Zjawiska fizyczne

Zobacz slidy

Treść prezentacji

Slide 1

Zjawiska fizyczne Opracowała: Elżbieta Gawron

Slide 2

Zorza polarna Jedno z najwspanialszych zjawisk optycznych w przyrodzie, to owiane tajemnicą przez wiele stuleci, świecenie górnych warstw atmosfery ziemskiej, charakterystyczne dla obszarów arktycznych (zorza północna) i antarktycznych (zorza południowa). Światło zorzy pulsuje, zmienia barwy i natężenie, przybiera kształt świetlistych smug, wstęg, promienistych koron, firanek czy też draperii.

Slide 3

Naukowcy rozwiązali zagadkę jej powstawania. To spektakularne zjawisko, występujące w okresie burz magnetycznych na dużych szerokościach geomagnetycznych. Zorza polarna pojawia się w tak zwanych strefach zorzowych, około 20-25 stopni od bieguna magnetycznego Ziemi i rozciąga się z zachodu na wschód, niemal prostopadle do kierunku wskazywanego przez igłę magnetyczną. Pozwala to wnioskować, że jest związana z ziemskim polem magnetycznym.

Slide 4

To pole magnetyczne powoduje, że elektrony i protony wyrzucane przez Słońce z dużymi prędkościami są przechwytywane przez ziemskie pole i wnikają w atmosferę ziemską w pobliżu biegunów magnetycznych z prędkością 1000-2000 kilometrów na sekundę. W jonosferze pobudzają tlen, azot, a także wodór i hel w taki sposób, że dochodzi do zjawiska świecenia, emitowania charakterystycznego promieniowania, odbieranego przez obserwatora jako zorza polarna. Uczeni stwierdzili, że istnieje związek między występowaniem zórz a 11-letnim okresem aktywności Słońca. Najbardziej widowiskowe zorze pojawiają się

Slide 5

Widmo Brockenu Zjawisko Brockenu jest zjawiskiem świetlnym rzadko występującym w atmosferze ziemskiej. Powstaje w górach, przy niskim położeniu Słońca nad horyzontem, gdy powiększony do nadnaturalnej wielkości cień obserwatora pojawia się na rozpostartych wprost przed nim, albo niżej od niego chmurach warstwowych, zalegających w dolinach (tzw. morze chmur, morze mgieł).

Slide 6

Inaczej mówiąc, obiekt znajdujący się pomiędzy Słońcem, a spełniającymi rolę potężnego ekranu chmurami, rzuca cień wnikający głęboko w chmury.

Slide 7

Cień często otoczony jest barwną aureolą. Jeżeli w widowisku bierze udział kilka osób, to każda z nich widzi jedynie swoją aureolę. Nazwa zjawiska pochodzi od wzniesienia Brocken (1142 m) w górach Harz (Niemcy), gdzie zaobserwowano je po raz pierwszy.

Slide 8

Gloria Gloria powstaje na skutek dyfrakcji światła (ugięcia fal) na kroplach wody lub kryształkach lodu. Jest zjawiskiem optycznym polegającym na wystąpieniu barwnych pierścieni wokół cienia obserwatora widocznego na tle chmur lub mgły, przy czym niebieski pierścień ma mniejszą średnicę od czerwonego. Gloria podobna jest do wieńca, jednak powstaje nie dookoła Słońca lub Księżyca, lecz dookoła punktu, położonego po stronie przeciwnej względem tarczy ciała niebieskiego.

Slide 9

Zjawisko to występuje na chmurach, położonych na wprost przed obserwatorem, albo niżej od niego, tj. w górach lub przy obserwacjach z samolotu. Na te same chmury pada cień obserwatora i wówczas wydaje się, że gloria otacza cień jego głowy. Gloria powstaje wskutek ugięcia się światła, uprzednio odbitego od kropelek chmur, tak że powraca ono od chmur w tym samym kierunku, w jakim na nie padało. Jeśli chmura lub mgła są dość blisko obserwatora, jego cień wydaje się bardzo duży; nazywa się to wówczas zjawiskiem Brockenu, niezależnie od tego czy jest otoczony, czy też nie jest otoczony barwną glorią. Najczęściej występuje przy chmurach średnich Altocumulus i Altostratus.

Slide 10

Wieniec Wieniec jest to jedna lub kilka (rzadko więcej niż trzy) serii barw pierścieni o stosunkowo małym promieniu, otaczających bezpośrednio tarczę ciała niebieskiego (lub sztucznego źródła światła).

