Файл: Как иногда в томительной пустыне Мы видим образы далеких чуждых стран.docx
Добавлен: 12.01.2024
Просмотров: 42
Скачиваний: 2
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Эпиграф
…Как иногда в томительной пустыне
Мы видим образы далеких чуждых стран,
Но то лишь призраки, и снова небо сине,
И вдаль идет усталый караван...
Содержание
| Введение | 3 |
| 1. Понятие миража. История явления | 4 |
| 2. Условия, при которых наблюдается и протекает явление | 5 |
| 3. Объяснение миражей на основе известных научных теорий | 6 |
| 4. Виды миражей | 7 |
| 4.1. Нижние (озёрные) миражи | 7 |
| 4.2. Верхние миражи (миражи дальнего видения) | 7 |
| 4.3. Боковые миражи | 8 |
| 4.4. Фата-Моргана или сложные миражи | 9 |
| 4.5. Миражи-призраки | 9 |
| 4.6. Миражи-оборотни | 10 |
| 4.7. Морской мираж | 10 |
| 5. Связь явления мираж с различными световыми явлениями | 11 |
| 6. Вредное воздействие явления на человека | 11 |
| 6.1. Галлюцинационный мираж | 11 |
| 7. Описание миражей в художественной литературе | 12 |
| 8. Заключение | 15 |
| 9. Литература и ресурсы Интернета | 16 |
| Приложения | 17 |
Введение
Древние египтяне верили, что мираж - это призрак страны, которой больше нет на свете. Красивая легенда. Она говорит о том, что у каждого места на Земле есть своя душа. Но в наш прагматичный век остается все меньше природных тайн - подножного корма для легенд и суеверий. Немало мы уже знаем и про миражи... Но нам хочется узнать о миражах с научной точки зрения.
Цель работы: Узнать, что такое мираж? Чудо природы или природное явление.
Задачи:
Собрать материал о миражах;
Изучить мираж, как оптическое явление;
Обобщить и оформить материал;
Познакомить с работой одноклассников при изучении главы «Световые явления».
Объект изучения: миражи. Изучить данное оптическое явление, пользуясь обобщённым планом изучения физического явления.
В курсе физики 8 класса предусматривается изучение вопросов, изучающих «Световые явления». Но за рамками учебника остаётся очень много интересных вопросов, связанных с проявлением различных световых явлений в природе. И хотелось бы подробнее познакомиться с такими необычными, таинственными явлениями, какими являются миражи.
Ведь с незапамятных времён живёт в человеке неистребимая потребность «вскрыть таинства природы». И мы хотели бы «раскрыть тайну» природного оптического явления своей работой.
1.Понятие миража.История явления.
Мираж (Mirage, Luftspiehelung- французского происхождения)- отражение и обманчивое явление - явление, происходящее в атмосфере, благодаря которому при известных обстоятельствах делаются в какой-либо местности видными предметы, действительное местонахождение которых вдали от места их наблюдения зрителем. Для наблюдателя такое отражение заключается в том, что вместе с отдалённым объектом (или участком неба) видно его мнимое изображение, смещённое относительно предмета.
Подобно сказке, мираж восхищает людей, влечёт к себе и бесследно исчезает, когда к нему пробуют приблизиться.
Миражи довольно часто описываются в художественной литературе, например, в сказке В.Гауффа «Маленький Мук»:
«…бодро шагал он целый день, ведь отправился он искать счастья. Заметив блестящий на солнце черепок, он подбирал его, должно быть, в надежде на то, что тот превратится в алмаз. Заметив вдали купол мечети, сияющий точно зарево, увидев озеро, сверкающее, словно зеркало, он радостно спешил туда, ибо думал, что попал в волшебную страну. Но увы! Те миражи исчезали вблизи, а усталость или голодное бурчанье в животе тотчас напоминали ему, что он всё ещё в стране мёртвых…»
Люди видели миражи, начиная с глубокой древности, о чем сохранилось немало преданий. Особенно красочные рассказы о миражах Палестины остались от крестоносцев, которым, впрочем, никто особенно не верил. Уж больно любили приврать рыцари о чудесах Востока. Древние египтяне верили, что мираж - это призрак страны, которой больше нет на свете. Красивое поверье гласило о том, что у каждого места на Земле есть своя душа. Прошли века, и сказка утратила былой смысл, превратившись в природное явление, о котором известно все и одновременно ничего.
