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

Jeszcze w maju na termometrach zobaczymy prawie 30 stopni. A jakie wartości przyniesie nam pierwszy miesiąc meteorologicznego lata? Sprawdź autorską długoterminową prognozę pogody na 16 dni, przygotowaną przez prezentera tvnmeteo.pl Tomasza Wasilewskiego.

Pogoda na 16 dni. Tomasz Wasilewski o tym, jak zacznie się czerwiec

Pogoda na 16 dni. Tomasz Wasilewski o tym, jak zacznie się czerwiec

Źródło:
tvnmeteo.pl

Gdzie jest burza? W niedzielę 26.05 w części Polski pojawiają się wyładowania atmosferyczne. Burz przybywa. Śledź aktualną sytuację pogodową na tvnmeteo.pl.

Gdzie jest burza? Grzmi w dziewięciu województwach. Ostrzegamy przed gradem

Gdzie jest burza? Grzmi w dziewięciu województwach. Ostrzegamy przed gradem

Aktualizacja:
Źródło:
tvnmeteo.pl

Alert RCB został wysłany do osób przebywających na terenie 10 województw. W ciągu dnia spodziewane są burze i intensywne opady deszczu. Eksperci radzą, by w miarę możliwości pozostać w domu.

Alert RCB w 10 województwach. Tu sytuacja może być szczególnie trudna

Alert RCB w 10 województwach. Tu sytuacja może być szczególnie trudna

Źródło:
RCB, tvnmeteo.pl

Do Bangladeszu zbliża się cyklon Remal. Z przybrzeżnych terenów ewakuowano prawie 800 tysięcy osób. Służby meteorologiczne wydały alert najwyższego stopnia. Żywioł zagraża też sąsiadującym regionom Indii.

Ewakuacja blisko 800 tysięcy osób. Najwyższy stopień alertu

Ewakuacja blisko 800 tysięcy osób. Najwyższy stopień alertu

Źródło:
PAP, AP, Reuters

IMGW opublikował aktualizację ostrzeżeń meteorologicznych. W dziesięciu województwach obowiązują alarmy drugiego stopnia, a to oznacza, że burze znów będą szczególnie groźne.

Uwaga, podwyższono stopień ostrzeżeń IMGW przed burzami

Uwaga, podwyższono stopień ostrzeżeń IMGW przed burzami

Aktualizacja:
Źródło:
IMGW

, między innymi za sprawą zastąpienia anomalii pogodowej El Nino przez La Ninę. Amerykańska Narodowa Służba do spraw Oceanu i Atmosfery podała, że od czerwca do listopada możemy spodziewać się nawet 13 huraganów, z czego siedem może być silnych. Meteorolodzy ogłosili także listę imion dla tych zjawisk.

La Nina szybko zastąpi El Nino. Na Atlantyku może powstawać huragan za huraganem

La Nina szybko zastąpi El Nino. Na Atlantyku może powstawać huragan za huraganem

Źródło:
Reuters, NOAA, tvnmeteo.pl

Do 670 wzrosła szacowana liczba ofiar śmiertelnych osuwiska, które w piątek zeszło w Papui-Nowej Gwinei. Pod zwałami kamieni i ziemi mogło znaleźć się nawet 2000 osób. Akcja ratunkowa jest bardzo trudna, ponieważ na miejsce katastrofy można dostać się tylko drogą powietrzną.

Zwały ziemi mogły pogrzebać prawie 700 osób. Jak dotąd znaleziono pięć ciał

Zwały ziemi mogły pogrzebać prawie 700 osób. Jak dotąd znaleziono pięć ciał

Źródło:
PAP, postcourier.com.pg, tvnmeteo.pl

Zalane ulice, zerwane linie wysokiego napięcia, grad na ulicach - tak wyglądała Polska po burzach, które przetoczyły się przez kraj w sobotę. Strażacy byli wzywani do interwencji ponad 260 razy, a w województwie wielkopolskim jeden z funkcjonariuszy odniósł niegroźne obrażenia. Burzowe zdjęcia i nagrania otrzymaliśmy również na Kontakt 24.

Ranny strażak, powalone drzewa, zalane drogi. Bilans sobotnich burz

Ranny strażak, powalone drzewa, zalane drogi. Bilans sobotnich burz

Aktualizacja:
Źródło:
PAP, Kontakt 24, tvnmeteo.pl

Meksyk zmaga się z wielotygodniową falą upałów, przynoszącą rekordy temperatury. Zalegająca nad krajem masa gorącego powietrza przyczyniła się do śmierci prawie 50 osób. Kraj zmaga się także z uciążliwą suszą. W wielu miastach regularnie odcinane są dostawy wody, co doprowadziło do protestów ludności.

