Fiecare dintre noi s-a întâlnit cu miraje, când într-o zi fierbinte de vară am văzut o suprafață de apă ca o oglindă deasupra asfaltului încălzit. Dar mirajele pictează adesea imagini mult mai impresionante. Acest lucru este misterios și adesea fenomen periculos natură.

Sau poate totul a fost un vis?

Mirajele sunt cunoscute de multă vreme. Acest fenomen a stârnit uimire sacră în rândul egiptenilor antici, care credeau că mirajele reflectă ceva care nu mai există în lume - aceasta este fantoma unei țări dispărute de mult. Cruciații, care se plimbau prin deșertul palestinian pentru a elibera Sfântul Mormânt, au descris viziuni uimitoare, totuși, la vremea aceea nimeni nu le credea.
Observațiile sistematice ale mirajelor au apărut din momentul în care au început să fie păstrate jurnalele navei. În vara anului 1820, căpitanul uneia dintre navele de vânătoare de balene a lăsat note și desene în care reflecta un oraș cu castele și temple despre care se presupune că ar fi văzut în apropierea Groenlandei, dar ulterior o verificare a locului respectiv nu a confirmat nimic.
O explicație științifică a fenomenului miraj, apropiată de concepțiile moderne - ca iluzie optică - a fost dată pentru prima dată de matematicianul francez Gaspard Monge, care în 1799, împreună cu Napoleon, a participat la campania sa din Egipt. În timpul lungului marș către Nil, membrii expediției au observat un fenomen ciudat, cum deșertul a început să se inunde cu apă, iar satele au început să se transforme în insule. Monge a explicat acest fenomen cât a putut de bine pentru a-i liniști pe agitații soldați napoleonieni.

Cam complex

Mirajul (din franceză „vizibilitate”) este un fenomen care nu a fost studiat temeinic și este destul de greu de formulat în limbajul fizicii optice. Dar să încercăm să dăm o explicație simplă „anomaliilor de refracție”. Se știe că lumina într-un mediu omogen se propagă în linie dreaptă, dar în condiții de densități diferite, razele sale încep să se refracte și cu cât diferența de densitate a mediilor învecinate este mai mare, cu atât este mai mare distorsiunea.

Un exemplu bun este o lingură într-un pahar transparent de apă: refracția are loc doar la joncțiunea mediilor de diferite densități - aer și lichid, ceea ce creează efectul unei linguri „spărțite”.
Cu mirajele, avem de-a face exclusiv cu un fenomen atmosferic, care face posibilă apariția nu doar o imagine distorsionată, ci și reflectată. Căldura se răspândește neuniform în mediul aerian, ceea ce sporește contrastul densității inițial diferite ale aerului. Stratificarea formează și absența mișcării verticale a maselor de aer. Dar pentru a obține efectul de miraj, diferența de densitate trebuie să fie atât de mare încât limita dintre straturi să poată acționa ca o oglindă. Razele de lumină care le distorsionează mișcarea la această limită permit stratului rece să se reflecte în cel cald.

Miraje inferior, superior și lateral

În deșert sau pe un drum asfaltat, aerul cald, s-ar părea, contrar legilor fizicii, este concentrat în apropierea pământului. Dar, de fapt, se mișcă în sus, condus de un aer și mai fierbinte de pe o suprafață fierbinte - astfel, o temperatură mai ridicată este menținută în mod constant dedesubt.

Aceasta este o condiție ideală pentru formarea așa-numitelor miraje inferioare sau lacustre, când suprafața pământului pare a fi inundată de apă - dar în realitate este reflectată de cer. Dar mirajele pot arăta nu numai cerul, ci și alte obiecte situate deasupra suprafeței „oglinzii” - copaci, mașini, case, munți. Acest fenomen poate fi observat de la o distanță de câteva sute de metri. Dar de îndată ce vrei să te apropii de locul misterios, unghiul de vedere se schimbă, iar imaginea se dizolvă în aer.

Mirajele laterale sunt foarte asemănătoare cu cele inferioare, doar reflexia are loc deja în apropierea suprafețelor verticale - pereți încălziți sau stânci. Un miraj similar a fost descris de ofițerul francez Lazar Pogu, care a vizitat Tunisia. „Apropiindu-mă de zidul fortului, din gresie, am observat deodată că strălucea ca o oglindă, iar în el se reflectau palmierii prăfuiți și cămilele care ne târau tunurile pe cocoașe.”

Dar este posibil și un miraj superior, conditie necesara pentru care este deplasarea straturilor mai calde de aer în sus. Natura sa este mai complicată decât cea a mirajului inferior. Fără a intra în detalii, observăm că un miraj superior este perceput de ochi de la o distanță de câțiva kilometri sau mai mult. Dacă razele de lumină distorsionate coincid cu curbura Pământului, atunci devine posibil să se observe obiecte care se află cu mult dincolo de linia orizontului. Locuitorii de pe Coasta de Azur a Franței văd adesea dimineața lanțul de munți corsicani, distanța până la care este de cel puțin 200 de kilometri!

fata Morgana

Potrivit legendei, iubita respinsă a lui Lancelot, Fairy Morgana, s-a instalat pe fundul mării în palatul de cristal și de atunci îi înșeală pe marinari cu viziuni fantomatice. Optica Fata Morgana reuseste la fel de bine sa insele marinarii. Uneori, marinarii se grăbesc în ajutorul unei nave care se scufundă, iar când ajung la loc nu găsesc nimic, iar acest lucru nu este surprinzător, deoarece nava era în primejdie la mulți kilometri de locul vizibil.
Condiția pentru apariția Fata Morgana este formarea mai multor straturi de aer de densitate diferită. Obiectele transformate într-un miraj, în acest caz, nu primesc doar o reflexie în oglindă, ci creează o aparență de imagine mozaică sau de peisaj suprarealist, cu nave, clădiri sau orașe întregi „degradându-se” în fragmente.

