Что такое мираж география. Исследовательская работа по физике"мираж – природное оптическое явление"

Древние египтяне верили, что мираж - это призрак страны, которой больше нет на свете. Легенда говорит о том, что у каждого места на Земле есть своя душа. Наблюдаемые в пустынях миражи объясняются тем, что горячий воздух действует подобно зеркалу. Явление это довольно частое - так, в Сахаре ежегодно наблюдается около 160 тысяч миражей: они бывают стабильными и блуждающими, вертикальными и горизонтальными.

8 мая 2006 года тысячи туристов и местных жителей наблюдали мираж, который длился в течение четырех часов в Penglai у восточного побережья Китая в воскресенье. Туманы создали изображение города, с современными высотными зданиями, широкими городскими улицами и шумными автомобилями.

В городе Penglai два дня лил дождь прежде, чем произошло это редкое погодное явление.

Изучать миражи практически невозможно, так как они не появляются по заказу и всегда оригинальны и непредсказуемы. Как утверждают ученые, атмосфера представляет собой, как бы слоеный, воздушный пирог, который состоит из слоев с разной температурой. И чем больше перепад температуры, тем сильнее искривляется ход луча света. При этом, словно бы, образуется гигантская, воздушная линза, которая все время движется. Кроме того, наблюдаемый объект и сам человек находятся внутри этой воздушной линзы. Поэтому наблюдатель и видит изображение искаженным. Чем сложнее форма атмосферных линз, тем причудливее мираж.

Атмосферные миражи делятся на три класса : нижние или озерные; верхние (они возникают прямо в небе) или миражи дальнего видения; боковые миражи.
Более сложный вид миража называется "Фата-Моргана ". Объяснений ему пока не найдено. К разновидности миражей принято относить полярное сияние, миражи-оборотни, "Летучих Голландцев".

Нижний (озерный) мираж

Нижние миражи весьма обычны. Например, вода, наблюдаемая на песке в пустыне или на горячем асфальте, является миражом неба над горячим песком или асфальтом. Приземление самолета в фильмах или автомобильные гонки по телевиденью часто снимают очень близко к поверхности горячего асфальта. Тогда ниже автомобиля или самолета вы можете видеть их зеркальное изображение (нижний мираж), а также мираж неба. По такому же принципу, если вы смотрите на объект, например, вдоль стены, нагретой солнцем, то вы можете почти всегда увидеть мираж объекта рядом с стеной.

Если в жаркий летний день встать на железнодорожное полотно или холмик над ним, когда солнце находится немного сбоку или сбоку и чуть впереди железнодорожного пути, то можно разглядеть, как рельсы в двух-трех километрах от нас как будто погружаются в искрящееся озеро, словно пути залило наводнением. Попробуем приблизиться к "озеру" - оно отодвинется, и сколько бы мы ни шли по направлению к нему, оно неизменно будет находиться в 2-3 километрах от нас.

Такие "озерные" миражи доводили до отчаяния путников пустыни, изнывавших от зноя и жажды. Они видели также в 2-3 километрах вожделенную воду, брели к ней из последних сил, но вода отступала, а потом точно растворялась в воздухе.

На фото парусник почти пропадает в нижнем мираже. Виднеется только парус.

Маяк Исокари

Нижний мираж и мираж корабля.

Верхние миражи (миражи дальнего видения)

Этот вид миражей по своему происхождению не сложнее "озерных", но разнообразнее. Их принято называть "миражами дальнего видения" .

Жители Лазурного берега Франции ясным утром не раз видели, как на горизонте Средиземного моря, где вода сливается с небом, из моря поднимается цепочка Корсиканских гор, до которой от Лазурного берега примерно двести километров.

В том же случае, если дело происходит в самой пустыне, поверхность которой и прилегающие слои воздуха раскалены солнцем, наверху давление воздуха может оказаться большим, лучи станут загибаться в другую сторону. И тогда уже любопытные явления будут происходить с теми лучами, которые должны были, отразившись от предмета, сразу уткнуться в землю. Hо нет, они будут заворачивать кверху и, пройдя перигей где-то возле самой поверхности, уйдут в него.