Prawie 50 osób zmarło pod "kopułą ciepła". Brakuje wody, ludzie wyszli na ulice

Prawie 50 osób zmarło pod "kopułą ciepła". Brakuje wody, ludzie wyszli na ulice

Źródło:
PAP, Reuters, CONAGUA

Pogoda na dziś. W niedzielę 26.05 ryzyko wystąpienia burz jest na przeważającym obszarze kraju. Synoptycy zapowiadają intensywne opady deszczu i grad. Będzie bardzo ciepło, a nawet gorąco.

Pogoda na dziś - niedziela 26.05. Kolejny dzień z burzami. Niebezpiecznie niemal wszędzie

Pogoda na dziś - niedziela 26.05. Kolejny dzień z burzami. Niebezpiecznie niemal wszędzie

Źródło:
tvnmeteo.pl

Pogoda na Boże Ciało i długi weekend czerwcowy. Na przełomie maja i czerwca czekają nas ciepłe, ale i deszczowe dni. Sprawdź wstępną prognozę pogody przygotowaną przez synoptyka tvnmeteo.pl Artura Chrzanowskiego.

Pogoda na Boże Ciało i długi weekend. Wstępna prognoza nie nastraja optymistycznie

Pogoda na Boże Ciało i długi weekend. Wstępna prognoza nie nastraja optymistycznie

Źródło:
tvnmeteo.pl

Trwa sezon burzowy. W czasie wyładowań atmosferycznych najbezpieczniej jest przebywać wewnątrz budynku. Jednak nawet jeśli zostajemy w domu, warto pamiętać o podstawowych zasadach bezpieczeństwa. Jak przygotować się na burzę?

Ładujesz telefon w czasie burzy? Zobacz, czego lepiej nie robić

Ładujesz telefon w czasie burzy? Zobacz, czego lepiej nie robić

Źródło:
PAP, tvn24.pl

Deszczowy las Borrowdale w północnej Anglii doczekał się statusu Narodowego Rezerwatu Przyrody. Ten typ ekosystemu charakteryzuje się bogatą, gęstą roślinnością i właściwie całorocznym okresem wegetacyjnym. Na dodatek lasy te są coraz rzadsze, przez co konieczna jest ich odpowiednia ochrona.

To jeden z ostatnich lasów deszczowych Anglii

To jeden z ostatnich lasów deszczowych Anglii

Źródło:
ENEX, gov.uk

Dwie grupy cykad wieloletnich zaczynają wylęgać się w Stanach Zjednoczonych. Tegoroczne zjawisko ma wyjątkowy charakter, ponieważ po raz pierwszy od ponad 200 lat doszło do jednoczesnego dojrzenia tych lęgów. Naukowcy i mieszkańcy spodziewają się jednego - przeraźliwie głośnych owadzich koncertów.

Biliony owadów zaczynają się wylęgać. Zrobi się przeraźliwie głośno

Biliony owadów zaczynają się wylęgać. Zrobi się przeraźliwie głośno

Źródło:
USA Today, Reuters, University of Connecticut, CNN

Tornado przeszło w środę nad środkowym Teksasem, przynosząc ze sobą porywy wiatru przekraczające 190 kilometrów na godzinę. Żywioł uderzył w miasto Temple, niszcząc ponad 500 budynków i raniąc 30 osób. W pamięci świadków najmocniej zapisał się ogłuszający ryk, jaki towarzyszył trąbie powietrznej.

Usłyszeli syreny i ogłuszający ryk. Wtedy nadciągnął wiatr

Usłyszeli syreny i ogłuszający ryk. Wtedy nadciągnął wiatr

Źródło:
Reuters, NBC DFW

Na plaży w Ustce w czwartek znaleziono martwą fokę. Zgłoszenie o zwierzęciu otrzymał Błękitny Patrol WWF. Zdjęcia dostaliśmy na Kontakt 24.

Martwa foka na plaży w Ustce

Martwa foka na plaży w Ustce

Źródło:
Kontakt 24, tvnmeteo.pl

Poniedziałkowa burza w Gnieźnie spowodowała wiele strat, a także wywołała wiele emocji, zresztą bardzo uzasadnionych. Tego dnia podobnych komórek burzowych nad północno-zachodnią częścią kraju było więcej, jednak to właśnie wielkopolskie miasto najmocniej odczuło załamanie pogody. O tym, co stało się 20 maja w Gnieźnie, pisze dla nas synoptyk tvnmeteo.pl Arleta Unton-Pyziołek.

Nad miastem zawisła "tykająca bomba", a to, co się stało, "wymknęło się kryteriom". Dlaczego Gniezno zatonęło w gradzie?

Nad miastem zawisła "tykająca bomba", a to, co się stało, "wymknęło się kryteriom". Dlaczego Gniezno zatonęło w gradzie?