Un astfel de fenomen rar a fost văzut de locuitorii orașului chinez Penglai, care este situat pe coasta de est a Regatului de Mijloc. Pe 8 mai 2006, mii de cetățeni au fost surprinși să găsească un oraș ieșind din ceață, cu clădiri moderne înalte, străzi largi și mașini care se deplasează de-a lungul lor. O persoană care a venit pentru prima dată la Penglai nu ar fi ghicit niciodată că acolo unde se ridica orașul, marea de obicei lăpăia.

Dar dacă mirajul chinezesc poate fi explicat prin prezența unor orașe mari în vecinătate, atunci ceea ce s-a văzut în munții Bashkiria este mai greu de înscris în concepte științifice. Unul dintre localnici și-a oprit mașina pentru a privi cerul albastru-verde, în care a apărut mai întâi un avion cu aripi cu două etaje, iar apoi au început să iasă la iveală case și străzi. Alții au observat că acoperișurile caselor și deschiderile ferestrelor erau clar vizibile, totuși, oamenii de știință spun că Orenburg, situat la 200 de kilometri spre sud-vest, a apărut în acest fel.

Victimele iluziei

Mirajele nu numai că pot deruta un călător disperat, ci și îl pot distruge. Una dintre cele mai faimoase tragedii este legată de moartea unei caravane în Sahara, în ciuda faptului că a fost condusă de un ghid experimentat. Înainte de a ajunge la 350 de kilometri până la oaza Bir-Ula, călătorii au căzut în plasa unui miraj, în urma căruia s-au abătut cu 60 de kilometri de la fântâna salvatoare.
Un caz interesant, descris în The New Yorker, nu mai privește o persoană, ci un animal. Pelicanul, aparent zburând multe ore peste stepa uscată de soare din Vestul Mijlociu, a confundat drumul cu un râu curgător și, sperând să se cufunde într-un izvor răcoros, pe la viteză maximă scufundat pe asfalt fierbinte. Pasărea a scăpat cu pierderea cunoştinţei.
Dar se dovedește că un om de știință poate deveni și o victimă a iluziei. Meteorologul britanic Caroline Botley culegea flori într-una din zilele de august, când a văzut brusc o siluetă destul de masivă lângă ea - de frică, femeia a dat drumul florilor, dar care a fost surpriza ei că „fantoma” a aruncat și florile departe. Carolina și-a văzut propria reflectare în toate detaliile și culorile - ca într-o oglindă. Un astfel de fenomen este rar și este posibil doar într-o dimineață fierbinte, când evaporarea încă se ridică deasupra solului - ei, împreună cu aerul încălzit, creează condiții favorabile pentru un astfel de miraj.

DEPARTAMENTUL DE EDUCAȚIE ȘI ȘTIINȚĂ A PRIMORSKY KRAI

STAT REGIONAL AUTONOM

INSTITUȚIE DE ÎNVĂȚĂMÂNT PROFESIONAL

„COLEGIE INDUSTRIAL – TEHNOLOGIC”

(cercetare)

Efectuat:

Ageenko Pavel Anatolievici

11.03.1998 anul nașterii

supraveghetor:

Guzhvina Margarita Viktorovna

Dalnerechensk

2016

Conţinut

Introducere

1. Clasificarea mirajelor și motivul apariției lor

1.1 Mirajul inferior

1.2 Miraj superior

1.3 Miraj lateral

1.4 Fata morgana

2. Simularea mirajelor 2.1 Experimente de Robert Wood

2.2 Modelarea mirajelor în laborator

3. Aplicarea efectului de miraj

4. Concluzie

5. Lista literaturii folosite

6. Aplicare

Vizibilul nu corespunde întotdeauna cu realul.

N. Copernic

MIRAJUL ESTE UN FENOMEN OPTIC NATURAL

INTRODUCERE

1. Relevanță -

Încă de la începutul studiului opticii, știm că lumina călătorește în linie dreaptă într-un mediu optic omogen. Dar existența unor medii neomogene din punct de vedere optic este doar presupusă și nu este dovedită în curs. Acest lucru se explică prin faptul că experimentele corespunzătoare, dacă nu sunt complicate, sunt laborioase. Cel mai adesea, folosesc corpuri solide transparente, care dau o împrăștiere vizibilă a luminii. Am decis să mă gândesc cu atenție și să pregătesc un mediu lichid neomogen optic. Studiile educaționale ale acestui mediu au condus la observarea unei reflectări interne totale în acesta. Asta a făcut posibil să se recunoască în ea un miraj natural – un fenomen care, în Viata de zi cu zi devine adesea de nerecunoscut și se transformă într-un „obiect neidentificat”.

2. Problemă - Posibilitatea creării unui mediu optic neomogen utilizând echipamente simple de laborator și studierea comportării unui fascicul de lumină în acest mediu.

3. Scop - Colectați și analizați materiale despre miraje. Simulați un miraj pe un echipament simplu de laborator.

4. Obiect - Miraje.

5. Subiect - Fenomene optice din atmosferă.

6. Sarcini -

1. Pe baza literaturii selectate și studiate, trageți concluzii: ce este un miraj și unde are loc; ce tipuri de miraje există, indicați motivele formării lor.

2. Efectuați modelarea de laborator a mirajelor, efectuați cercetări și justificați-le.

3. Arătați amploarea fenomenului optic în tehnologie în stadiul actual de dezvoltare a științei.

7. Ipoteza de lucru: Verificati propagarea curbilinie a luminii intr-un mediu optic neomogen obtinut prin incalzirea neuniforma a apei si aerului.

8. Metoda de cercetare - culegerea, analiza si generalizarea informatiilor; efectuarea de experimente.

9. Pretinsa noutate

Optica mediilor neomogene este o zonă destul de extinsă și deloc simplă a fizicii, care are o importantă științifică și valoare practicăși se dezvoltă rapid. Descrierea experimentelor fizice spectaculoase privind obținerea de miraje artificiale folosind lichide a început în 1899. Fizicianul american Robert Wood a observat traiectoria unui fascicul într-un vas umplut cu o soluție de sare. În 1914 L.I. Mandelstam, un fizician rus remarcabil, a pus la punct un experiment elegant care arată că, cu reflexie totală, lumina pătrunde la o adâncime mică de la un mediu mai dens din punct de vedere optic la unul mai puțin dens din punct de vedere optic. Păstrând ideea acestor experimente, modernizându-le, este posibil să se creeze și alte condiții pentru modelarea unui miraj propunând încălzirea bilei superioare de apă într-un vas cilindric înalt. Obțineți un fascicul laser curbat la limita apei rece și calde.

