Hra světla a stínu Prostorové vnímání a procházející světlo

Podobné dokumenty
HALOVÉ JEVY OBJEKTIVEM AMATÉRSKÉHO FOTOGRAFA. Mgr. Hana Tesařová

OPTICKÉ JEVY V ATMOSFÉŘE. Radka Vesecká,

HOVORKOVÁ M., LINC O.: OPTICKÉ ÚKAZY V ATMOSFÉŘE

Optické jevy v atmosféře Proseminář z optiky

OPTICKÉ JEVY V ATMOSFÉŘE. Přednáška pro U3V, MU Brno, 5. dubna 2018

Cirrus (řasa) patří mezi vysoké mraky (8 13km) je tvořen jasně bílými jemnými vlákny. ani měsíční světlo

Středoškolská odborná činnost 2007/2008. Optické jevy v atmosféře

OPTICKÉ JEVY V PŘÍRODĚ

Optika. Zápisy do sešitu

V oboru viditelného elektromagnetického záření lze využít též vztahu n - 1 p_ n 0-1 ~ po '

Občasník Astronomické společnosti v Hradci Králové SPECIÁL 2000/2 ročník 8. Halové jevy. Petrohrad, 18. VI. 1790

Optika nauka o světle

Optické úkazy na obloze. Duha, koróna, gloriola, halo, polární záře, rozptyl světla, astronomická refrakce, vzdušné zrcadlení, zelený paprsek.

Jan Bednář. Optické jevy v zemské atmosféře

Velký halový slovník

Jiří Bajer, UP Olomouc

Světlo je elektromagnetické vlnění, které má ve vakuu vlnové délky od 390 nm do 770 nm.

Parhelium. Speciál pyramidální hala v ČR. Září 2005 H.O.P.

Optika pro mikroskopii materiálů I

4 Zrakové klamy. 4.1 Rozdělení zrakových klamů Fyziologické zrakové klamy

Odraz světla na rozhraní dvou optických prostředí

Obr. 4 Změna deklinace a vzdálenosti Země od Slunce v průběhu roku

Teplé a hlavně stálé počasí letos v létě většinou poněkud chybělo. Léto si asi mnozí

OPTICKÉ JEVY Petr Skřehot Meteorologická Operativní Rada

FOTOGRAFIE HALOVÝCH JEVŮ, KORON A GLÓRIÍ

M I K R O S K O P I E

Maticová optika. Lenka Přibylová. 24. října 2010

VLNOVÁ OPTIKA. Mgr. Jan Ptáčník - GJVJ - Fyzika - Optika - 3. ročník

S v ě telné jevy. Optika - nauka - o světle, jeho vlastnostech a účincích - o přístrojích, které jsou založeny na zákonech šíření světla

0 x 12. x 12. strana Mongeovo promítání - polohové úlohy.

POČASÍ. G. Petříková, Zdroj náčrtů: Zeměpisný náčrtník a Malá encyklopedie geografie Zdroj fotografií: časopis Týden

Základní pojmy Zobrazení zrcadlem, Zobrazení čočkou Lidské oko, Optické přístroje

7.ročník Optika Lom světla

Název a číslo materiálu VY_32_INOVACE_ICT_FYZIKA_OPTIKA

Modré nebe. Nebe bez mráčku je za dne modré. Bez atmosféry bychom i ve dne hleděli do tmavého vesmíru.

OPTIKA. Mgr. Jan Ptáčník - GJVJ - Fyzika - Sekunda

OPTICKÉ VLASTNOSTI OKA. ROZKLAD SVĚTLA HRANOLEM 1. OPTICKÉ VLASTNOSTI OKA

Geometrická optika. předmětu. Obrazový prostor prostor za optickou soustavou (většinou vpravo), v němž může ležet obraz

Systémy pro využití sluneční energie

Kapitola 5. Seznámíme se ze základními vlastnostmi elipsy, hyperboly a paraboly, které

Registrační číslo projektu: CZ.1.07/1.5.00/ Elektronická podpora zkvalitnění výuky CZ.1.07 Vzděláním pro konkurenceschopnost