2. Условия,
при которых наблюдается и протекает явление
Мираж объясняется полным отражением лучей на границе двух слоев воздуха, имеющих различные температуры, если луч света падает с очень сильным наклоном на граничную плоскость. Если зритель и отдаленный предмет находятся на лишь немного повышенных точках и между ними лежит сильно нагретая солнцем песчаная почва, сообщающая свою теплоту ближайшим слоям воздуха и тем нагревающая их сильнее слоев, выше расположенных. Зритель видит предмет в его действительном положении при посредстве лучей, прямо от предмета идущих к нему, и, во-вторых, в перевернутом положении, при посредстве лучей, сначала идущих от предмета книзу. Потом, при встрече с более теплыми и поэтому более редкими слоями воздуха, подвергающихся отражению и идущих к глазу наблюдателя, видящего предмет как бы отраженным в воде. Это объяснение дал еще Монж в "Mémoires de l'Institut d'Egypte". Если сильно нагретый теплый слой не внизу, но вверху наблюдателя и наблюдаемого предмета, находящихся в более плотном холодном слое, — может также получиться явление мираж., но только по направлению кверху. Таким образом, наблюдаемые в опрокинутом виде над горизонтом, например, корабли, башни, замки и т. д. суть изображения действительных предметов.
В некоторых местностях, в Неаполе, Реджио, на берегу Сицилийского пролива, на больших песчаных равнинах (утром, когда еще нижние слои воздуха холоднее верхних, уже согретых солнцем), в Персии, Туркестане, Египте, это явление, называемое фата-морганой, наблюдается часто. Во втором случае может получиться такое лучепреломление, но предмет кажется лишь приподнятым, но не перевернутым, причём таким образом в самих верхних слоях не происходит полного отражения. В таком виде это явление наблюдается в западных частях Балтийского моря (Kimmung).
3.Объяснение миражей
на основе известных научных теорий
На фигуре 1 кривая линия L означает ход лучей в первом случае, когда нижние слои воздуха менее плотны, чем верхние; SS — слой, дающий полное отражение.(см. Приложение № 1)
Наблюдатель у А получает от предмета G, кроме прямого изображения, отраженное изображение G1, которое наблюдается в направлении касательной (к линии L), проведенной из точки A. Фигура 2 представляет тот случай, когда более холодные и плотные слои лежат внизу. (см. Приложение № 1а)
При посредстве лучей L, идущих без отражения, наблюдатель A получает приподнятое стоячее изображение G1 предмета G, если же лучи изогнуты по линии L2 и вполне отражены слоем SS, то получается перевернутое изображение G2.
Как известно, свет распространяется по прямой лишь в однородной среде. На границе двух сред луч света преломляется, то есть несколько отклоняется от первоначального пути. Такой неоднородной средой является, в частности, воздух земной атмосферы: плотность его возрастает у земной поверхности. Луч света искривляется, и в результате светила выглядят несколько смещенными, "приподнятыми" относительно своих истинных положений на небе. Это явление называется рефракцией (от лат. refractus - "преломленный"). Вследствие рефракции в атмосфере могут появляться мнимые изображения отдельных объектов - миражи.
Атмосферные миражи делятся на три класса: нижние или озерные; верхние (они возникают прямо в небе) или миражи дальнего видения; боковые миражи.
4. Виды миражей
4.1. Нижние (озёрные) миражи
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. Описав дугу у поверхности, они идут снизу вверх. Тогда можно вдруг увидеть деревья и дома, как будто отражённые в воде. На самом деле это перевёрнутые изображения далёких ландшафтов.
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. (см. Приложение № 2)
4.2. Верхний мираж (мираж дальнего видения)
Этот вид миражей по своему происхождению не сложнее "озерных", но разнообразнее. Их принято называть "миражами 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. (см. Приложение № 3)
4.3 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.
А голландский астроном и популяризатор науки Марсель Миннарт предлагал такой оптический фокус: "Встаньте у длинной стены (не менее 10 м) на расстоянии вытянутой руки и смотрите на блестящий металлический предмет, который ваш товарищ постепенно приближает к стене у другого конца. Когда предмет окажется на расстоянии нескольких сантиметров от стены, его контуры исказятся, и вы увидите на стене его отражение, как если бы она была зеркальной. В очень жаркий день изображений может быть даже два".(см. Приложение № 4)
Природа этого миража точно такая же, как у озерного. Конечно, лучи света отражаются не от стены, а от примыкающей к ней более горячей прослойки воздуха.
4.4Фата-моргана или сложные миражи
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.