Źródło:
tvnmeteo.pl

Pakistan od pewnego czasu zmaga się z falą upałów. Są miejsca, gdzie temperatura sięga blisko 50 stopni Celsjusza. Taka pogoda w dramatyczny sposób wpływa na mieszkańców - szpitale przyjmują setki osób z objawami udaru słonecznego. Według meteorologów spiekota ma utrzymać się jeszcze co najmniej tydzień.

Blisko 50 stopni, setki osób po udarze słonecznym w szpitalach

Blisko 50 stopni, setki osób po udarze słonecznym w szpitalach

Źródło:
PAP, AP, tvnmeteo.pl

W rosyjskim Komsomolsku nad Amurem trzymany w mieszkaniu koczkodan napił się alkoholu i wydostał na ulicę. Zanim zwierzę udało się złapać, pogryzło kilka osób.

Pijany koczkodan biegał po ulicy i pogryzł pięć osób

Pijany koczkodan biegał po ulicy i pogryzł pięć osób

Źródło:
PAP, Russian Traveler, fontanka.ru

W amerykańskim stanie Iowa tornado przewróciło tira na autostradzie. Zdarzenie zarejestrowała kamera. W związku ze zniszczeniami spowodowanymi gwałtowną pogodą gubernator stanu w 15 hrabstwach ogłosił stan wyjątkowy.

Tornado przewróciło tira na autostradzie. Nagranie

Tornado przewróciło tira na autostradzie. Nagranie

Źródło:
ENEX, tvn24.pl

50-latek z Auckland w Nowej Zelandii został ukarany grzywną po tym, jak w mediach społecznościowych pojawiło się nagranie, na którym widać, jak skacze z łodzi do wody wprost na orki pływające w pobliżu. Działanie mężczyzny oceniono jako "celowe, szokujące i głupie".

Mężczyzna rzucił się z łodzi na orkę i jej młode. "Celowe, szokujące i głupie"

Mężczyzna rzucił się z łodzi na orkę i jej młode. "Celowe, szokujące i głupie"

Źródło:
ABC News, DOC

Co najmniej pięć osób zginęło, a kilkadziesiąt zostało rannych - to bilans ofiar po przejściu potężnego tornada we wtorek przez miasteczko Greenfield w amerykańskim stanie Iowa. Duża część miejscowości została zniszczona. - To trwało kilka sekund - mówią mieszkańcy, którzy przy pomocy służb usuwają skutki żywiołu. 

"To trwało kilka sekund", "mój dom jest całkiem zniszczony"

"To trwało kilka sekund", "mój dom jest całkiem zniszczony"

Źródło:
CNN, Reuters, tvnmeteo.pl

Starship, czyli najpotężniejsza rakieta świata, czeka na swój czwarty testowy lot. Ma się on odbyć za około dwa tygodnie - poinformował Elon Musk, właściciel firmy SpaceX, która skonstruowała statek kosmiczny.

Megarakieta Elona Muska poleci czwarty raz. Podano datę

Megarakieta Elona Muska poleci czwarty raz. Podano datę

Źródło:
PAP, tvnmeteo.pl

Lokalne władze apelują o spokój po poniedziałkowym trzęsieniu ziemi we Włoszech, w wyniku którego konieczna była ewakuacja mieszkańców. Chociaż zniszczenia okazały się niewielkie, aktywność sejsmiczna budzi niepokój - została bowiem odnotowana w rejonie największego superwulkanu Europy, Pól Flegrejskich.

"Czuliśmy, jak ziemia porusza się pod naszymi stopami"

"Czuliśmy, jak ziemia porusza się pod naszymi stopami"

Źródło:
PAP, The Guardian, La Reppublica

Od trzech miesięcy odwiedzający zoo w Walencji w Hiszpanii widzą poruszające zachowanie jednej z mieszkających tam szympansic. Zwierzę o imieniu Natalia straciło młode kilka dni po narodzinach i od tego czasu nie chce się z nim rozstać.

Szympansica od trzech miesięcy nie oddaje zmarłego dziecka. Poruszające obrazy w hiszpańskim zoo

Szympansica od trzech miesięcy nie oddaje zmarłego dziecka. Poruszające obrazy w hiszpańskim zoo

Źródło:
Reuters, abc.es, The Olive Press

Rośnie liczba ofiar śmiertelnych trwającej od początku maja ogromnej powodzi w stanie Rio Grande do Sul na południu Brazylii. Zginęło prawie 160 osób, niemal 90 osób jest poszukiwanych - podały władze. Utrzymujące się opady i wysoka woda doprowadziły do pojawienia się drapieżnych zwierząt na zalanych ulicach miast tego regionu.

"Jakby jeszcze było mało powodzi, to pojawiły się żakare"

"Jakby jeszcze było mało powodzi, to pojawiły się żakare"

Źródło:
PAP, tvnmeteo.pl