10. Etapele lucrării

1) Reproducerea experienței lui Wood, analiza dezavantajelor și avantajelor;

2) Pregătirea echipamentelor de laborator pentru experiment;

3) Realizarea unui experiment, descrierea fundamentelor teoretice ale acestuia.

4) Concluzii bazate pe rezultatele experimentului.

5) Pregătirea unei prezentări asupra constatărilor și rezultatelor.

11. Metode de evaluare

Compararea rezultatelor cu experimentele anterioare. Experimentele au arătat că într-un mediu optic neomogen, un fascicul de lumină este întotdeauna îndoit de o convexitate în direcția scăderii indicelui de refracție al mediului. Cunoscând această regulă, nu este greu de înțeles originea mirajelor. Ca rezultat al lucrării, a devenit posibilă modelarea în continuare tipuri variate miraje, căutarea de noi miraje exotice și explicarea altor iluzii optice asociate cu neomogenitatea optică a mediului. Studiul fenomenului poate fi continuat prin studierea și modelarea fenomenelor optice din atmosferă.

1. Clasificarea mirajelor și motivele apariției lor

Mirajele sunt, relativ vorbind, de trei tipuri. Condițional - deoarece aceste fenomene atmosferice sunt foarte diverse în formă și din motivele care le provoacă. Mirajele atmosferice sunt împărțite în inferioare (vizibile sub obiect), superioare (vizibile deasupra obiectului) și laterale. Tipuri mai complexe de miraje se numesc „Fata Morgana”, miraje duble și triple, tridimensionale, miraje ale vederii ultra-lungi.

1.1 Mirajul inferior

Mirajele inferioare (lacul) sunt destul de comune. Cel mai adesea ele apar în deșerturi, unde condiția aerului în care apar miraje inferioare este extrem de instabilă. La urma urmei, dedesubt, lângă pământ, se află puternic încălzit, ceea ce înseamnă aer mai ușor, iar deasupra - mai rece și mai greu. Mirajele inferioare apar cu o scădere foarte rapidă a temperaturii odată cu înălțimea, adică la gradienți de temperatură foarte mari > 3,42 ° C / 100 m. Stratul cald de suprafață de aer joacă rolul unei oglinzi, adică. aici are loc rotația razelor. Razele care vin de la obiect într-un anumit unghi, trecând de la strat la strat, sunt refractate și îndoite printr-o umflătură către straturi mai puțin dense, în acest caz în jos. Poate veni un moment când unghiul de deviere al fasciculului ajunge la 90 de grade. În acest caz, fasciculul curbat oferă o imagine inversă a obiectelor și a zonei cerului situată în spatele acesteia (Fig. 1.1a, b).

Mirajul se numește cel inferior, deoarece imaginea obiectului este plasată sub obiect. (Fig. 1.1 c, d)

Bibliografie

1. Bulat V.L. Fenomene optice în natură. - M.: Iluminismul, 1974.

2. Buhovtsev B. B. Fizică 10. - M .: Educație, 1987.

3. Lemn F. Miraje artificiale // Revista Kvant. 1971. Nr. 10.

4. Gershenzon E.M., Malov N.N., Mansurov A.N. Curs de fizica generala. - M.: Iluminismul, 1987.

5. Glinskaya E.A., Titova B.V. Comunicări între subiecte Invat. - Tula. 1980.

6. Korolev F.A. curs de fizica. - M., Iluminismul 1988.

7. Mayer V.V. Reflexia totală a luminii în experimente simple. - M.: Nauka, 1986.

8. Mayer VV Experimente simple privind propagarea curbilinie a luminii. – M.: Nauka, 1984.

9. Mayer V.V. Lumina într-un mediu optic neomogen: Cercetare educațională. – M.: Fizmatlit, 2007.

10. Minnart M. Lumină și culoare în natură. – M.: Nauka, 1969.

11. L. Tarasov, L.V. Tarasova A.N.. Convorbiri despre refractia luminii. - M.: Nauka, 1982.

Resurse de internet

Mirage (fr. mirage - lit. vizibilitate) - fenomen opticîn atmosferă: reflectarea luminii de către limita dintre straturile de aer cu densități puternic diferite. Pentru un observator, o astfel de reflecție constă în faptul că, împreună cu un obiect îndepărtat (sau o secțiune a cerului), este vizibilă imaginea sa imaginară, deplasată față de obiect.

Mirajul este un fenomen atmosferic, datorită căruia, în anumite circumstanțe, obiectele sunt făcute vizibile în orice zonă, a cărei locație reală este departe de locul observației lor de către privitor. Se explică prin reflexia totală a razelor la limita a două straturi de aer cu temperaturi diferite, dacă raza de lumină cade cu o înclinare foarte puternică pe planul limită. Dacă privitorul și un obiect îndepărtat se află doar în puncte puțin ridicate, iar între ele se află pământ nisipos puternic încălzit de soare, împărtășindu-și căldura celor mai apropiate straturi de aer și astfel încălzindu-le mai puternic decât straturile situate deasupra, privitorul vede obiectul în poziția sa actuală prin raze, direct de la obiectul care merge la el și, în al doilea rând, într-o poziție inversată, cu ajutorul razelor, mai întâi venite de la obiect în jos, apoi, la întâlnirea cu straturi de aer mai calde și deci mai rare, care sunt reflectate și merg la ochiul observatorului, care vede obiectul ca și cum ar fi reflectat în apă.

