno della Fata Morgana, poiché il miraggio è sempre visibile al di sopra della superficie dell'acqua. È anche possibile che l'alone luminoso siano i fuochi di Sant'Elmo. Per i marinai, il loro aspetto prometteva speranza per il successo e, in tempi di pericolo, per la salvezza. Attualmente sono stati sviluppati metodi che consentono di ottenere artificialmente una scarica simile.

Fata Morgana

Questa immagine mostra come cambiano i contorni delle due navi sotto l'influenza della Fata Morgana. Le quattro foto nella colonna di destra mostrano la prima nave e le quattro foto nella colonna di sinistra mostrano la seconda.

Una catena di miraggi mutevoli.

Il miraggio ha preso il nome in onore dell'eroina delle fiabe Fata Morgana, o, tradotto dall'italiano, Fairy Morgana. Dicono che sia la sorellastra di Re Artù, l'amata rifiutata di Lancillotto, che si stabilì con dispiacere in fondo al mare, nel palazzo di cristallo, e da allora ha ingannato i marinai con visioni spettrali.

Morgan the Fairy, dipinto di EF Sandys, 1864, Birmingham Art Gallery

Morgana (Morgana le Fay), che è ritratta esclusivamente come una forza del male, complottò contro Arthur per rubare il suo talismano - la spada Excalibur, al fine di rovesciarlo in qualche modo. Allo stesso tempo, lo servì bene: quando Artù fu ferito a morte nella battaglia di Camlin, fu una delle quattro regine che persuasero Artù a partire per l'isola di Avalon, dove usò la sua magia per salvare la vita di suo fratello. A volte viene descritta come una dea, ma in realtà l'immagine di Morgana è composita e deriva da vari miti e divinità celtiche. Nel folklore gallese era attribuita alle fate del lago, che seducono e poi abbandonano le persone innamorate di loro; nel folklore irlandese, viveva in un tumulo magico, da dove volava via con abiti spaventosi e spaventava le persone. Nel folklore inglese e scozzese, Morgana vive ad Avalon o in vari castelli, incluso uno vicino a Edimburgo, abitato da un branco di fate malvagie. È anche considerata una delle fanciulle del mare della costa della Bretagna, che sono chiamate Morgan, Mary Morgan o semplicemente Morgan. Queste sirene attirano i marinai. A seconda della storia, il marinaio va alla morte o viene trasportato in un paradiso sottomarino benedetto. In Italia i miraggi sullo Strato di Messina sono ancora chiamati Morgana Faerie. A volte Morgana è ritratta come una vecchia decrepita malvagia, come nelle storie di Sir Lancillotto, il lago e Gawain e il Cavaliere Verde. Tuttavia, non è la "Signora del Lago" nelle leggende arturiane. Secondo le storie, Morgana aveva un insaziabile appetito sessuale e attirava costantemente i cavalieri per soddisfare la sua passione. Come ha sottolineato Marion Bradley, la scrittrice di occultismo, Morgana la Fata era una ragazza Lady of the Lake, una sacerdotessa druida che studiò la magia del drago in un college di sacerdotesse druidi.

miraggio volumetrico

In montagna è molto raro, in determinate condizioni, di poter vedere il “sé distorto” a una distanza abbastanza ravvicinata. Questo fenomeno è spiegato dalla presenza di vapore acqueo "stagnante" nell'aria.

aurore

La lontana fredda Alaska è stata a lungo riconosciuta come la paladina dei miraggi. Più forte è il freddo, più belle e chiare appaiono le visioni nel suo cielo. Fu solo nel XIX secolo che iniziarono a registrare costantemente la comparsa di miraggi da quelle parti. Una società scientifica speciale è stata ora costituita in Alaska per studiare i fenomeni ottici naturali. E i turisti vengono portati in autobus per ammirare come le montagne si ergono dall'abisso su un orizzonte piatto dell'oceano, e poi scompaiono non si sa dove.

Miraggi Fantasma

Il distaccamento coloniale francese attraversò il deserto algerino. Davanti a lui, a circa sei chilometri da lui, uno stormo di fenicotteri camminava in fila indiana. Ma quando gli uccelli varcarono il confine del miraggio, le loro gambe si allungarono e si sfaldarono, invece di due, ciascuno ne aveva quattro. Dare o prendere - un cavaliere arabo con una tunica bianca.
Il comandante del distaccamento, allarmato, ha inviato uno scout per controllare che tipo di persone ci fosse nel deserto. Quando il soldato stesso penetrò nella zona di distorsione dei raggi del sole, ovviamente capì con chi aveva a che fare. Ma ha anche catturato la paura nei suoi compagni: le gambe del suo cavallo sono diventate così lunghe che sembrava che fosse seduto su un mostro fantastico.