В "Метеорологии" Аристотеля приведен характерный пример: жители Сиракуз видели иногда в течение нескольких часов берег континентальной Италии, хотя до него 150 км. Подобные явления также вызваны перераспределением теплых и холодных слоев воздуха. по направлению последнего отрезка пути светового луча.

Лодка на фоне с типичным верхним миражом

20 апреля 1999 года обычный фрахтовщик практиковался в водах юго-западного архипелага Финляндии.
Судно принимало множество различных форм; иногда казалось было 2 корабля, одно из которых было вверх дном.

Верхний мираж и парусник.

Домик на архипелаге с верхним миражом

Боковые миражи

Этот вид миражей может возникнуть в тех случаях, когда слои воздуха одинаковой плотности располагаются в атмосфере не горизонтально, как обычно, а наклонно или даже вертикально. Такие условия создаются летом, утром вскоре после восхода Солнца у скалистых берегов моря или озера, когда берег уже освещен Солнцем, а поверхность воды и воздух над ней еще холодные. Боковые миражи неоднократно наблюдались на Женевском озере. Видели лодку, которая приближалась к берегу, а рядом с нею в точности такая же лодка удалялась от берега. Боковой мираж может появиться у каменной стены дома, нагретой Солнцем, и даже сбоку от нагретой печи.

Фата-Моргана

Фата-Моргана – сложное оптическое явление в атмосфере, состоящее из нескольких форм миражей, при котором отдаленные предметы видны многократно и с разнообразными искажениями. Фата-Моргана возникает, когда в нижних слоях атмосферы образуется несколько чередующихся слоев воздуха различной плотности, способных давать зеркальные отражения. В результате отражения, а также и преломления лучей реально существующие предметы дают на горизонте или над ним по нескольку искаженных изображений, частично налагающихся друг на друга и быстро меняющихся во времени, что и создает причудливую картину Фата-Моргана.

Свое название мираж получил в честь сказочной героини Фаты Морганы или, в переводе с итальянского, феи Морганы. Говорят, что она сводная сестра короля Артура, отвергнутая возлюбленная Ланцелота, поселилась от огорчения на дне моря, в хрустальном дворце, и с тех пор обманывает мореплавателей призрачными видениями.

3 апреля 1900 года защитники крепости Блумфонтейн, в Англии, увидели в небе боевые порядки британской армии, притом так четко, что можно было различить пуговицы на красных мундирах офицеров. Это было воспринято как дурное предзнаменование. Через два дня крепость сдалась.

В 1902 году Роберт Вуд, американский ученый, не без основания заслуживший прозвище "чародей физической лаборатории", сфотографировал двух мальчиков, мирно бредущих по водам Чесапикского залива между яхтами. Причем рост мальчиков на фотографии превышал 3 метра.

Один человек в 1852 году с расстояния 4 км видел Страстбургскую колокольню на расстоянии, как ему казалось, двух километров. Изображение было гигантским, точно колокольня предстала перед ним увеличенная в 20 раз.

К фата-морганам можно отнести и многочисленных "летучих голландцев ", которых до сих пор видят мореплаватели.

В 11 часов утра 10 декабря 1941 года команда британского транспорта "Вендор", находящегося в районе Мальдивских островов, заметила на горизонте горящий корабль. "Вендор" пошел на выручку терпящим бедствие, но через час горящий корабль завалился набок и затонул. "Вендор" подошел к предполагаемому месту гибели корабля, но, несмотря на тщательные поиски, не нашел не только никаких обломков, но даже и пятен мазута. В порту назначения, в Индии, командир "Вендора" узнал, что в ту самую минуту, когда его команда наблюдала трагедию, тонул крейсер, атакованный японскими торпедоносцами неподалеку от Цейлона. Расстояние между кораблями на тот момент составляло 900 км .

Миражи-призраки

Французский колониальный отряд пересекал алжирскую пустыню. Впереди, километрах в шести от него, шла гуськом стая фламинго. Hо когда птицы пересекли границу миража, ноги у них вытянулись и слоились, вместо двух у каждой стало по четыре. Hи дать ни взять – арабский всадник в белом одеянии.

