O’zbekiston respublikasi oliy va o’rta maxsus ta’lim vazirligi urganch Davlat Universiteti Fizika-matematika fakulteti Fizika yo’nalishi 202-guruh talabasi Atajonova Durdonaning “Optika” fanidan tayyorlagan kurs ishi mavzu: Tabiatdagi optik xodisalar

2.2 Atmosferadagi optik xodisalar
Atmosferadagi optik hodisalar – atmosferada yorugʻlikning qaytishi (aks etishi), sini-shi, yutilishi, sochilishi va difraksiyasch natijasida paydo boʻluvchi hodisalar. Yorugʻlikning yomgʻir tomchilari va mayda muz kristallarida sinishi va difrak-siyasi natijasida osmonning Quyoshga qarama-qarshi tomonida hosil boʻladigan rangdor yoyli kamalaklar, Quyosh va Oy gardishidan bir oz uzoqliqsa oqimtir yoki rangli halqa shaklida koʻrinuvchi galo hodisalari, osmon yoritqichlari atrofida hosil boʻladigan tojlar, glo-riya hodisalari, shuningdek atmosfe-ra refraksiyasi, saroblar, osmonning moviy rangi, tong va shom shafagʻi kabi hodisalar A o. x, jumlasiga kiradi. Atmosferadagi optik hodisalar h. koʻpchiligi atmosferaning turli qatlamlari holati va tarkibini bil-diruvchi alomat boʻlib, ob-havoning mahalliy belgilari sifatida xizmat qiladi. Atmosferadagi optik hodisalar h.ni meteorologiya fanining bir boʻlimi gʻisoblangan atmosfera optikasi oʻrganadi.
Tabiatdagi optik hodisalar.Yorug'likning sinishi bilan bog'liq hodisalar.Bir hil bo'lmagan muhitda yorug'lik chiziqli bo'lmagan holda tarqaladi. Agar biz sinish ko'rsatkichi pastdan yuqoriga qarab o'zgaradigan muhitni tasavvur qilsak va uni aqliy ravishda yupqa gorizontal qatlamlarga bo'lsak, qatlamdan qatlamga o'tishda yorug'likning sinishi shartlarini hisobga olsak, shuni ta'kidlaymizki, bunday muhitda yorug'lik nuri asta -sekin o'z yo'nalishini o'zgartirishi kerak.Ranglarning atmosferada paydo bo'lishi, atmosferadagi materiallar bilan o'zaro ta'sirlashganda oq yorug'lik uning tarkibiy qismlariga - qizil, to'q sariq, sariq, yashil, ko'k, indigo va binafsha ranglarga bo'linishi bilan bog'liq. Bu o'zaro ta'sir uchtadan birini oladi umumiy shakllar: aks ettirish, sinish va diffraktsiya.Yorug'lik nurlari silliq yuzaga tushganda va kiruvchi nurlarning burchagiga teng burchak ostida qaytganda akslantirish paydo bo'ladi. Ko'zgu ba'zi hollarda rangning kelib chiqishini tushuntirishi mumkin, chunki oq nurning ba'zi qismlari boshqalarga qaraganda osonroq so'riladi yoki aks etadi. Masalan, yashil ko'rinadigan ob'ekt shunday qiladi, chunki u aks ettirilgan yashil rangdan tashqari oq nurning to'lqin uzunliklarini o'zlashtiradi.Yorug'lik nurlari atmosferada shunday egrilikka uchraydi, u yoki bu sabablarga ko'ra, asosan, uning notekis isishi tufayli, havoning sinishi ko'rsatkichi balandligi bilan o'zgaradi.Havo odatda tuproqdan isitiladi, u quyosh nurlaridan energiya oladi. Shuning uchun havo harorati balandlik bilan kamayadi. Ma'lumki, havo zichligi ham balandlik bilan kamayadi. Balandlik oshishi bilan sinish ko'rsatkichi pasayishi aniqlandi, shuning uchun atmosferadan o'tuvchi nurlar egilib, Yerga egiladi. Bu hodisa normal atmosfera sinishi deb ataladi. Sinish natijasida osmon jismlari bizga ufqdan biroz "baland" (haqiqiy balandligidan baland) ko'rinadi.