Slide 11

W W każdej każdej serii serii pierścień pierścień wewnętrzny wewnętrzny jest jest fioletowy fioletowy lub lub niebieski, niebieski, a a pierścień pierścień zewnętrzny zewnętrzny -- czerwony; czerwony; między nimi mogą między nimi mogą występować występować inne inne barwy. barwy. Najbardziej wewnętrzna Najbardziej wewnętrzna seria, seria, mająca mająca promień promień na na ogół ogół nie nie większy większy niż niż 5 5 stopni stopni ii nosząca nosząca nazwę nazwę aureoli, aureoli, wykazuje wykazuje zwykle zwykle wyraźny pierścień wyraźny pierścień zewnętrzny zewnętrzny o czerwonawej lub o czerwonawej lub kasztanowej barwie. kasztanowej barwie. Wieńce wywołane są Wieńce wywołane są ugięciem światła w ugięciem światła w znajdujących się przed znajdujących się przed tarczą tarczą Słońca Słońca lub lub Księżyca Księżyca cienkich chmurach, cienkich chmurach, zbudowanych zbudowanych zz drobnych, drobnych, jednorodnych kropelek jednorodnych kropelek wody, wody, zazwyczaj zazwyczaj są są to to chmury chmury średnie średnie kłębiaste kłębiaste Cirrocumulus, Cirrocumulus, Altocumulus Altocumulus

Slide 12

Iryzacja Iryzacja, to tęczowe barwy powstające czasem na powierzchni przezroczystych ciał w wyniku interferencji światła (oświetlenia światłem białym), przez co uzyskuje się wygaszenie pewnych, oraz wzmocnienie innych barw. Obserwuje się je, jako mieniące się, tęczowe plamy barwne na wodzie. Układy barw przeważnie zielonych i różowych, często o odcieniach pastelowych, są obserwowane na chmurach.

Slide 13

Barwy te bywają niekiedy pomieszane, niekiedy zaś w postaci smug prawie równoległych do brzegów chmur. Barwy iryzacji są często błyszczące i przypominają kolor masy perłowej. Zjawisko iryzacji chmur w istocie jest tego samego pochodzenia co wieńce i występuje przy chmurach kłębiastych Cirrocumulus, Altocumulus i Stratocumulus.

Slide 14

Tęcza Tęcza powstaje, gdy promienie słoneczne padające zza pleców obserwatora ulegają rozszczepieniu na kroplach deszczu padającego przed nim.

Slide 15

Krople wody i kryształki lodu obecne w atmosferze załamują i rozszczepiają światło słoneczne.

Slide 17

Schemat powstawania tęczy. Krople wody i kryształki lodu obecne w atmosferze załamują i rozszczepiają światło słoneczne. Tęcza powstaje, gdy promienie słoneczne padające zza pleców obserwatora ulegają rozszczepieniu na kroplach deszczu padającego przed Wewnętrzny, intensywniejszy łuk tęczy, o promieniu 42 powstaje, gdy nim. światło ulega jednokrotnemu wewnętrznemu odbiciu. Drugi zewnętrzny, rzadziej obserwowany łuk o promieniu 50 powstaje, gdy światło odbija się we wnętrzu kropli dwukrotnie. Tęcze te nazywane są odpowiednio pierwotną i wtórną. W tęczy pierwotnej kolory układają się od czerwonego na zewnątrz łuku, do fioletowego wewnątrz. We wtórnej układ kolorów jest odwrotny.

Slide 18

Burza Burza. O burzy mówimy wtedy, gdy obserwujemy jedno lub kilka nagłych wyładowań elektryczności atmosferycznej (piorunów) manifestujących się krótkim, silnym, błyskiem (błyskawica) i suchym trzaskiem lub głuchym dudnieniem (grzmot). Wyładowania mogą występować zarówno pomiędzy chmurą i powierzchnią ziemi, jak i wewnątrz chmury.