Командир отряда, встревожившись, послал разведчика проверить, что за люди в пустыне. Когда солдат сам проник в зону искривления солнечных лучей, он, конечно, разобрался, с кем имеет дело. Hо и он нагнал страху на своих товарищей - ноги его лошади стали такими длинными, что казалось, он сидит на фантастическом чудовище.

Другие же видения ставят нас в тупик и сегодня. Шведский полярный исследователь Hорденшельд не раз наблюдал в Арктике миражи-оборотни :

"Однажды медведь, приближения которого поджидали и которого все хорошо видели, вместо того, чтобы подойти своею обычной мягкой походкой, зигзагами и нюхая воздух, соображая, годятся ли ему чужеземцы в пищу, как раз в момент прицела снайпера... распустил исполинские крылья и улетел в виде маленькой зеленой чайки. В другой раз, во время этого же санного похода, охотники, находясь в палатке, раскинутой для отдыха, услышали крик возившегося около нее повара: "Медведь, большой медведь! Hет – олень, совсем маленький олень" В то же мгновенье из палатки раздался выстрел, и убитый "медведь-олень" оказался маленьким песцом, который жизнью заплатил за честь несколько мгновений изображать крупного зверя ".

Достоверно известно и о миражах-призраках . Вот как описывает этот эффект британский метеоролог Каролина Ботли.

Миражи приводят к жертвам, однако физическое объяснение феномена миражей нисколько не облегчает участь путников, введенных эфемерным оазисом в гибельное заблуждение. Дабы уберечь занесенных в пустыню людей от риска заблудиться и погибнуть от жажды, составляются специальные карты с отметкой мест, где обычно наблюдаются миражи. На этих путеводителях указано, где могут привидеться колодцы, а где – пальмовые рощи и даже горные цепи.

Жертвами миражей особенно часто оказываются караваны в пустыне Эрг-эр-Рави на Севере Африки. Перед людьми "воочию" на расстоянии 2-3 километров предстают оазисы, до которых в действительности не менее 700 километров .

В статье рассказывается о том, что такое мираж, из-за чего возникает подобное явление, чем оно может быть опасно и какие его виды бывают.

Вокруг нас ежесекундно происходит множество физических, химических и иных процессов. Правда, большинство из них имеют форму, к которой люди привыкли и уже не обращают никакого внимания. К примеру, закипающая на плите вода, что превращается в пар. Но даже если размышлять о более глобальных масштабах, к примеру, о горении Солнца, этим фактом все равно мало кого удивишь. А ведь на самом деле в его недрах протекают удивительные и пока что неподвластные для воспроизведения человеком реакции. Но подобными рассуждениями можно заинтересовать, наверное, лишь человека, что искренне увлекается наукой.

Однако порой бывают ситуации, когда самые простые и безобидные и физические процессы могут сильно удивить, сбить с толку, а совсем редко даже убить человека. Вернее, лишь подтолкнуть его к каким-то неразумным разрушительным действиям. И одно из таких - это мираж.

Мираж... Это слово, наверное, слышали все люди, и ассоциируется оно в первую очередь с жаркими пустынями, где несчастные путники, увидев иллюзорные оазисы, устремлялись к ним. Однако не все знают, в результате чего возникают подобные видения и какие виды их бывают. Об этом мы и поговорим.

Происхождение слова

Оно имеет французские корни и в оригинале звучит как mirage, что в буквальном смысле означает "видимость". Мираж - это одна из самых распространенных оптических иллюзий, которая возникает в результате преломления лучей света на границе между слоями воздуха, которые резко отличаются по своей температуре. И порой в результате миража наблюдатель кроме реально существующего отдаленного объекта видит также его отражение в небе. Так что мираж - это довольно любопытное оптическое атмосферное явление. Впрочем, очень долгое время люди не могли понять его природу и наделяли мистическим значением или принимали за происки нечистой силы. С миражами связано множество легенд и поверий, особенно на востоке.

Теперь же разберем виды миражей.