Gaspar Monge

Această explicație a fost dată de matematicianul și geometrul francez Gaspard Monge în „Mémoires de l” Institut d „Egypte”. Dacă un strat cald puternic încălzit nu se află în partea de jos, ci în partea de sus a observatorului și a obiectului observat, care se află într-un strat rece mai dens, poate rezulta și fenomenul Mirage, dar numai în sens ascendent. Astfel, observate într-o formă inversată deasupra orizontului, de exemplu, navele, turnurile, castelele etc., sunt imagini ale obiectelor reale. În unele zone, la Napoli, Reggio, pe coasta strâmtorii Siciliei, pe câmpii mari nisipoase (dimineața, când straturile inferioare ale aerului sunt încă mai reci decât cele superioare, deja încălzite de soare), în Persia , Turkestan, Egipt, acest fenomen, numit fata morgana, este observat des. În al doilea caz, poate apărea o astfel de refracție, dar obiectul apare doar ridicat, dar nu inversat și, astfel, nu are loc o reflexie completă în straturile superioare în sine. Sub această formă, acest fenomen se observă în părțile vestice ale Mării Baltice (Kimmung). În fig. 1 linie curbă L înseamnă cursul razelor în primul caz, când straturile inferioare de aer sunt mai puțin dense decât cele superioare; SS este stratul de reflexie totală.

Observatorul de la A primește de la obiectul G, pe lângă imaginea directă, imaginea reflectată G1, care se observă în direcția tangentei (la dreapta L) trasată din punctul A. Figura 2 reprezintă cazul în care cel mai rece iar mai jos se află straturi mai dense.

Prin intermediul razelor L, mergând fără reflexie, observatorul A primește o imagine în picioare G1 ridicată a obiectului G, dar dacă razele sunt curbate de-a lungul liniei L2 și reflectate complet de stratul SS, atunci se obține o imagine inversată G2. .

Dicţionar enciclopedic al lui F. A. Brockhaus şi I. A. Efron. - Sankt Petersburg: Brockhaus-Efron. 1890-1907.

Vechii egipteni credeau că un miraj este fantoma unei țări care nu mai există. Legenda spune că fiecare loc de pe Pământ are propriul său suflet. Mirajele observate în deșerturi se explică prin faptul că aerul cald acționează ca o oglindă. Acest fenomen este destul de frecvent - de exemplu, aproximativ 160 de mii de miraje sunt observate anual în Sahara: sunt stabile și rătăcitoare, verticale și orizontale.

Pe 8 mai 2006, mii de turiști și localnici au observat duminică un miraj care a durat patru ore la Penglai, în largul coastei de est a Chinei. Ceața a creat o imagine a orașului, cu clădiri moderne înalte, străzi largi ale orașului și mașini zgomotoase. A plouat timp de două zile în Penglai City înainte să se producă acest eveniment meteorologic rar.

Este aproape imposibil să studiezi mirajele, deoarece acestea nu apar la comandă și sunt întotdeauna originale și imprevizibile. Potrivit oamenilor de știință, atmosfera este, așa cum ar fi, o prăjitură de aer stratificată, care constă din straturi cu temperaturi diferite. Și cu cât diferența de temperatură este mai mare, cu atât cursul fasciculului luminos este mai curbat. În acest caz, ca și cum, se formează o lentilă gigantică, aerisită, care se mișcă constant. În plus, obiectul observat și persoana însăși se află în interiorul acestei lentile de aer. Prin urmare, observatorul vede imaginea distorsionată. Cum formă mai dură lentile atmosferice, cu atât mirajul este mai bizar.

Mirajele atmosferice se împart în trei clase: inferioare sau lacustre; miraje de sus (apar chiar pe cer) sau de la distanta; miraje laterale. Un tip mai complex de miraj se numește Fata Morgana. Nu s-a găsit încă o explicație pentru aceasta. Se obișnuiește să se facă referire la varietatea de miraje lumini polare, miraje vârcolaci, „Olandezi zburători”.

Miraj inferior (lac).

Mirajele inferioare sunt destul de comune. De exemplu, apa văzută pe nisipul deșertului sau pe asfalt fierbinte este un miraj al cerului peste nisip sau asfalt fierbinte. Aterizările de avioane în filme sau cursele de mașini la televizor sunt adesea filmate foarte aproape de suprafața asfaltului fierbinte. Apoi sub mașină sau avion puteți vedea imaginea lor în oglindă (mirajul inferior), precum și un miraj al cerului.

Miraj peste drum asfaltat

Acesta nu este un tip de avion :). Este vorba de caldura si „reflexia” de pe asfalt. Avioanele par să apară de nicăieri.

Miraj inferior. Reflectarea avionului pe trotuar

Mirage (suprafața oglindă a apei) în deșertul arab

Dacă, într-o zi fierbinte de vară, stai pe o cale ferată sau pe o movilă deasupra acesteia, când soarele este puțin în lateral sau în lateral și puțin înaintea căii ferate, poți vedea cum șinele, două sau La trei kilometri de noi, par să se cufunde într-un lac sclipitor, de parcă pistele ar fi inundate. Să încercăm să ne apropiem de „lac” - se va îndepărta și oricât am merge spre el, va fi invariabil la 2-3 kilometri de noi. Astfel de miraje „lacustre” i-au împins pe călătorii deșertului la disperare, lânceind de căldură și sete. Au văzut și râvnita apă la 2-3 kilometri depărtare, au rătăcit până la ea cu toată puterea, dar apa s-a retras, apoi parcă se dizolvă în aer.

Omul de știință francez Gaspard Monge, care a luat parte la campania egipteană a lui Napoleon, își descrie impresiile despre mirajul lacului după cum urmează: „Când suprafața pământului este puternic încălzită de Soare și abia începe să se răcească înainte de apariția amurgului, terenul familiar nu se mai extinde până la orizont, ca în timpul zilei, ci trece, după cum se pare, cam la o oră. ligă într-un potop continuu. Satele mai îndepărtate arată ca niște insule într-un lac mort. Sub fiecare sat este imaginea lui răsturnată, doar că nu este ascuțită, mici detalii nu se văd, ca o reflexie în apă, legănată de vânt. Dacă începi să te apropii de un sat care pare a fi înconjurat de o inundație, malul de apă imaginară se îndepărtează, ramura de apă care ne despărțea de sat se îngustează treptat până dispare complet, iar lacul începe acum în spatele acestui sat, reflectând satele situate mai departe.