Altre visioni ci sconcertano ancora oggi. L'esploratore polare svedese Nordenskiöld ha ripetutamente osservato i licantropi nell'Artico: "C'era una volta un orso, il cui avvicinamento era atteso e che tutti vedevano bene, invece di avvicinarsi con la sua solita andatura morbida, zigzaga e annusando l'aria, chiedendosi se gli stranieri gli facessero bene da mangiare, proprio nel momento del la vista del cecchino ... stese ali gigantesche e volò via sotto forma di un piccolo gabbiano verde. Un'altra volta, durante la stessa campagna di slitte, i cacciatori, essendo in una tenda stesa per riposare, udirono il grido di un cuoco che si agitava intorno lei: “Orso, grande orso! No - un cervo, un cervo molto piccolo. "Nello stesso momento, uno sparo risuonò dalla tenda e il" cervo-orso" ucciso si rivelò essere una piccola volpe, che pagò con la vita l'onore di ritrarre una grande bestia per diversi istanti."

È autenticamente noto sui miraggi-fantasmi. Ecco come la meteorologa britannica Caroline Botley descrive questo effetto: "I miraggi provocano vittime, tuttavia spiegazione fisica Il fenomeno dei miraggi non allevia minimamente la sorte dei viaggiatori, fuorviati da un'oasi effimera. Per proteggere le persone portate nel deserto dal rischio di perdersi e morire di sete, vengono compilate apposite mappe con un segno sui luoghi dove solitamente si osservano i miraggi. Queste guide indicano dove si possono vedere pozzi e dove palmeti e persino catene montuose.

Se hai mai camminato attraverso il deserto infinito o sull'asfalto caldo in una calda giornata estiva, probabilmente hai notato qualcosa di simile a una pozzanghera all'orizzonte. Questo fenomeno è chiamato miraggio. Confonde intere carovane, dà vuote speranze ai vagabondi e interferisce con le operazioni di salvataggio. Oggi vi diremo perché si forma questa illusione naturale.
Le persone hanno incontrato miraggi in un lontano passato. La letteratura descrive in modo sufficientemente dettagliato il fatto dell'incontro dei soldati dei crociati con un fenomeno così sorprendente nel deserto palestinese. Nell'antico Egitto, ad esempio, i miraggi erano percepiti come una sorta di immagine del passato, qualcosa che esisteva molti anni fa.

Cos'è un miraggio?
Il miraggio è un fenomeno ottico, che lo rende unico e imprevedibile. È semplice e complesso. I miraggi semplici saranno, ad esempio, le immagini di una superficie d'acqua su una strada o nei campi, i deserti, e quelli complessi saranno la visione di strutture favolose congelate nel cielo.
I ricercatori hanno scoperto che un miraggio è un'illusione ottica naturale che si verifica come risultato della rifrazione dei raggi luminosi tra strati d'aria di diversa densità e temperatura. Gli oggetti che appaiono all'orizzonte esistono, ma a grande distanza dal punto in cui li vediamo. Questa è una sorta di proiezione dell'immagine, che si verifica lontano dall'oggetto originale raffigurato.

Mirage è spesso definito uno "specchio atmosferico". In montagna, ad esempio, una persona può incontrare il suo riflesso. Questo fenomeno si forma per la presenza di vapore acqueo stagnante nell'atmosfera. Molto spesso, un miraggio non si trova nei deserti, come molti credono, ma, al contrario, in un clima freddo.

Esistono molti tipi di miraggi:

• Nel caso di un miraggio "laterale", gli strati d'aria vengono spostati da una posizione orizzontale a una posizione "ad angolo". Un tale fenomeno può essere visto all'alba, vicino al mare o ad altri specchi d'acqua. Se notiamo una vera nave che si avvicina alla riva, una sua copia apparirà accanto ad essa, muovendosi nella direzione opposta alla stessa velocità.

• "Distant Mirage" - la famosa nave fantasma "Flying Dutchman". Tutti i marinai hanno paura di questa visione, poiché la considerano un brutto segno. Un tale miraggio appare quando l'aria è eccessivamente riscaldata dal suolo, quindi si alza e si raffredda gradualmente. Se durante la salita questo strato incontra strati più caldi, apparirà un fantasma.

• Fata Morgana è il tipo di miraggio più sorprendente e mistico. Questa non è solo una proiezione di un oggetto, ma anche la sua “copia”. Quando la distanza cambia, anche gli oggetti diventano troppo distorti e assumono un aspetto mostruoso e fantastico. Un giorno, i soldati francesi stavano attraversando il deserto. In lontananza notarono uno stormo di fenicotteri, che si susseguivano uno dopo l'altro. Nel momento in cui i soldati iniziarono ad avvicinarsi, gli uccelli si trasformarono in cavalieri in vesti bianche.