Roční statistika projektu HOP

HALOVÉ JEVY. Patrik Trnčák

Elektromagnetické vlnění

Pravoúhlá axonometrie - osvětlení těles

OPTIKA VLASTNOSTI SVĚTLA ODRAZ SVĚTLA OPAKOVÁNÍ - 1

3. SVĚTELNÉ JEVY. Světelné zdroje. Rychlost světla.

HALO OBSERVATION PROJECT

Pracovní listy MONGEOVO PROMÍTÁNÍ

Univerzita Karlova v Praze Matematicko-fyzikální fakulta BAKALÁŘSKÁ PRÁCE. Aleš Jirk. Optické jevy v atmosféře

FYZIKA II. Marek Procházka 1. Přednáška

Korekce souřadnic. 2s [ rad] R. malé změny souřadnic, které je nutno uvažovat při stanovení polohy astronomických objektů. výška pozorovatele

ODRAZ A LOM SVĚTLA. Mgr. Jan Ptáčník - GJVJ - Septima - Fyzika - Optika

ZOBRAZOVÁNÍ ROVINNÝM ZRCADLEM

OPTIKA - NAUKA O SVĚTLE

Rozvinutelné plochy. tvoří jednoparametrickou soustavu rovin a tedy obaluje rozvinutelnou plochu Φ. Necht jsou

Zákon odrazu. Úhel odrazu je roven úhlu dopadu, přičemž odražené paprsky zůstávají v rovině dopadu.

Slunce zdroj energie pro Zemi

PARHELIUM. Zpravodaj o pozorování optických jevů

3.2.5 Odraz, lom a ohyb vlnění

9. Geometrická optika

pohyb hvězdy ve vesmírném prostoru vlastní pohyb hvězdy pohyb, změna, souřadné soustavy vzhledem ke stálicím precese,

Mraky, mráčky, obláčky. Zeměpis Ivana Zábranská

PATRIK TRNČÁK HALOVÉ JEVY

Zpravodaj o pozorování optických jevů Září 2007

Fyzika aplikovaná v geodézii

Parhelium Halo observation project

Voda jako životní prostředí - světlo

Čočky Čočky jsou skleněná (resp. plastová) tělesa ohraničená rovinnými nebo kulovými plochami. Pracují na principu lomu. 2 typy: spojky rozptylky

10.1 Šíření světla, Fermatův princip, refrakce

Cyklografie. Cyklický průmět bodu

GEOMETRICKÁ OPTIKA. Znáš pojmy A. 1. Znázorni chod význačných paprsků pro spojku. Čočku popiš a uveď pro ni znaménkovou konvenci.

AXONOMETRIE - 2. část

Šroubovice... 5 Šroubové plochy Stanovte paprsek tak, aby procházel bodem A a po odrazu na rovině ρ procházel bodem

MONGEOVO PROMÍTÁNÍ - 2. část

Konstruktivní geometrie PODKLADY PRO PŘEDNÁŠKU

JEVIŠTNÍ PERSPEKTIVA TABULKA 19

I:!l<I""''''''"im II tereslrkkó

Konstruktivní geometrie

Další plochy technické praxe

PARHELIUM. Pozorování halových jevů v České republice. Číslo 1. Únor 2005.

Jméno autora: Mgr. Zdeněk Chalupský Datum vytvoření: Číslo DUM: VY_32_INOVACE_20_FY_C

Zavádění inovativních metod a výukových materiálů do přírodovědných předmětů na Gymnáziu v Krnově 07_10_Zobrazování optickými soustavami 1

Shodná zobrazení. bodu B ležet na na zobrazené množině b. Proto otočíme kružnici b kolem

KRUHOVÁ ŠROUBOVICE A JEJÍ VLASTNOSTI

Astronomická pozorování

1.1 Napište středovou rovnici kružnice, která má střed v počátku soustavy souřadnic a prochází bodem

ŘEŠENÉ PŘÍKLADY DESKRIPTIVNÍ GEOMETRIE. ONDŘEJ MACHŮ a kol.