Нижний

Подобный тип миража является наиболее распространенным, и видели его многие. Чтобы узреть его, необязательно находиться в раскаленной пустыне. Он характерен тем, что в результате сильного падения температуры с высотой, над ровной поверхностью, к примеру, асфальта, бетона или песка, человек наблюдает лужи с водой. И иллюзия эта очень убедительная. И для многих людей в древности, оказавшихся без воды в пустыне, увидеть подобный мираж - это получить мнимую надежду на спасение.

Верхний

Подобный тип миража наблюдается обычно в холодных условиях, когда температура воздуха повышается с увеличением высоты, к примеру, в полярных регионах на больших ровных льдинах. В естественной природе это встречается довольно редко, и такой тип миража видели даже далеко не все именитые путешественники, побывавшие в северных частях нашей планеты. Смысл этого явления в том, что если изгиб солнечных лучей точно такой, как и кривая поверхности Земли, то это позволяет видеть объекты, которые находятся за горизонтом на очень большом удалении. Существует легенда, что викинги открыли Исландию именно благодаря ему. Так что мираж - это порой довольно полезное явление. И возможно, это и является объяснением мифов про летучие корабли - такой мираж на море делает их видимыми из-за горизонта и визуально сильно увеличивает как размер, так и скорость передвижения судна.

Боковой

С боковыми миражами все несколько не так увлекательно, как с иными типами. Возникают они в результате сильного нагрева солнцем вертикальных поверхностей. К примеру, есть задокументированный факт, когда в Средние века стена крепости заблистала, подобно зеркалу, и внешне казалось, что она стала частично невидимой и призрачной. Так что теперь мы знаем значение слова мираж и разобрали, что это такое.

Объемный мираж

Такой тип встречается тоже довольно редко и в основном в горах. Во время этой иллюзии можно увидеть относительно рядом самого себя или иные объекты в искаженной перспективе. Подобное явление объясняется наличием частиц воды в «стоячем» горном воздухе.

Культура

Мираж как явление нашел сильное отражение в культуре - фильмах, книгах, легендах и сказках. С самой древности многих путешественников или исследователей миражи обманывали, показывая воду там, где ее нет. И кстати, если идти в жаркий день по ровной поверхности, к примеру, дороге, то нижний мираж будет смещаться все дальше по мере приближения к нему. Можно лишь представить, какие моральные мучения испытывали люди, которые застряли в пустыне без капли воды и увидели такое обманчивое явление.

Мираж - это иллюзия воды, именно такая его форма является наиболее распространенной как в жизни, так и в культуре различного рода. Но как видим, на одном этом его разновидности не заканчиваются.

Мираж в переводе с французского означает "видимость" и является оптическим явлением в атмосфере, которое делает видимыми предметы, которые в действительности находятся вдали от места наблюдения, и отображают их в искаженном виде или создают мнимое изображение. Это одна из самых интересных и удивительных загадок природы. Давайте же побольше узнаем о них.

Люди видели миражи, начиная с глубокой древности, о чем сохранилось немало преданий. С одной стороны, трудно найти человека, который хоть раз в жизни не видел бы самый простой мираж - голубое озерцо на раскаленном шоссе. С другой - тысячи людей наблюдали в небе буквально висящие города, причудливые замки и даже целые армии, но вот тут у специалистов нет объяснений этому природному феномену.

Миражи бывают нескольких видов: озерные, или нижние; верхние (они возникают прямо в небе) или миражи дальнего видения; боковые миражи. Более сложный вид миража называется "Фата-Моргана"

Нижний (озёрный) мираж. Нижние миражи возникают преимущественно в тех случаях, когда слои воздуха у поверхности Земли (например, в пустыне) разогреты настолько, что лучи света, исходящие от предметов, сильно искривляются.

Жертвами миражей особенно часто оказываются караваны в пустыне Эрг-эр-Рави что на Севере Африки. Перед людьми "воочию" на расстоянии 2-3 километров предстают оазисы, до которых в действительности не менее 700 километров

Верхний мираж (мираж дальнего видения) Воздух нагревается от поверхности Земли, и с высотой его температура падает. Однако если над слоем прохладного воздуха оказывается более тёплый (принесённый, например, южными ветрами) и сильно разреженный воздушный слой, а переход между ними довольно резок, то рефракция значительно усиливается. Лучи света, идущие от предметов на Земле, описывают подобие дуги и возвращаются вниз, иногда за десятки, даже сотни километров от своего источника. Тогда наблюдается "поднятие горизонта", или верхний мираж.