Slide 19

Na rysunku przedstawiono przebieg pierwszego z nich. Na skutek procesów mikrofizycznych zachodzących podczas wzrostu kropli wody i kryształów lodu wewnątrz chmury następuje rozdzielenie ładunków elektrycznych: mniejsze krople i kryształki o ładunku dodatnim unoszone są w górne partie chmury, a w dolnych pozostają te większe o ładunku ujemnym. Na skutek indukcji elektrostatycznej powierzchnia gruntu pod ujemnie naładowaną częścią chmury ładuje się dodatnio. Powstaje sytuacja podobna jak pomiędzy rozdzielonymi dielektrykiem okładkami kondensatora.. Gdy różnica potencjałów elektrostatycznych między chmurą i gruntem przekroczy wartość krytyczną dochodzi do przebicia kondensatora i następuje wyładowanie. Jego pierwszą fazą jest tzw. wyładowanie wstępne, które jonizuje powietrze na swojej drodze. Dopiero jonizacja zmienia powietrze w ośrodek przewodzący i umożliwia przepływ ładunków elektrycznych, ich rekombinację i zanik. Prąd przepływający w takim wyładowaniu może osiągać natężenie 100 000 A. Gwałtowne ogrzanie powietrza podczas jonizacji i przepływu prądu (nawet do 30 000C) powoduje jego rozszerzenie i

Slide 20

Piorun kulisty Pojawia się nagle, zwykle podczas lub tuż po burzy. Ma kształt płonącej kuli, mieni się jasnym, choć nie oślepiającym światłem barwy czerwonej, pomarańczowej, żółtej lub białej. Rzadziej jest zielony lub błękitny.

Slide 21

Jest najczęściej wielkości brzoskwini lub piłki do koszykówki, choć obserwowano też takie o średnicy centymetra oraz kilku metrów. Rozpada się po kilku lub kilkudziesięciu sekundach. Czasem przy tym głośno grzmi, jak zwykły piorun, a czasem nic się nie dzieje - znika bez śladu.

Slide 22

Najdziwniejszy jest sposób, w jaki się porusza. Piorun kulisty najczęściej leci poziomo nad powierzchnią Ziemi, kilka metrów na sekundę. Lubi nagle i przypadkowo zmieniać kierunki, a zdarza się, że zastyga na krótki czas w miejscu.

Slide 23

Miraż MIRAŻ , zjawisko opt. w atmosferze ziemskiej polegające na powstawaniu obrazów (pojedynczych lub wielokrotnych, prostych lub odwróconych) przedmiotów oddalonych od obserwatora i zwykle normalnie niewidocznych; powstaje wskutek różnej wartości współczynnika załamania światła w powietrzu o różnej temperaturze promienie świetlne, biegnące przez nierównomiernie nagrzaną warstwę powietrza, ulegają tak silnej refrakcji, że warstwa ta zachowuje się w stosunku do nich jak zwierciadło; m. występuje np. wtedy, gdy powierzchnia Ziemi (piasek pustyni, asfaltowa szosa) jest silnie nagrzana przez Słońce i zalegająca nad nią bezpośrednio warstwa powietrza jest znacznie cieplejsza niż warstwy leżące wyżej lub odwrotnie gdy ciepłe powietrze zalega nad chłodniejszym morzem.

Slide 24

W Polsce m. pojawiają się na Pustyni Błędowskiej; miraż pojawiający się w Cieśn. Mesyńskiej na M. Śródziemnym (niekiedy również w innych miejscach) jest zwany fatamorganą.

Slide 25

Miraż pustynny (dolny) powstaje nad silnie nagrzaną powierzchnią. Promienie światła ulegają zakrzywieniu w mniej gęstych, nisko położonych warstwach powietrza. W tym przypadku obserwator widzi obraz przedmiotów jakby odbitych w lustrze leżącym na ziemi. Zjawisko to jest powszechnie obserwowane przez kierowców prowadzących samochód po rozgrzanej w upalny słoneczny dzień szosie, zwłaszcza pokrytej czarnym asfaltem. Zwierciadlane odbicie od cienkiej warstewki gorącego powietrza daje złudzenie drogi zalanej wodą.

Slide 26

Miraż

Slide 28

Miraż morski. Zjawisko mirażu morskiego (górnego) powstaje wtedy, gdy nad chłodnym morzem temperatura powietrza rośnie z wysokością (inwersja) co oznacza, że gęstość powietrza szybko maleje z wysokością. Wtedy światło odbite od przedmiotu ulega zakrzywieniu ku powierzchni morza w warstwach o mniejszej gęstości i obserwator widzi przedmiot (np. statek znajdujący się za horyzontem) uniesiony ponad rzeczywisty poziom. Podobne zjawisko można czasem zaobserwować nad lądem, szczególnie w strefach polarnych. Z podobnej przyczyny położone nisko nad horyzontem Słońce wydaje się znajdować wyżej niż jest w

Slide 29

Prezentację przygotowano w oparciu o: Fizyka - A.W.Pieryszkin, W.P. Czemakin http:www.fizyka.net.pl http:www.fizyka.net.pl . http:www.ceper.com.plmeteozjawiska