Miraj superior sau miraj cu vedere la distanță

Vegheat la frig suprafața pământului cu o distribuție inversă a temperaturii (temperatura aerului crește odată cu altitudinea). Mirajele superioare sunt în general mai puțin frecvente decât mirajele inferioare, dar sunt cel mai adesea mai stabile, deoarece aerul rece nu tinde să se miște în sus și aerul cald nu tinde să se miște în jos. Mirajele superioare sunt cele mai frecvente în regiunile polare, în special pe bancuri mari de gheață plate cu temperaturi scăzute stabile. Se observă și la latitudini mai temperate, deși în aceste cazuri sunt mai slabe, mai puțin distincte și stabile. Un miraj superior poate fi vertical sau inversat, în funcție de distanța până la obiectul adevărat și de gradientul de temperatură. Adesea imaginea apare ca un mozaic fragmentar de părți verticale și inversate.

Mirajele superioare pot avea un efect izbitor datorită curburii Pământului. Dacă curbura razelor este aproximativ aceeași cu curbura Pământului, razele de lumină pot călători pe distanțe lungi, determinând observatorul să vadă obiecte mult dincolo de orizont. Acest lucru a fost observat și documentat pentru prima dată în 1596, când o navă sub comanda lui Willem Barents, în căutarea Pasajului de Nord-Est, a rămas blocată în gheața de pe Novaia Zemlya. Echipajul a fost nevoit să aștepte noaptea polară. În același timp, răsăritul după noaptea polară a fost observat cu două săptămâni mai devreme decât se aștepta. În secolul al XX-lea, acest fenomen a fost explicat și a fost numit „Efectul Pământului Nou”.

La fel, navele care sunt de fapt atât de departe încât nu ar trebui să fie vizibile deasupra orizontului pot apărea la orizont, și chiar deasupra orizontului, ca miraje superioare. Acest lucru poate explica unele dintre poveștile despre zborurile navelor sau orașelor de coastă pe cer, așa cum sunt descrise de unii exploratori polari.

O navă de dimensiuni normale se deplasează dincolo de orizont. În starea specifică a atmosferei, reflectarea acesteia deasupra orizontului pare gigantică.

Într-o dimineață senină, locuitorii Coastei de Azur a Franței au văzut de mai multe ori cum, la orizontul Mării Mediterane, unde apa se contopește cu cerul, se ridică din mare un lanț al Munților Corsicani, spre care la vreo două sute de kilometri de Coasta de Azur. În același caz, dacă cazul are loc chiar în deșert, a cărui suprafață și straturile adiacente de aer sunt încălzite de soare, presiunea aerului în partea de sus poate fi mare, razele vor începe să se îndoaie în celălalt direcţie. Și atunci vor avea loc deja fenomene curioase cu acele raze care ar fi trebuit să se reflecte de la obiect, imediat îngropate în pământ. Dar nu, vor apărea și, după ce au trecut perigeul undeva aproape de suprafață, vor intra în el. În „Meteorologia” lui Aristotel este dat un exemplu tipic: locuitorii din Siracuza vedeau uneori coasta Italiei continentale timp de câteva ore, deși se afla la 150 km distanță. Fenomene similare sunt cauzate și de redistribuirea straturilor de aer calde și reci, în direcția ultimului segment al traseului fasciculului luminos.

Pe 20 aprilie 1999, în apele arhipelagului de sud-vest al Finlandei făcea practică un cargou obișnuit. Nava a luat multe forme diferite; uneori părea că sunt 2 nave, dintre care una era cu susul în jos.

Casă în arhipelag cu un miraj superior

miraj lateral

Existența unui miraj lateral nu este de obicei nici măcar bănuită. Aceasta este o reflectare a unui perete transparent încălzit. Un astfel de caz este descris de un autor francez. Apropiindu-se de fortul cetăţii, a observat că zidul uniform de beton al fortului strălucea brusc ca o oglindă, reflectând peisajul din jur, solul, cerul. Făcând încă câțiva pași, a observat aceeași schimbare în celălalt zid al fortului. Părea că suprafața neuniformă gri era brusc înlocuită cu una lustruită. Era o zi fierbinte, iar peretii trebuie sa fi devenit foarte cald, ceea ce a fost cheia specularitatii lor.S-a dovedit ca se observa un miraj ori de cate ori peretele este incalzit suficient de razele soarelui. Am reușit chiar să fotografiez acest fenomen.

Acest tip de miraj poate apărea atunci când straturi de aer de aceeași densitate sunt situate în atmosferă nu orizontal, ca de obicei, ci oblic sau chiar vertical. Astfel de condiții se creează vara, dimineața la scurt timp după răsăritul soarelui lângă malurile stâncoase ale mării sau ale lacului, când malul este deja iluminat de Soare, iar suprafața apei și aerul de deasupra sunt încă reci. Mirajele laterale au fost observate în mod repetat pe lacul Geneva. Au văzut o barcă care se apropia de țărm, iar lângă ea, exact aceeași barcă se îndepărta de țărm.

Mirajul lateral (lateral), celebru la vremea sa, a fost observat în 1869 de căpitanul Caldway, care a vizitat coasta Groenlandei cu o expediție pe nava „Germania”

Mirage Fata Morgana

Fata Morgana este un fenomen optic complex din atmosfera, format din mai multe forme de miraje, in care obiectele indepartate sunt vazute in mod repetat si cu diverse distorsiuni. Fata Morgana apare atunci când în atmosfera inferioară se formează mai multe straturi alternative de aer de densități diferite, capabile să producă reflexii în oglindă. Ca urmare a reflexiei, precum și a refracției razelor, obiectele din viața reală oferă mai multe imagini distorsionate la orizont sau deasupra acestuia, suprapunându-se parțial și schimbându-se rapid în timp, ceea ce creează o imagine bizară a Fatei Morgana.