Фата-Моргана - сложное оптическое явление в атмосфере, состоящее из нескольких форм миражей, при котором отдалённые предметы видны многократно и с разнообразными искажениями. Для этого, самого загадочного вида миражей убедительных объяснений пока не найдено. Но, существует множество теорий.

Классификация

Миражи делят на нижние, видимые под объектом, верхние, - над объектом, и боковые.

Нижний мираж

Наблюдается при очень большом вертикальном градиенте температуры (падении её с высотой) над перегретой ровной поверхностью, часто пустыней или асфальтированной дорогой. Мнимое изображение неба создаёт при этом иллюзию воды на поверхности. Так, уходящая вдаль дорога в жаркий летний день кажется мокрой.

Верхний мираж

Наблюдается над холодной земной поверхностью при инверсионном распределении температуры (температура воздуха растёт с повышением высоты).

Верхние миражи случаются в целом реже, чем нижние, но чаще всего бывают более стабильными, поскольку холодный воздух не имеет тенденцию двигаться вверх, а теплый - вниз .

Верхние миражи являются наиболее распространенными в полярных регионах, особенно на больших ровных льдинах со стабильной низкой температурой. Они также наблюдаются в более умеренных широтах, хотя в этом случаях, они слабее, менее четкие и стабильные. Верхний мираж может быть прямым или перевернутым, в зависимости от расстояния до истинного объекта и градиента температуры. Часто изображение выглядит как фрагментарная мозаика прямых и перевернутых частей.

За горизонтом движется корабль нормальных размеров. При специфическом состоянии атмосферы его отражение над горизонтом кажется гигантским.

Верхние миражи могут иметь поразительный эффект за счет кривизны Земли. Если изгиб лучей примерно такой же, как кривизна Земли, лучи света могут перемещаться на большие расстояния, в результате чего наблюдатель видит объекты, находящиеся далеко за горизонтом. Это наблюдалось и задокументировано в первый раз в 1596 году, когда судно под командованием Виллема Баренца в поисках Северо-восточный прохода застряло во льдах на Новой Земле . Экипаж был вынужден пережидать полярную ночь . При этом восход Солнца после полярной ночи наблюдался на две недели раньше, чем ожидалось. В 20-м веке это явление было объяснено, и получило название "Эффект Новой Земли ".

Таким же образом, корабли, находящиеся на самом деле так далеко, что они не должны быть видны над горизонтом, могут появиться на горизонте, и даже над горизонтом, как верхние миражи. Это может объяснить некоторые истории о полетах кораблей или прибрежных городов в небе, как описано некоторыми полярниками.

Боковой мираж

О существовании бокового миража обычно даже не подозревают. Это - отражение от нагретой отвесной стены.

Такой случай описан одним французским автором. Приближаясь к форту крепости, он заметил, что ровная бетонная стена форта вдруг заблистала, как зеркало, отражая в себе окружающий ландшафт, почву, небо. Сделав еще несколько шагов, он заметил ту же перемену и с другой стеной форта. Казалось, будто серая неровная поверхность внезапно заменяется полированной. Стоял знойный день, и стены должны были сильно накалиться, в чем и заключалась разгадка их зеркальности.Оказалось, что мираж наблюдается всякий раз, когда стена достаточно нагреется солнечными лучами. Удалось даже сфотографировать это явление.

В знойные летние дни следовало бы обращать внимание на накалившиеся стены больших зданий и искать, не обнаружатся ли явления миража. Без сомнения, при некотором внимании число замеченных случаев бокового миража должно участиться.

Фата-моргана

Сложные явления миража с резким искажением вида предметов носят название Фата-моргана .

Объёмный мираж

В горах очень редко, при стечении определённых условий, можно увидеть «искажённого себя» на довольно близком расстоянии. Объясняется это явление наличием в воздухе «стоячих» паров воды.

Примечания

См. также

Броккенский призрак

Ссылки

// Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона : В 86 томах (82 т. и 4 доп.). - СПб. , 1890-1907.