Dove sono i miraggi più comuni?
Gli scienziati ritengono che un miraggio possa essere trovato ovunque sul nostro pianeta e persino nella stratosfera. Il cosmonauta Georgy Mikhailovich Grechko, mentre era nello spazio, ha fotografato un lastrone di ghiaccio in bilico nell'aria sopra le nuvole.
Ma ci sono luoghi in cui i miraggi si verificano più spesso del solito e per questo non è necessario volare nello spazio.
Ad esempio, l'Alaska è considerato il luogo più popolare per l'osservazione dei miraggi. La spiegazione è molto semplice: il clima. Più fredda è l'aria, più chiara e limpida appare un fenomeno naturale. Nel 1889, nella parte sud-orientale dell'Alaska, uno dei locali, camminando vicino a Mount Fairweather, vide l'immagine di un'enorme città con grattacieli, torri e templi. Sebbene la fonte del miraggio fosse a centinaia di chilometri dalla penisola.

Mille turisti hanno contemplato qualcosa di simile nella città di Penglai, sulla costa orientale della Cina. Per colpa di pioggia intensa, che durò diversi giorni, si formò una nebbia molto densa che successivamente formò un miraggio di altissima limpidezza. Per quattro ore gli abitanti di questa città osservarono gli edifici illusori, gli ampi viali pieni di persone e di automobili.
Gli abitanti della Francia hanno più volte osservato come all'orizzonte del Mar Mediterraneo, dove non è più possibile distinguere l'acqua dal cielo, il crinale dei Monti Corsi si alzi dalla superficie del mare, sebbene la distanza dalla terraferma sia di circa due cento chilometri.
Nonostante le spiegazioni abbastanza logiche dal punto di vista della fisica, i miraggi rimangono per noi qualcosa di mistico e misterioso. E quanto più la natura sia irta di fenomeni, la cui origine rimarrà per noi un mistero.

Quali miraggi (superiori o inferiori) sono anche chiamati miraggi del lago? Spiega la risposta.

Miraggi

Un miraggio è un fenomeno ottico nell'atmosfera che rende visibili oggetti che sono effettivamente lontani dal luogo di osservazione, li mostra in una forma distorta o crea un'immagine immaginaria.

I miraggi sono di diversi tipi: inferiori, superiori, laterali e altri. La formazione dei miraggi è associata ad un anomalo cambiamento di densità nella bassa atmosfera (che, a sua volta, è associato a rapidi sbalzi di temperatura).

I miraggi inferiori si verificano principalmente nei casi in cui gli strati d'aria vicino alla superficie terrestre (ad esempio in un deserto) sono molto caldi e la loro densità diventa anormalmente bassa. I raggi di luce che provengono dagli oggetti iniziano a rifrangersi ea piegarsi fortemente. Descrivono un arco in superficie e si avvicinano all'occhio dal basso. In questo caso, puoi vedere gli oggetti come se fossero specchiati nell'acqua, ma in realtà sono immagini invertite di oggetti distanti (Fig. 1). E l'immagine immaginaria del cielo crea l'illusione dell'acqua in superficie.

I miraggi superiori si verificano su una superficie fortemente raffreddata, quando uno strato superiore più caldo si forma sopra uno strato di aria fredda vicino alla superficie (Fig. 2). I miraggi superiori sono più comuni nelle regioni polari, specialmente su grandi banchi di ghiaccio piatti con basse temperature stabili. Le immagini di oggetti osservati direttamente nell'aria possono essere sia diritte che capovolte.

Scegli le affermazioni corrette corrispondenti al contenuto del testo.

R. Nell'Oceano Artico è più probabile che si osservino miraggi superiori rispetto a miraggi inferiori.

B. Puoi osservare miraggi con improvvisi sbalzi di temperatura dell'aria.

1) Solo A è vero.

2) Solo B è vero.

3) Entrambe le affermazioni sono vere.

4) Entrambe le affermazioni sono sbagliate.

Soluzione.

Un miraggio è un fenomeno ottico nell'atmosfera: la rifrazione dei flussi di luce al confine tra strati d'aria che sono nettamente diversi per densità e temperatura (B - destra). Per un osservatore, un tale fenomeno consiste nel fatto che, insieme a un oggetto distante (oa una sezione di cielo) realmente visibile, è visibile anche il suo riflesso nell'atmosfera.

Un miraggio inferiore si osserva quando c'è un grande gradiente di temperatura verticale (che cade con l'altezza) su una superficie piana surriscaldata, spesso un deserto o una strada asfaltata. L'immagine immaginaria del cielo crea l'illusione dell'acqua in superficie. Quindi, su una strada che va in lontananza in una calda giornata estiva, si vede una pozzanghera.

Il miraggio superiore si osserva sulla fredda superficie terrestre con distribuzione della temperatura inversa (la temperatura dell'aria aumenta con l'aumentare della quota). I miraggi superiori sono generalmente meno comuni dei miraggi inferiori, ma sono spesso più stabili perché l'aria fredda non tende a salire e l'aria calda non tende a scendere. I miraggi superiori sono più comuni nelle regioni polari, specialmente su grandi banchi di ghiaccio piatti con una bassa temperatura stabile (A - true).

Risposta: 3.

Risposta: 3

Fonte: versione demo di OGE-2018 in fisica., versione demo di OGE-2019 in fisica.