Zjawiska optyczne - jak powstają i gdzie możemy je obserwować?

Źródło:
TVN24.pl
Zorza polarna w Chojnicach
Zorza polarna w ChojnicachKontakt 24
wideo 2/5
Zorza polarna w ChojnicachKontakt 24

Zjawiska optyczne obserwujemy dzięki oddziaływaniu światła z materią. Mogą powstać na przykład w wyniku odbicia lub załamania promieni światła. Przykładami zjawisk optycznych są m.in. tęcza, zorza polarna czy fatamorgana. Wyjaśniamy, jak powstają zjawiska optyczne i gdzie można je zobaczyć.

Zjawiska optyczne występują w wyniku odbicia, załamania i rozproszenia światła przez cząstki stałe, kropelki cieczy i inne materie obecne w atmosferze.Zjawiska optyczne zachodzą w atmosferze, wiele z nich można obserwować na wszystkich szerokościach geograficznych. Najczęstsze zjawiska optyczne w przyrodzie to tęcza i halo, dużo rzadziej można obserwować miraż pustynny lub morski albo słup świetlny.

Zjawiska optyczne 

Zjawiska optyczne powstają na skutek oddziaływania światła z materią. Mogą zaistnieć dzięki rozproszeniu, odbiciu, załamaniu lub rozszczepieniu światła m.in. na kroplach wody i kryształkach lodu. Zjawiska optyczne powoduje także zakrzywienie drogi światła przy przejściu przez warstwy powietrza o różnej gęstości. Zjawiska optyczne obserwujemy naturalnie w przyrodzie, najczęściej są to tęcza i halo.

Podstawowe zjawiska optyczne

Najczęściej obserwowanym zjawiskiem jest odbicie światła. Do odbicia światła dochodzi, kiedy kierunek rozchodzenia się fali zmienia się na granicy dwóch ośrodków, odbijając się od jednego z nich. Mamy z nim do czynienia każdego dnia, patrząc w lustro lub obserwując odbicie w tafli szkła czy wody.

Kolejnym częstym zjawiskiem jest załamanie światła, zwane też refrakcją. O załamaniu światła mówimy, gdy promień świetlny przechodząc przez granicę ośrodków o różnych współczynnikach załamania, odchyla się. Można to zaobserwować np. zanurzając połowę ołówka w misce z wodą - będziemy mieć wtedy wrażenie, że jest on złamany przy styku wody i powietrza.

Często mamy też do czynienia z rozproszeniem światła. Ma ono miejsce, kiedy światło odbija się od powierzchni, która nie jest gładka, np. od kurzu, mgły. Promienie równoległe po zetknięciu się z taką powierzchnią rozszczepiają się (rozpraszają), biegnąc w różnych kierunkach.

Zjawiska optyczne w przyrodzie

Zjawiska optyczne w przyrodzie powstają wskutek przechodzenia światła przez atmosferę ziemską. Mamy wówczas do czynienia z następującymi zjawiskami optycznymi:

tęcza jest zjawiskiem optycznym, które powstaje w wyniku rozszczepienia światła słonecznego w kropli wody. Tęcza ma kształt łuku, kiedy patrzymy na nią z Ziemi, ale w rzeczywistości jest okręgiem. Łuk tęczy składa się z siedmiu kolorów: czerwonego, pomarańczowego, żółtego, zielonego, niebieskiego, indygo i fioletowego.

gloria - powstaje na niewielkich kroplach chmury i mgły, kiedy oświetlają je równoległe promienie słońca. W środku jest biała, ma średnicę kilku stopni, otaczają ją kolorowe pierścienie - czerwony (większy), niebieski (mniejszy). Czasami zdarza się, że gloria ma więcej pierścieni. Środek glorii wypada w cieniu patrzącej na to zjawisko osoby.

halo - to zjawisko optyczne w atmosferze, które można zobaczyć wokół Słońca lub Księżyca jako jasny, świetlisty pierścień. Halo może być białe lub w kolorach tęczy - od czerwonego do fioletowego. Halo powstaje na skutek załamania światła na kryształach lodu  w chmurach pierzastych piętra wysokiego (cirrostratus) lub we mgle lodowej. Światło następnie odbija się wewnątrz kryształków lodu.

zorza polarna - jest to zjawisko optyczne, które powstaje w wyniku zderzenia naenergetyzowanych cząstek gazu ze Słońca z górną warstwą atmosfery Ziemi. Zorze polarne można zaobserwować najczęściej w okolicach bieguna północnego i południowego. Mówi się, że wyglądają jak taniec niebieskich, zielonych, fioletowych, różowych, czerwonych, żółtych i białych świateł. 