Optik hodisalarning ba'zi sirlari.Optik hodisalarni tushuntirishda aks ettirishning bir shakli - ichki aks ettirish ko'pincha ishtirok etadi. Ichki ko'zgu paytida yorug'lik bir sirtga kiradi. Shaffof material materialning ichki yuzasidan aks etadi, so'ngra materialdan ikkinchi marta aks etadi. Kamalak rangini qisman ichki aks ettirish bilan izohlash mumkin.Refraktsiya - bu nurning egilishi, chunki u bir shaffof materialdan ikkinchi shaffof materialga burchak ostida o'tadi. Suv orqali, so'ngra havo orqali o'tadigan yorug'lik to'lqinlari egilib, ko'zni ob'ektning vizual tasvirini yaratadi. Ehtimol, atmosfera sinishining eng keng tarqalgan namunasi - astronomik jismlarning joy almashishi. Agar quyosh to'g'ridan -to'g'ri tepada bo'lsa, u chiqaradigan yorug'lik nurlari to'g'ridan -to'g'ri Yer atmosferasidan o'tadi. Refraktsiya sodir bo'lmaydi va quyoshning ko'rinadigan holatida hech qanday o'zgarish bo'lmaydi.Bu hodisani tushuntirish oddiy. Tuproqdan isigan havoning pastki qatlamlari hali yuqoriga ko'tarilishga ulgurmagan; ularning nurning sinishi ko'rsatkichi yuqori ko'rsatkichlardan past. Shuning uchun, narsalardan chiqadigan, havoda egilgan yorug'lik nurlari ko'zga pastdan tushadi.Sarobni ko'rish uchun Afrikaga borishning hojati yo'q. Buni issiq, sokin yoz kunida va asfalt magistral yo'lining iliq yuzasida kuzatish mumkin.Quyosh ufqqa yaqinlashganda, vaziyat o'zgaradi. Quyosh nurlari Yer atmosferasiga burchak ostida kiradi va sinadi. Ko'z egilganida yorug'lik yo'lini ko'radi va u osmondagi holatdan biroz balandroq joydan kelgan deb taxmin qiladi. Ya'ni, Quyoshning ko'rinadigan joyi uning haqiqiy joyidan qandaydir burchak bilan siljiydi. Xuddi shu holat har qanday astronomik ob'ekt uchun ham amal qiladi. Yulduz ufqqa qanchalik yaqin bo'lsa, masalan, uning aniq pozitsiyasi shunchalik haqiqiy joyidan siljiydi.Ikkinchi toifadagi saroblar yuqori yoki uzoqdan ko'riladigan saroblar deyiladi.Agar ular atmosferaning yuqori qatlamlari biron sababga ko'ra kam uchraydigan bo'lib chiqsa, masalan, u erga qizdirilgan havo kirganda paydo bo'ladi. Keyin erdagi narsalardan chiqadigan nurlar kuchliroq egilib, ularga yetib boradi yer yuzasi ufqqa tik burchak ostida yurish. Kuzatuvchining ko'zi ularni qaysi tomonga kirsa, o'sha tomon yo'naltiradi.
Quyosh nurlarining sinishining eng yorqin misollaridan biri yashil chiroqdir. Bu atama quyosh botishi yoki chiqishidan keyingi vaqtda ekanligini anglatadi. Quyosh tepasidagi ufqda bir soniyadan kam davom etadigan yashil chiroqning porlashini ko'rish mumkin. Yashil chiroq - quyosh nuri sinadigan oxirgi qoldiq yer atmosferasi qizil, to'q sariq va sariq nurlar yo'qolganidan keyin ham ko'rinadi. Yashil chiroq shu nuqtada qoladi, chunki yorug'lik to'lqinlarining qisqa uzunliklari - ko'k va binafsha - atmosfera bo'ylab tarqaladi.
Sinish paytida yuzaga keladigan eng mashhur optik hodisalardan biri bu sarobdir. Sarobning bir turi - past sarob - erga yaqin havo qatlami uning ustidagi havodan ko'proq qizib ketganda paydo bo'ladi. Bu sodir bo'lganda, yorug'lik nurlari ikkita shaffof tashuvchidan o'tadi - issiq, kamroq zich havo va sovuqroq, zichroq havo va sinish. Refraktsiya natijasida Yer yuzida ko'k osmon paydo bo'ladi; u suv tanasiga o'xshab ko'rinishi mumkin va bu suvda daraxtlar kabi narsalar aks ettirilgan.