Pe 3 aprilie 1900, apărătorii cetății Bloemfontein, din Anglia, au văzut pe cer formațiunile de luptă ale armatei britanice, de altfel, atât de clar încât se puteau distinge butoanele de pe uniformele roșii ale ofițerilor. Acest lucru a fost luat ca un semn rău. Fortul s-a predat două zile mai târziu.

În 1902, Robert Wood, un om de știință american care nu fără motiv merita porecla „magicul laboratorului fizic”, a fotografiat doi băieți rătăcind pașnici prin apele golfului Chesapeake între iahturi. Mai mult, înălțimea băieților din fotografie a depășit 3 metri.

O persoană în 1852 de la o distanță de 4 km a văzut clopotnița Strasbourg la o distanță, după cum i se părea, de doi kilometri. Imaginea era gigantică, de parcă clopotnița i-ar fi apărut în fața lui mărită de 20 de ori.

Numeroși „Olandezi zburători”, care sunt încă văzuți de marinari, pot fi atribuiți și Fata Morgan. În martie 1898, noaptea, echipajul navei Bremen „Matador” în timpul trecerii prin partea de sud Oceanul Pacific Am văzut o ceață ciudată. O navă a sărit din ea și s-a repezit direct spre Matador. Apoi a dispărut undeva. În al șaptelea balon al nopții, adică cu o jumătate de oră înainte de miezul nopții, corabia a reapărut pe partea sub vânt, luptând cu furtuna. A fost foarte ciudat, pentru că în jurul „Matadorului” apa era complet liniştită. Dar barca cu pânze văzută de pe „Matador” a fost inundată de valuri frenetice, rostogolindu-se peste ea. Căpitanul „Matadorului” Gerkins, în ciuda calmului deplin, a ordonat să scoată toate pânzele, de teamă că barca cu pânze necunoscută va aduce cu ea vântul... Între timp, barca cu pânze s-a apropiat. Valurile lui duceau direct la „Matador”. Și deodată corabia a zburat în direcția sud, luând cu ea o furtună misterioasă, iar pe Matador s-a stins dintr-o dată lumina strălucitoare din cabina căpitanului, pe care toată lumea o văzu prin două ferestre până când misterioasa corabie a dispărut. Mai târziu au aflat că în aceeași noapte, în timpul unei furtuni puternice, o lampă a explodat în cabina căpitanului unei alte nave. Când au fost comparate timpul și gradele de longitudine ale celor două nave, s-a dovedit că distanța dintre Matador și cealaltă navă - daneză - la momentul apariției mirajului era de aproximativ 1700 km.

La 11 a.m., pe 10 decembrie 1941, echipa vânzătorului britanic de transport, situat în Maldive, a observat la orizont o navă în flăcări. „Vânzătorul” a mers în salvarea celor aflați în dificultate, dar o oră mai târziu nava care ardea a căzut pe o parte și s-a scufundat. „Vânzătorul” s-a apropiat de presupusul loc al morții navei, dar, în ciuda unor căutări atente, nu a găsit nu doar nicio epavă, ci chiar pete de ulei. În portul de destinație, în India, comandantul „Vânzătorului” a aflat că chiar în momentul în care echipa sa urmărea tragedia, un crucișător se scufunda, atacat de torpiliere japoneze în apropiere de Ceylon. Distanța dintre nave în acel moment era de 900 km.

Una dintre explicațiile posibile, precum și originea numelui „Olandezul zburător”, este asociată cu fenomenul Fata Morgana, deoarece mirajul este întotdeauna vizibil deasupra suprafeței apei. De asemenea, este posibil ca aureola luminoasă să fie focurile Sfântului Elm. Pentru marinari, aspectul lor promitea speranță de succes, iar în vremuri de pericol - pentru mântuire. În prezent, s-au dezvoltat metode care fac posibilă obținerea artificială a unei deversări similare.

fata Morgana

Această imagine arată cum se schimbă contururile celor două nave sub influența Fata Morgana. Cele patru fotografii din coloana din dreapta arată prima navă, iar cele patru fotografii din coloana din stânga o arată pe a doua.

Un lanț de miraje schimbătoare.

Mirajul și-a primit numele în onoarea eroinei de basm Fata Morgana sau, tradus din italiană, Fairy Morgana. Se spune că ea este sora vitregă a Regelui Arthur, iubita respinsă a lui Lancelot, așezată din necaz pe fundul mării, în palatul de cristal, iar de atunci îi înșeală pe marinari cu viziuni fantomatice.

Zâna Morgan, pictură de E. F. Sandys, 1864, Birmingham Art Gallery

Morgana (Morgana le Fay), care este înfățișată doar ca o forță diabolică, a plănuit împotriva lui Arthur să-i fure talismanul - sabia Excalibur, pentru a-l răsturna într-un fel. În același timp, l-a servit bine: când Arthur a fost rănit de moarte în bătălia de la Camlin, ea a fost una dintre cele patru regine care l-au convins pe Arthur să plece în Insula Avalon, unde și-a folosit magia pentru a salva viața fratelui ei. Uneori este descrisă ca o zeiță, dar de fapt imaginea Morganei este compusă și provine din diverse mituri și zeități celtice. În folclorul galez, ea a fost atribuită zânelor lacului, care seduc și apoi abandonează oamenii îndrăgostiți de ei; în folclorul irlandez, ea a trăit într-o movilă magică, de unde a zburat în ținute înspăimântătoare și oameni înspăimântați. În folclorul englez și scoțian, Morgana trăiește fie în Avalon, fie în diverse castele, inclusiv unul lângă Edinburgh, care era locuit de o haită de zâne malefice. Ea este, de asemenea, considerată una dintre fecioarele mării de pe coasta Bretaniei, care se numesc Morgans, Mary Morgan sau pur și simplu Morgan. Aceste sirene ademenesc marinarii. În funcție de poveste, marinarul fie merge la moarte, fie este transportat într-un paradis subacvatic binecuvântat. În Italia, mirajele peste Strato of Messina sunt încă numite Morgana Faerie. Uneori, Morgana este portretizată ca o bătrână decrepită, ca în poveștile lui Sir Lancelot, lacul și Gawain și Cavalerul Verde. Cu toate acestea, ea nu este „Doamna Lacului” din legendele arthuriene. Potrivit poveștilor, Morgana avea un apetit sexual nesățios și ademeni constant cavalerii să-și satisfacă pasiunea. După cum a subliniat Marion Bradley, romanciera ocultă, Zâna Morgana a fost o fată Doamnă a Lacului, o preotesă druidă care a studiat magia dragonilor la un colegiu de preotese druide.