Pozostałe zjawiska optyczne w atmosferze

Tęcza, halo, gloria i zorza polarna to nie jedyne zjawiska optyczne w przyrodzie. Inne zjawiska optyczne występujące w atmosferze to na przykład:

łuk okołohoryzontalny - to zjawisko zaliczane jest do halo, ponieważ powstaje w kryształach lodu. Przypomina tęczę z czerwonym kolorem na szczycie i znajduje się blisko horyzontu. Nad łukiem okołohoryzontalnym znajduje się Słońce, z którym tworzy on kąt ok. 46 stopni. Widzimy tylko niewielki fragment tego zjawiska optycznego. W Polsce widoczny jest od połowy maja do początku sierpnia.

wieniec (inaczej: aureola, lisia czapa) wygląda jak aureola wokół Słońca lub Księżyca. Widoczna poświata jest od zewnątrz czerwona, a wewnątrz niebieska. Wieniec powstaje, kiedy promień światła ugnie się w warstwie mgły albo cienkiej chmury przesłaniającej Słońce lub Księżyc.

miraż ( inaczej: fatamorgana) - gdy światło załamuje się w warstwach powietrza o różnej gęstości (temperaturze), powstaje obraz znajdującego się w oddali przedmiotu. Gdy powierzchnia ziemi jest bardzo gorąca, znajdujące się blisko niej powietrze jest o wiele bardziej nagrzane niż to wyżej. W tej sytuacji dochodzi do silnego załamania promieni słonecznych w pobliżu powierzchni i powstaje złudzenie, że znajduje się tam woda albo budynek. Miraże dzielimy na dolne i górne. Miraż dolny (pustynny) widzimy pod horyzontem, np. nad piaskiem pustynnym lub rozgrzanym asfaltem - wygląda wtedy jak duża kałuża. Miraż górny (morski) powstaje, kiedy powietrze przy powierzchni gruntu jest chłodniejsze niż to w wyższych warstwach. Promienie światła załamują się wówczas wielokrotnie w kolejnych warstwach powietrza, zakrzywiając się ku dolnej gęstszej (chłodniejszej). Załamanie promieni powoduje powstanie odbicia zwierciadlanego. Widz obserwuje wtedy odbicia przedmiotów, które znajdują się poza kierunkiem patrzenia. 

iryzacja (inaczej: tęczowanie, w biologii nazywane ubarwieniem strukturalnym) to tęczowe plamy ukazujące się np. na plamach benzyny, powierzchni macicy perłowej, minerałów oraz na bańkach z mydła. To zjawisko optyczne powstaje wskutek interferencji światła białego odbitego od przezroczystych lub półprzezroczystych materii, które składają się z wielu warstw substancji posiadających różne własności optyczne. 

słońce poboczne (inaczej: parhelion, słońce pozorne) występuje, kiedy mamy złudzenie, że na niebie jest więcej niż jedno Słońce. Tak naprawdę są to jasne plamy światła ok. 22 stopni na lewo i prawo od właściwego Słońca. Znajdują się na tej samej wysokości co Słońce. To zjawisko optyczne powstaje, kiedy temperatury są niskie, a w atmosferze znajdują się kryształki lodu, w których odbija się słońce.

widmo Brockenu (znane też jako zjawisko Brockenu lub mamidło górskie) - najczęściej obserwowane w górach. Można wtedy zobaczyć swój cień, czasem otoczony glorią, na znajdującej się niżej chmurze.

słup świetlny wygląda jak kolumna światła łącząca niebo z Ziemią. Słupy świetlne pojawiają się, kiedy światło odbija się od kryształków lodu. Możemy obserwować słupy słonecznie, kiedy źródłem światła jest Słońce (najczęściej widoczne są przed wschodem lub tuż po zachodzie słońca), słupy księżycowe, gdy promienie świetlne pochodzą od Księżyca. Słup świetlny może być wywołany też przez latarnię uliczną.

Autorka/Autor:red.//az

Źródło: TVN24.pl

Źródło zdjęcia głównego: Shutterstock | zdjęcie ilustracyjne

Pozostałe wiadomości

IMGW ostrzega przed burzami. Podczas wyładowań wiatr może osiągać w porywach prędkość do 80 kilometrów na godzinę. Sprawdź, gdzie aura będzie groźna.