2-rasm
Kamalak ettita asosiy rangga ega, bir -biriga silliq o'tadi. Kamon turi, ranglarning yorqinligi, chiziqlar kengligi suv tomchilarining kattaligiga va ularning soniga bog'liq. Katta tomchilar ranglari keskin farq qiladigan kamalakni, kichiklari esa loyqa, xira va hatto oq yoyni hosil qiladi. Shuning uchun yozda momaqaldiroqdan keyin yorqin, tor kamalak ko'rinadi, bu vaqtda katta tomchilar tushadi.Atmosferadagi eng ajoyib narsa kamalak bo'lishi mumkin. Kamalak qanday yaratilganini tushunish uchun suvning sharsimon tomchisiga oq nurning bitta nurini tasavvur qiling. Yorug'lik havodan suvga o'tganda, u sinadi. Biroq, oq nurda mavjud bo'lgan har bir rang boshqa rangga o'zgaradi - ko'k va binafsha ranglar qizil va sariq ranglardan ko'ra ko'proq. Yorug'lik rangga qarab tarqaladi yoki bo'linadi deyiladi. Tarqalgan nurlar suv tomchisiga o'tgandan so'ng, ular tomchining orqa yuzasini aks ettiradi va yana havoga chiqadi.
Kamalak nazariyasini birinchi marta 1637 yilda R. Dekart bergan. U kamalakni yomg'ir tomchilarida yorug'likning aks etishi va sinishi bilan bog'liq hodisa sifatida tushuntirdi.Ranglarning paydo bo'lishi va ularning ketma -ketligi oq nurning murakkab tabiati va uning muhitda tarqalishi hal qilinganidan keyin tushuntirilgan. Kamalakning diffraktsiya nazariyasi Eri va Pertner tomonidan ishlab chiqilgan.Yorug'lik nurlari suvdan havoga chiqib ketganda, ular yana sinadi. Bu ikkinchi sinish natijasida ko'k va binafsha ranglarning qizil va sariq ranglardan ajralishi yanada aniqroq bo'ladi. Yer yuzidagi kuzatuvchi milliardlab individual suv tomchilarida qayta-qayta takrorlanadigan voqealar ketma -ketligining aniq natijasini ko'rishi mumkin. Ishlab chiqarilgan kamalak faqat quyoshning oq nuridan iborat bo'lib, uning har bir tomchi suvidan uning tarkibiy qismlariga bo'linadi.Tabiatdagi eng go'zal optik hodisalardan biri - aurora. Qutb kengliklarida qorong'u tungi osmon fonida yonayotgan, miltillovchi, alangalanuvchi qutbli chiroqlar go'zalligini so'z bilan ifodalashning iloji yo'q.Ko'pgina hollarda, aurora yashil yoki ko'k-yashil rangga ega, vaqti-vaqti bilan dog'lar yoki pushti yoki qizil chegarasi bor.Ba'zida ikkilamchi kamonni kuzatish mumkin, bu birlamchi kamonga qaraganda sezilarli darajada kam intensiv bo'ladi va uning rang ketma -ketligi teskari bo'ladi. Ikkilamchi kamalakning burchak radiusi taxminan 50 ° ga teng va shuning uchun asosiy kamon tashqarisida ko'rinadi. Bu kamon bir tomchi suv ichida ikkita ichki aks ettirilgan nurdan keladi. Uch yoki undan ortiq ichki aks ettirish natijasida yuqori darajadagi radiatorlar juda zaif va shuning uchun kamdan -kam uchraydi.Ba'zida ochiq rangli halqalar faqat asosiy kamon ichida ko'rinadi. Ularga g'ayritabiiy kamalak deyiladi; ular bir marta ichki aks ettirishdan keyin suv tomchisidan chiqadigan yorug'lik nurlari ta'siridan kelib chiqadi. Atmosfera optikasi - fizikaning bir bo'lagi bo'lib, u yorug'lik atmosferasi bilan o'zaro ta'sirlashib, ko'zoynaklarning keng assortimentini yaratadi. Kamalak, muz halqalari va nurlari kabi narsalar atmosfera optikasi ostiga tushadi.