mirajul volumetric

La munte, este foarte rar, în anumite condiții, să vezi „eul distorsionat” la o distanță destul de apropiată. Acest fenomen se explică prin prezența vaporilor de apă „stagnanți” în aer.

aurore

Alaska rece îndepărtată a fost recunoscută de mult timp drept campionul mirajelor. Cu cât frigul este mai puternic, cu atât pe cerul ei apar viziuni mai clare și mai frumoase. Abia în secolul al XIX-lea au început să înregistreze constant apariția mirajelor în acele părți. O societate științifică specială a fost înființată acum în Alaska pentru a studia fenomenele optice naturale. Iar turiștii sunt duși în autobuze pentru a admira cum munții se ridică chiar din abis pe un orizont plat al oceanului și apoi dispar până nimeni nu știe unde.

Mirajele fantome

Detașamentul colonial francez a traversat deșertul algerian. În față, la vreo șase kilometri de el, un stol de flamingo mergea la rând. Dar când păsările au trecut de hotarul mirajului, picioarele lor s-au întins și s-au fulgi, în loc de două, fiecare avea câte câte patru. Dă sau ia - un călăreț arab într-un halat alb.
Comandantul detașamentului, alarmat, a trimis un cercetaș să verifice ce fel de oameni sunt în deșert. Când soldatul însuși a pătruns în zona de distorsiune a razelor soarelui, el, desigur, și-a dat seama cu cine are de-a face. Dar a prins și frica în tovarășii săi - picioarele calului său au devenit atât de lungi încât părea că stă pe un monstru fantastic.

Alte viziuni ne deranjează și astăzi. Exploratorul polar suedez Nordenskiöld a observat în mod repetat vârcolaci în Arctica: „Odinioară, un urs, a cărui apropiere era așteptată și pe care toată lumea îl vedea bine, în loc să se apropie cu mersul său moale obișnuit, zig-zag și adulmecă aerul, întrebându-se dacă străinii îi sunt buni să mănânce, tocmai în momentul vederea lunetistului... întinse aripi gigantice și zbură sub forma unui mic pescăruș verde.Altă dată, în cadrul aceleiași campanii de sanie, vânătorii, aflați într-un cort întinși pentru odihnă, au auzit strigătul unui bucătar care se agita în jur. ea: „Ursule, urs mare! Nu - o căprioară, o căprioară foarte mică." În același moment, un împușcătură a răsunat din cort, iar "ursul-cerbul" ucis s-a dovedit a fi o vulpe mică, care a plătit cu viața pentru onoarea de a portretiza o fiară mare pentru câteva clipe”.

Este cunoscut în mod autentic despre miraje-fantome. Iată cum descrie meteorologul britanic Caroline Botley acest efect: „Totuși, mirajele duc la victime explicație fizică Fenomenul mirajelor nu alina deloc soarta călătorilor, induși în eroare de o oază efemeră. Pentru a proteja oamenii aduși în deșert de riscul de a se rătăci și de a muri de sete, sunt întocmite hărți speciale cu un semn pe locurile în care se observă de obicei mirajele. Aceste ghiduri indică unde pot fi văzute fântâni și unde plantații de palmieri și chiar lanțuri muntoase.

Dacă te-ai plimbat vreodată prin deșertul nesfârșit sau pe asfalt fierbinte într-o zi fierbinte de vară, atunci probabil ai observat ceva asemănător cu o băltoacă la orizont. Acest fenomen se numește miraj. Încurcă rulote întregi, dă speranțe goale rătăcitorilor și interferează cu operațiunile de salvare. Astăzi vă vom spune de ce se formează această iluzie naturală.
Oamenii au întâlnit miraje în trecutul îndepărtat. Literatura descrie suficient de detaliat faptul întâlnirii soldaților cruciaților cu un fenomen atât de uimitor în deșertul palestinian. În Egiptul antic, de exemplu, mirajele erau percepute ca un fel de imagine a trecutului - ceva care exista cu mulți ani în urmă.

Ce este un miraj?
Mirajul este un fenomen optic, ceea ce îl face unic și imprevizibil. Este simplu și complex. Mirajele simple vor fi, de exemplu, imagini ale unei suprafețe de apă pe un drum sau pe câmpuri, deșerturi, iar cele complexe vor fi o viziune a unor structuri fabuloase înghețate pe cer.
Cercetătorii au descoperit că un miraj este o iluzie optică naturală care apare ca urmare a refracției razelor de lumină între straturi de aer de densitate și temperatură diferite. Obiectele care apar la orizont există, dar la mare distanță de punctul în care le vedem. Acesta este un fel de proiecție a imaginii, care are loc departe de obiectul original reprezentat.

Mirage este adesea denumit „oglindă atmosferică”. La munte, de exemplu, o persoană își poate întâlni reflexia. Acest fenomen se formează din cauza prezenței vaporilor de apă stagnanți în atmosferă. Cel mai adesea, un miraj nu se găsește în deșerturi, așa cum cred mulți, ci dimpotrivă - într-un climat rece.

Există mai multe tipuri de miraje:

• În cazul unui miraj „lateral”, straturile de aer sunt deplasate dintr-o poziție orizontală într-o poziție „în unghi”. Un astfel de fenomen poate fi văzut în zori, lângă mare sau alt corp de apă. Dacă observăm o navă adevărată care se apropie de țărm, o copie a acesteia va apărea lângă ea, mișcându-se în direcția opusă cu aceeași viteză.