FAKULTA STAVEBNÍ VUT V BRNĚ PŘIJÍMACÍ ŘÍZENÍ PRO AKADEMICKÝ ROK

9. Je-li cos 2x = 0,5, x 0, π, pak tgx = a) 3. b) 1. c) neexistuje d) a) x ( 4, 4) b) x = 4 c) x R d) x < 4. e) 3 3 b

ČOČKY JAKO ZOBRAZOVACÍ SOUSTAVY aneb O spojkách a rozptylkách. PaedDr. Jozef Beňuška jbenuska@nextra.sk

ZOBRAZOVÁNÍ ZRCADLY. Mgr. Jan Ptáčník - GJVJ - Septima - Optika

VÝPOČTY VLHKOSTNÍCH CHARAKTERISTIK a KLASIFIKACE OBLAKŮ

Pozorování Slunce s vysokým rozlišením. Michal Sobotka Astronomický ústav AV ČR, Ondřejov

EU PENÍZE ŠKOLÁM NÁZEV PROJEKTU : MÁME RÁDI TECHNIKU REGISTRAČNÍ ČÍSLO PROJEKTU :CZ.1.07/1.4.00/

Zobrazení hranolu. Příklad 5: Sestrojte řez pravidelného šestibokého hranolu s podstavou v půdorysně rovinou ρ. Sestrojte síť seříznuté části.

II. Zakresli množinu bodů, ze kterých vidíme úsečku délky 3 cm v zorném úhlu větším než 30 0 a menším než 60 0.

Typy světelných mikroskopů

Vlnové vlastnosti světla. Člověk a příroda Fyzika

Fyzika 2 - rámcové příklady vlnová optika, úvod do kvantové fyziky

Transkript:

1

2

3

Hra světla a stínu Prostorové vnímání a procházející světlo 4

Měsíc s malým halo 22 a Jupiter. Kondenzační stopa drobné kapičky a ledové krystaly z výfukových plynů 5

-La palma, Kanárské ostrovy - Perspektiva, trojúhelníkový tvar stínu bez ohledu na tvar hory 6

Primární a sekundární duha 7

Lom, rozklad, odraz a interference světla ve velkém množství vodních kapek Primární duha výstup pod ostrým úhlem, max 42 Sekundární duha, max 51 (méně výrazná, nad hlavní duhou) 8

Koncentrace výstupních paprsků kolem úhlu 42 (duhový úhel) Vše probíhá v celé kapce, ne v rovině oblouk symetrický kolem osy, kam směřuje stín pozorovatele Difrakce bílého světla 9

10

Na vzniku duhy se podílejí kapky v různých vzdálenostech od pozorovatele. 11

n2 sin α Snellův zákon lomu paprsku: n = = n1 sin β Index lomu vody pro světlo: červené n=1,330 ; zelené n=1,334; modré n=1,337 12

Kapka jednotkového poloměru (h= 0 1) h = sin α Alfa vstupní úhel Gama úhel vstupního a výstupního paprsku γ = 360 2α 2(180 2 β ) = 4 β 2α sin α h h n= n = β = arcsin sin β sin β n h γ = 4 arcsin 2 arcsin h n 13

Poloměr hlavní duhy 42, vedlejší duhy 51 Ostatní paprsky vycházející z kapky po jednom vnitřním odrazu vycházejí pod úhly 42 až 0 - obloha uvnitř hlavního oblouku je světlejší (také vnější obloha vedlejší duhy), Alexandrův oblouk tmavší část 14

Sluneční kotouč není bodový zdroj (úhlový průměr asi 0.5 ) šířka primárního oblouku asi 2, šířka sekundárního oblouku asi 4. Duhy vyšších řádů? - Pozorovány 3. a 4. řádu (3. a 4. odraz paprsku, nevýrazné, objevovali by se kolem Slunce) 15

Vysvětlení pomocí geometrické optiky Lze uvažovat vliv deformace a velikosti kapek na podobu duhy Uvažování interference světla lze vysvětlit světlejší a tmavší proužky pozorované na vnitřní straně hlavní nebo vnější straně vedlejší duhy (podružné duhové oblouky) Paprsky se po odrazu na kapkách polarizují viz video Lze vytvořit duhu i Měsícem 16

17

Difrakce na kapkách projevuje se více se zmenšujícím se poloměrem kapek. - vliv na stupeň jasnosti jednotlivých barev a vede ke vzniku druhotných duh uvnitř duhového pásu 18

Duha na trávě pokryté rosou tvar široké paraboly světlo dopadá do našeho oka, když jeho paprsek svírá s osou Slunce - oko úhel 42 - světelný kužel protíná povrch země - průsečnice hyperbola (během dne se mění v elipsu) - 19