Ostrzeżenia na południu kraju. Uważajmy na burze

Ostrzeżenia na południu kraju. Uważajmy na burze

Aktualizacja:
Źródło:
IMGW

Pogoda na jutro, czyli na czwartek 18.07. W nocy pojawią się miejscami słabe, przelotne opady deszczu. Dzień przyniesie małe i umiarkowane zachmurzenie. Warunki biometeorologiczne będą neutralne.

Pogoda na jutro - czwartek, 18.07. Miejscami możemy zmoknąć

Pogoda na jutro - czwartek, 18.07. Miejscami możemy zmoknąć

Źródło:
tvnmeteo.pl

W najbliższych dniach synoptycy nie przewidują ekstremalnych upałów. Najcieplej będzie na Dolnym Śląsku, gdzie termometry wskażą 31 stopni Celsjusza. Na początku nowego tygodnia na zachodzie kraju mogą pojawić się burze.

Czeka nas kilka przyjemnych dni, ale na horyzoncie widać powrót upału i burz

Czeka nas kilka przyjemnych dni, ale na horyzoncie widać powrót upału i burz

Źródło:
tvnmeteo.pl

Zalane autostrady, podtopione budynki, brak prądu - z takimi trudnościami musieli się mierzyć mieszkańcy największego kanadyjskiego miasta. Toronto nawiedziły ulewne deszcze. Takich opadów nie było tu od ponad 80 lat.

Woda sięgała dachów samochodów. Takich opadów nie było od ponad 80 lat

Woda sięgała dachów samochodów. Takich opadów nie było od ponad 80 lat

Aktualizacja:
Źródło:
PAP, CBC, BBC

Fala upałów nawiedziła Grecję. Ze względu na wysoką temperaturę powietrza w najbardziej gorącą część dnia w środę zamknięty został grecki Akropol. Jak poinformowały władze, decyzję podjęto z uwagi na bezpieczeństwo turystów i pracowników.

Znów zamknięto Akropol

Znów zamknięto Akropol

Źródło:
PAP

Mazurskie nadleśnictwa Maskulińskie i Jedwabno zaapelowały w środę do turystów o zachowanie ostrożności podczas spacerów po lesie. Leśnicy proszą też o niewchodzenie do kompleksów leśnych uszkodzonych przez wtorkowe nawałnice. Burze zniszczyły w tych nadleśnictwach tysiące drzew.

Tysiące uszkodzonych drzew. Leśnicy proszą, by nie wchodzić do tych lasów

Tysiące uszkodzonych drzew. Leśnicy proszą, by nie wchodzić do tych lasów

Źródło:
PAP

Europejska Agencja Kosmiczna (ESA) przyspiesza realizację misji o nazwie Ramses. Jej celem jest dotarcie do asteroidy Apophis - poinformował portal space.com. W 2029 roku obiekt ten znajdzie się bardzo blisko Ziemi, bliżej niż satelity geostacjonarne.

ESA przyspiesza misję badania asteroidy Apophis. Obiekt ten znajdzie się bardzo blisko Ziemi

ESA przyspiesza misję badania asteroidy Apophis. Obiekt ten znajdzie się bardzo blisko Ziemi

Źródło:
PAP, space.com

Jezioro Rusanda w Serbii całkowicie wyschło na skutek suszy. Zbiornik ze słoną wodą, popularny wśród turystów, odsłonił swoje dno. To skutek fali ekstremalnych upałów, która utrzymuje się na Bałkanach od tygodnia.

Największe słone jezioro w Serbii zniknęło z powierzchni Ziemi

Największe słone jezioro w Serbii zniknęło z powierzchni Ziemi

Źródło:
Reuters

Fala upałów nawiedza południową Europę. To efekt napływu gorących mas powietrza znad Afryki. Temperatury w różnych krajach, wynoszące często ponad 40 stopni Celsjusza, doprowadziły już do śmierci co najmniej kilkunastu osób i sprzyjają rozprzestrzenianiu się pożarów.

Upał dręczy południową Europę. Zginęło co najmniej kilkanaście osób

Upał dręczy południową Europę. Zginęło co najmniej kilkanaście osób

Źródło:
PAP, Reuters

Prawie 5000 interwencji przeprowadzili strażacy po wtorkowych nawałnicach. Najwięcej razy do akcji wyjeżdżali na Pomorzu Gdańskim i Mazowszu oraz w Małopolsce. Cztery osoby zostały ranne. Niebezpiecznie było także w środę na Podkarpaciu.