Wikimedia Foundation . 2010 .

Синонимы :

Смотреть что такое "Мираж" в других словарях:

- (в Италии фата моргана, в России марево) оптическое явление, состоящее в том, что находящиеся за пределами горизонта предметы становятся видимыми, а находящиеся в его пределах кажутся увеличенными или двоятся. Наблюдается м. в жарких и холодных… … Словарь иностранных слов русского языка

См … Словарь синонимов

МИРАЖ, миража, муж. (франц. mirage). 1. Оптическое явление в ясной, спокойной атмосфере при различной нагретости отдельных ее слоев, состоящее в том, что невидимые, находящиеся за горизонтом предметы отражаются в преломленной форме в воздухе.… … Толковый словарь Ушакова

- (французское mirage), оптическое явление в атмосфере, при котором, кроме (или вместо) предметов в их истинном положении, видны также их мнимые изображения. Мираж объясняется искривлением лучей света, идущих от предмета в неодинаково нагретых и… … Современная энциклопедия

Фата моргана, марево (Looming) оптическое явление, при котором становятся видимыми предметы, находящиеся за пределами горизонта. М. объясняется неравномерным нагреванием слоев воздуха, вследствие чего лучи от предметов при переходе из одного… … Морской словарь

Mirage F1 Назначение: истребитель бомбардировщик Первый полёт: 23 декабря 1966 года … Википедия

ДЕПАРТАМЕНТ ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ ПРИМОРСКОГО КРАЯ

КРАЕВОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ АВТОНОМНОЕ

ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

«ПРОМЫШЛЕННО - ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ КОЛЛЕДЖ»

(исследовательская работа)

Выполнил:

Агеенко Павел Анатольевич

03.11.1998 года рождения

Руководитель:

Гужвина Маргарита Викторовна

г. Дальнереченск

2016 г.

Содержание

Введение

1. Классификация миражей и причина их появления

1.1 Нижний мираж

1.2 Верхний мираж

1.3 Боковой мираж

1.4 Фата-моргана

2. Моделирование миражей 2.1 Эксперименты Роберта Вуда

2.2 Моделирование миражей в лаборатории

3. Применение эффекта миража

4. Заключение

5. Список использованной литературы

6. Приложение

Видимое не всегда соответствует действительному.

Н. Коперник

МИРАЖ – ПРИРОДНОЕ ОПТИЧЕСКОЕ ЯВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

1. Актуальность -

С самого начала изучения оптики мы знаем, что в оптически однородной среде свет распространяется прямолинейно. А вот существование оптически неоднородных сред только предполагается, и в курсе обучения никак не доказывается. Объясняется это тем, что соответствующие опыты, если и не сложны, то трудоемки. Чаще всего в них используются твердые прозрачные тела, которые дают заметное рассеяние света. Я же решил хорошо подумать и приготовить жидкую оптически неоднородную среду. Учебные исследования данной среды, привели к наблюдению в ней полного внутреннего отражения. Что позволило узнать в нем природный мираж-явление, которое в повседневной жизни часто становится неузнаваемым и превращается в «неопознанный объект».

2. Проблема - Возможность создания оптически неоднородной среды с помощью простого лабораторного оборудования и изучения поведения светового луча в этой среде.

3. Цель – Собрать и проанализировать материал о миражах. Смоделировать мираж на несложном лабораторном оборудовании.

4. Объект - Миражи.

5. Предмет - Оптические явления в атмосфере.

6. Задачи -

1. На основе подобранной и изученной литературы сделать выводы: что такое мираж и где он возникает; какие виды миражей существуют, указать причины их образования.

2. Выполнить лабораторное моделирование миражей, провести исследования и дать им обоснование.

3. Показать область применения оптического явления в технике на современном этапе развития науки.

7. Рабочая гипотеза: Убедиться в криволинейном распространении света в оптически неоднородной среде, полученной неравномерным нагревом воды и воздуха.

8. Метод исследования - сбор, анализ и обобщение информации; проведение экспериментов.