• „Distant Mirage” - celebra navă fantomă „Flying Dutchman”. Toți marinarii se tem de această viziune, deoarece o consideră un semn rău. Un astfel de miraj apare atunci când aerul este încălzit excesiv de la sol, apoi se ridică și se răcește treptat. Dacă în timpul ascensiunii acest strat se întâlnește cu straturi mai calde, va apărea o fantomă.

• Fata Morgana este cel mai uimitor și mai mistic fel de miraj. Aceasta nu este doar o proiecție a unui obiect, ci și „copia” acestuia. Pe măsură ce distanța se schimbă, obiectele devin și ele prea distorsionate și capătă un aspect fantastic monstruos. Într-o zi, soldații francezi se deplasau prin deșert. În depărtare, au observat un stol de flamingo, care au urmat unul după altul. Într-un moment în care soldații au început să se apropie, păsările s-au transformat în călăreți în haine albe.

Unde sunt cele mai frecvente mirajele?
Oamenii de știință cred că un miraj poate fi găsit oriunde pe planeta noastră și chiar în stratosferă. Cosmonautul Georgy Mikhailovici Grechko, în timp ce se afla în spațiu, a făcut o fotografie a unui slip de gheață plutind în aer deasupra norilor.
Dar există locuri în care mirajele apar mai des decât de obicei și pentru aceasta nu este nevoie să zburați în spațiu.
De exemplu, Alaska este considerată cel mai popular loc pentru observarea mirajelor. Explicația este foarte simplă - clima. Cu cât aerul este mai rece, cu atât pare din ce în ce mai limpede un fenomen natural. În 1889, în partea de sud-est a Alaska, unul dintre localnici, plimbându-se lângă Muntele Fairweather, a văzut imaginea unui oraș imens cu zgârie-nori, turnuri și temple. Deși sursa mirajului se afla la sute de kilometri de peninsulă.

O mie de turiști au contemplat ceva asemănător în orașul Penglai, de pe coasta de est a Chinei. Din cauza ploi abundente, care a durat câteva zile, s-a format o ceață foarte densă și ulterior a format un miraj cu o claritate foarte mare. Timp de patru ore, locuitorii acestui oraș au privit clădirile iluzorii, străzi largi pline de oameni și mașini.
Locuitorii Franței au observat în mod repetat cum la orizontul Mării Mediterane, unde nu se mai poate distinge apa de cer, creasta Munților Corsicani se ridică de la suprafața mării, deși distanța până la continent este de aproximativ două. sute de kilometri.
În ciuda explicațiilor destul de logice din punct de vedere al fizicii, mirajele rămân ceva mistic și misterios pentru noi. Și cu cât mai mult natura este plină de fenomene, a căror origine va rămâne un mister pentru noi.

Ce miraje (superioare sau inferioare) se mai numesc și miraje lacustre? Explicați răspunsul.

Miraje

Un miraj este un fenomen optic din atmosferă care face vizibile obiecte care sunt de fapt departe de locul de observație, le afișează într-o formă distorsionată sau creează o imagine imaginară.

Mirajele sunt de mai multe tipuri: miraje inferioare, superioare, laterale și altele. Formarea mirajelor este asociată cu o schimbare anormală a densității în atmosfera inferioară (care, la rândul său, este asociată cu schimbări rapide de temperatură).

Mirajele inferioare apar mai ales în acele cazuri când straturile de aer din apropierea suprafeței Pământului (de exemplu, în deșert) sunt foarte fierbinți și densitatea lor devine anormal de scăzută. Razele de lumină care provin de la obiecte încep să se refracte și să se îndoaie puternic. Ele descriu un arc la suprafață și se apropie de ochi de jos. În acest caz, puteți vedea obiecte ca în oglindă în apă, dar de fapt sunt imagini inversate ale obiectelor îndepărtate (Fig. 1). Iar imaginea imaginară a cerului creează iluzia apei la suprafață.

Mirajele superioare apar pe o suprafață puternic răcită, când se formează un strat superior mai cald deasupra unui strat de aer rece lângă suprafață (Fig. 2). Mirajele superioare sunt cele mai frecvente în regiunile polare, în special pe bancuri mari de gheață plate cu temperaturi scăzute stabile. Imaginile obiectelor observate direct în aer pot fi atât drepte, cât și inversate.

Alegeți afirmațiile corecte corespunzătoare conținutului textului.

A. În Oceanul Arctic, mirajele superioare sunt mai probabil să fie observate decât mirajele inferioare.

B. Puteți observa miraje cu schimbări bruște ale temperaturii aerului.

1) Doar A este adevărat.

2) Doar B este adevărat.

3) Ambele afirmații sunt adevărate.

4) Ambele afirmații sunt greșite.

Soluţie.

Un miraj este un fenomen optic în atmosferă: refracția fluxurilor de lumină la limita dintre straturile de aer care diferă brusc ca densitate și temperatură (B - dreapta). Pentru un observator, un astfel de fenomen constă în faptul că, alături de un obiect îndepărtat cu adevărat vizibil (sau o secțiune a cerului), este vizibilă și reflectarea acestuia în atmosferă.

Un miraj inferior se observă atunci când există un gradient vertical mare de temperatură (scăzând odată cu înălțimea) pe o suprafață plană supraîncălzită, adesea un deșert sau un drum asfaltat. Imaginea imaginară a cerului creează iluzia apei la suprafață. Deci, pe un drum care merge în depărtare într-o zi fierbinte de vară, se vede o băltoacă.

Mirajul superior se observă pe suprafața rece a pământului cu o distribuție inversă a temperaturii (temperatura aerului crește odată cu creșterea altitudinii). Mirajele superioare sunt în general mai puțin frecvente decât mirajele inferioare, dar sunt adesea mai stabile, deoarece aerul rece nu tinde să se miște în sus și aerul cald nu tinde să se miște în jos. Mirajele superioare sunt cele mai frecvente în regiunile polare, în special pe banchete mari de gheață plate cu o temperatură scăzută stabilă (A - adevărat).

Raspuns: 3.

Raspuns: 3

Sursa: Versiunea demo a OGE-2018 în fizică., Versiunea demo a OGE-2019 în fizică.