We wtorek prawie 5000 interwencji po burzach. W środę pogoda załamała się na Podkarpaciu

We wtorek prawie 5000 interwencji po burzach. W środę pogoda załamała się na Podkarpaciu

Aktualizacja:
Źródło:
TVN24, tvnmeteo.pl

W poniedziałek w Chorwacji zanotowano rekordową temperaturę wody morskiej. Nieopodal Dubrownika wyniosła ona 29,7 stopni Celsjusza. To nie jedyne miejsce na Bałkanach, gdzie upał daje się we znaki mieszkańcom i turystom, a pogoda sprzyja wybuchaniu pożarów.

Niepokojący rekord padł w Chorwacji

Niepokojący rekord padł w Chorwacji

Źródło:
PAP, Balkan Insight, Total Croatia News

Jest tak rzadkim stworzeniem, że nigdy nie odnotowano obecności żywego osobnika, a od XIX wieku udokumentowano istnienie zaledwie sześciu okazów. Martwy najrzadszy wieloryb świata prawdopodobnie został niedawno wyrzucony na brzeg w Nowej Zelandii.

Nigdy nie widziano go żywego. Najrzadszy wieloryb świata mógł zostać wyrzucony na brzeg

Nigdy nie widziano go żywego. Najrzadszy wieloryb świata mógł zostać wyrzucony na brzeg

Źródło:
CNN, doc.govt.nz, AP, tvnmeteo.pl

Picie napojów alkoholowych, gdy jest gorąco, może doprowadzić między innymi do wzrostu ryzyka udaru cieplnego i do odwodnienia. - Wysoka temperatura dodatkowo nasila efekty działania alkoholu, dlatego w czasie upałów warto całkowicie zrezygnować z jego spożywania - tłumaczy kardiolog doktor habilitowany Adam Janas i przypomina, czym najlepiej nawadniać się w takie dni.

Tego nie pij w upalny dzień

Tego nie pij w upalny dzień

Źródło:
PAP

Naukowcy potwierdzili istnienie jaskini na Księżycu. Znajduje się ona w rejonie Morza Spokojnego, gdzie 55 lat temu doszło do pierwszego lądowania człowieka na powierzchni Srebrnego Globu.

Odkryto jaskinię na Księżycu. "W końcu"

Odkryto jaskinię na Księżycu. "W końcu"

Źródło:
PAP

Doszło do kolejnego wybuchu najwyższego wulkanu w Europie. Etna wyrzuciła z siebie czerwoną lawę i pióropusze dymu. Z powodu erupcji na początku lipca czasowo zamknięto lotnisko w Katanii, a na ulice miasta pokrył popiół wulkaniczny.

Etna znowu wybuchła

Etna znowu wybuchła

Źródło:
Reuters, tvnmeteo.pl

Troje turystów zmarło w weekend na szlakach w stanowych i narodowych parkach w amerykańskim stanie Utah, gdzie panował upał przekraczający 38 stopni Celsjusza. To ojciec z córką oraz znaleziona w odległej lokalizacji 30-letnia kobieta.

Zabrakło im wody. Ojciec z córką zmarli podczas wędrówki

Zabrakło im wody. Ojciec z córką zmarli podczas wędrówki

Źródło:
PAP, tvnmeteo.pl

Parlament Rumunii ponad dwukrotnie zwiększył kwotę odstrzału niedźwiedzi brunatnych. To reakcja na śmierć 19-letniej turystki, którą w ubiegłym tygodniu na górskim szlaku w Karpatach Południowych zaatakowała niedźwiedzica. Ustawę przyjęto niemal jednogłośnie, choć spotkała się również z krytyką.  

19-latka zginęła na karpackim szlaku. Podwojono liczbę niedźwiedzi do odstrzału

19-latka zginęła na karpackim szlaku. Podwojono liczbę niedźwiedzi do odstrzału

Źródło:
PAP, Radio Wolna Europa, The Guardian, tvn24.pl

Perseidy już w tym tygodniu pojawią się na polskim niebie. Ten popularny rój meteorów, zwany także "łzami świętego Wawrzyńca", powiązany jest z kometą Swift-Tuttle, która po raz ostatni zawitała do nas w 1992 roku. Na maksimum zjawiska przyjdzie nam jednak trochę poczekać.