9. Предполагаемая новизна

Оптика неоднородных сред - это достаточно обширная и совсем не простая область физики, которая имеет важное научно- практическое значение и интенсивно развивается. Описание эффектных физических опытов по получению искусственных миражей с использованием жидкостей началось с 1899г. Американский физик Роберт Вуд наблюдал траекторию луча в сосуде, наполненном раствором соли. В 1914г. Л.И.Мандельштам – выдающийся русский физик поставил изящный опыт, показывающий, что при полном отражении свет на небольшую глубину проникает из оптически более плотной в оптически менее плотную среду. Сохраняя идею этих опытов, модернизируя их можно создать другие условия для моделирования миража, предложив нагревать верхний шар воды в высоком цилиндрическом сосуде. Получить искривленный луч лазера на границе холодной и горячей воды.

10. Этапы работы

1) Воспроизведение опыта Вуда, анализ недостатков и достоинств;

2) Подготовка лабораторного оборудования для проведения эксперимента;

3) Проведение эксперимента, описание его теоретических основ.

4) Выводы на основе результатов опыта.

5) Подготовка презентации по выводам и результатам.

11. Способы оценки

Сравнение результатов с ранее проведенными опытами. Опыты показали, что в оптически неоднородной среде луч света всегда изгибается выпуклостью в сторону уменьшения показателя преломления среды. Зная это правило нетрудно понять происхождение миражей. В результате работы появилась возможность дальнейшего моделирования различных типов миражей, поиска новых экзотических миражей и объяснения других оптических иллюзий, связанных с оптической неоднородностью среды. Исследование явления может быть продолжено при изучении и моделировании оптических явлений в атмосфере.

1. Классификация миражей и причины их появления

Миражи бывают, условно говоря, трех видов. Условно - потому что эти атмосферные явления по своей форме и по причинам, вызывающим их, очень разнообразны. Атмосферные миражи делятся на нижние, (видимые под объектом), верхние (видимые над объектом) и боковые. Более сложные виды миражей называется "Фата-Моргана", двойные и тройные, объемные миражи, миражи сверхдальнего видения.

1.1 Нижний мираж

Нижние (озерные) миражи весьма обычны. Наиболее часто они возникают в пустынях, где состояние воздуха, при котором возникают нижние миражи, крайне неустойчивое. Ведь внизу, у земли, лежит сильно нагретый, а значит, более легкий воздух, а выше него - более холодный и тяжелый. Нижние миражи возникают при очень быстром уменьшении температуры с высотою, т. е. при очень больших градиентах температуры > 3,42°С/100 м. Приземный теплый слой воздуха, играет роль зеркала, т.е. именно здесь происходит поворот лучей. Лучи идущие от предмета под некоторым углом, переходя из слоя в слой, преломляются и искривляются выпуклостью в сторону менее плотных слоев, в данном случае вниз. Может наступить такой момент, когда угол отклонения луча достигает 90 градусов. В этом случае искривленный луч дает обратное изображение предметов и участка неба, расположенного за ним.(рис.1.1а,б)

Мираж называется нижним, так как изображение предмета помещается под предметом. (рис.1.1 в,г)

Список литературы

1. Булат В.Л. Оптические явления в природе. - М.: Просвещение, 1974.

2.Буховцев Б. Б. Физика 10. - М.: Просвещение, 1987.

3. Вуд Ф. Искусственные миражи // Журнал «Квант». 1971. № 10.

4. Гершензон Е.М., Малов Н.Н., Мансуров А.Н. Курс общей физики. - М.: Просвещение, 1987.

5. Глинская Е.А., Титова Б.В. Межпредметные связи в обучении. – Тула. 1980.

6. Королев Ф.А. Курс физики. - М., Просвещение 1988.

7. Майер В.В. Полное отражение света в простых опытах. - М.: Наука, 1986.

8. Майер В.В.. Простые опыты по криволинейному распространению света. – М.: Наука, 1984.

9. Майер В.В. Свет в оптически неоднородной среде: Учебные исследования. – М.: Физматлит, 2007.

10. Миннарт М.Свет и цвет в природе. – М.: Наука, 1969.

11. Л.Тарасов, Л.В. Тарасова А.Н.. Беседы о преломлении света. - М.: Наука, 1982.

Интернет - ресурсы