Perseidy wracają! Wiemy, kiedy na niebie pojawi się najwięcej "łez świętego Wawrzyńca"

Perseidy wracają! Wiemy, kiedy na niebie pojawi się najwięcej "łez świętego Wawrzyńca"

Źródło:
Time And Date, tvnmeteo.pl

Fala upałów dotrze w środę do Hiszpanii, przynosząc ze sobą temperaturę sięgającą 45 stopni Celsjusza. Gorąco utrudni pracę strażaków, którzy już w poniedziałek walczyli z ogniem w kilkudziesięciu miejscach. Najtrudniejsza sytuacja panuje na południu kraju.

Potężny skwar nadciąga nad Hiszpanię, a część kraju już płonie

Potężny skwar nadciąga nad Hiszpanię, a część kraju już płonie

Źródło:
PAP, eltiempo.es, INFOCA

Niedzielne burze poważnie uszkodziły nagrobki na cmentarzach w Kielcach. Wiatr powyrywał drzewa i połamał gałęzie, które przewróciły się na granitowe płyty i zabytkowe pomniki. Trwa usuwanie skutków burzy i zabezpieczanie pomników.

Cmentarze w Kielcach po nawałnicy. "Strat jest bardzo dużo"

Cmentarze w Kielcach po nawałnicy. "Strat jest bardzo dużo"

Źródło:
TVN24, tvnmeteo.pl

W sobotę w rejonie miast Kielmy i Szawle przeszło kilka trąb powietrznych. Jak podały litewskie służby meteorologiczne, były to jedne z najsilniejszych tego typu zjawisk w historii.

"Jedne z najpotężniejszych trąb powietrznych w historii" przeszły przez Litwę

"Jedne z najpotężniejszych trąb powietrznych w historii" przeszły przez Litwę

Źródło:
Meteo.lt, ENEX, delfi.lt

Fokę szarą najłatwiej spotkać na plaży nad Morzem Bałtyckim. Tym razem jeden z osobników tego gatunku zapuścił się w głąb lądu. Wylegujące się zwierzę zauważono nad rzeką w Szczecinie.

Foka wylegiwała się nad rzeką w Szczecinie

Foka wylegiwała się nad rzeką w Szczecinie

Źródło:
tvnmeteo.pl

Najgorętsze chwile czekają nas w połowie tygodnia. Jaka pogoda będzie w dalszej części lipca? Sprawdź długoterminową prognozę pogody na 16 dni.

Pogoda na 16 dni: temperatura osiągnie kolejny szczyt

Pogoda na 16 dni: temperatura osiągnie kolejny szczyt

Źródło:
tvnmeteo.pl

W greckim regionie Attyka, na terenie którego znajdują się stołeczne Ateny, rezerwy wody zmniejszyły się o 30 procent względem zeszłego roku. Władze zaapelowały o jej oszczędne używanie. Kłopot jest jednak jeszcze większy na wyspach, zwłaszcza tych najchętniej odwiedzanych przez turystów.

Poważny problem w Grecji. "W tym roku doświadczamy go szczególnie intensywnie"

Poważny problem w Grecji. "W tym roku doświadczamy go szczególnie intensywnie"

Źródło:
PAP, Reuters

Serią śmiertelnych wypadków zaczął się tegoroczny sezon wspinaczkowy na japońską górę Fudżi. Od 10 lipca zginęły cztery osoby - poinformował w poniedziałek portal Japan News. Według policji prefektury Shizuoka liczba ofiar śmiertelnych w całym sezonie w ciągu ostatnich pięciu lat nie przekraczała dwóch.

Tragiczny początek sezonu wspinaczkowego. W drodze na górę Fudżi zginęło kilka osób

Tragiczny początek sezonu wspinaczkowego. W drodze na górę Fudżi zginęło kilka osób

Źródło:
PAP

Służby nie dają nadziei na odnalezienie kolejnych ocalałych z wypadku w Nepalu. W zeszłym tygodniu w wyniku zejścia lawiny dwa autobusy wpadły do rzeki, podróżowało nimi co najmniej 65 osób.

Autobusy stoczyły się do rzeki. "Nie ma szans na odnalezienie ocalałych"

Autobusy stoczyły się do rzeki. "Nie ma szans na odnalezienie ocalałych"

Źródło:
Reuters, tvnmeteo.pl

Pleń został zaobserwowany w Dolinie Roztoki. Za to niezwykłe i wciąż słabo poznane zjawisko odpowiedzialne są larwy ziemiórki pleniówki. Materiał otrzymaliśmy na Kontakt 24.

Pełznąca masa w Dolinie Roztoki. Dokąd się kieruje?

Pełznąca masa w Dolinie Roztoki. Dokąd się kieruje?

Źródło:
Kontakt 24, Lasy Państwowe, tvnmeteo.pl