Malé halo a parhelia v Krkonoších 20

21

Optické úkazy na obloze kolem Slunce a Měsíce (kola, oblouky, skvrny) Drobné ledové krystalky v atmosféře (jemné řasové oblaka 6-12 km) Šestiboké destičky, šestiboké sloupky (odraz bělavý nádech, lom a průchod duhový nádech) Malé halo kolem Slunce (kruh o poloměru 22 ), vedlejší slunce 22

23

Cirrus, cirrostratus, cirrocumulus - před příchodem teplé fronty předzvěst zhoršení počasí a srážek. - Jemné bělavé závoje, nezastiňují sluneční kotouč Cirrovitá oblačnost modravé průsvitné pásy 24

Halový jev závisí na: typu krystalu, orientaci krystalu (náhodná, uspořádaná) a výšce Slunce nad obzorem. 25

Lom paprsků na náhodně orientovaných krystalcích ve tvaru šestibokých sloupků (vnikají do nich boční stěnou a vystupují jinou) Kumulace paprsků kolem 22 (ostatní se odchylují o větší úhel) Tvar hala neovlivňuje výška slunce nad obzorem 26

27

Úhlová vzdálenost od Slunce závisí na výšce nad horizontem Slunce na horizontu vedlejší slunce na malém halu 22 Slunce 50 nad obzorem parhelia 32 od slunečního disku Duhově zbarvená Lom paprsků, boční stěny krystalů ve tvaru destiček 28

29

Světelný pruh, vertikální (nejčastěji horní část) Odraz paprsků od podstav horizontálně orientovaných ledových destiček (od stěn krystal. Sloupků, hl. osa orientována vodorovně) 30

31

Závislost tvaru na výšce Slunce nad obzorem Paprsky prochází bočními stěnami šestibokých ledových hranolků, které jsou orientovány svou hlavní osou téměř rovnoběžně s horizontem (duhové) 32

33

Málo pozorovatelné, velmi slabé (koncentrace krystalů, paprsky do většího poloměru) Lom světla na náhodně orientovaných šestibokých led. sloupcích, paprsek vniká podstavou a vychází boční stěnou 34

Vysoko nad Sluncem, duhový Lom na horizontálně orientovaných led. Destičkách (horní podstavou, ven boční stěnou) 46 nad Sluncem, Slunce níže než 32 Při nízkém slunci oblouk 30 od zenitu, s rostoucí výškou se blíží k zenitu 35

36

Bělavý kruh, obepíná dokola oblohu ve stejné výšce nad obzorem jako je Slunce Odraz na podstavách ležících sloupků nebo na bočních stěnách destiček Boční slunce 120, protislunce (antihélium) 37

Vzácný, nad malým halem, duhový Sloupky se svými osami vodorovně, navíc dvojice stěn šestibokých sloupků leží v horizontální rovině Parryho oblouk (značen bíle) 38

Lowitzovy oblouky oblouky vybíhající od malého hala k parheliím, speciálně orientované destičky Hala s poloměry 9, 18, 20, 23, 24, 35 náhodně orientované pyramidální krystaly, při jejich částečném uspořádání mohou vzniknou atypická parhelia a oblouky Spodní slunce, subhorizontální oblouky halové jevy objevující se pod horizontem, jsou viditelné z letadel nebo hor 39

40

41

42

43

Halový jev Četnost (10 let v Německu) Četnost (22 let, Nizozemsko) Malé halo 22 100 209 Vedlejší slunce 73 71 Dotykový oblouk 22 27 59 Halový sloup 16 34 Cirkumzenitální oblouk 13 31 Parhelický kruh 4 13 Velké halo 46 4 18 Boční slunce 120 1 1 Parryho oblouky 1 44

Prosvítání skrz vrstvu drobných kapek soustředné barevní prstence - ohyb Bělavá, duhová (uvnitř modrá, vně č.) Vzdálenost 5 až 10 Poloměr prstenců závisí na velikosti kapek Mlha,oblaka, pyl 45

46

Výrazné perleťové zbarvení (červená, zelená) Ohyb a interference při průchodu kapičkami Kopíruje po obvodu tenký oblak 47

Zpětný ohyb paprsků Duhové prstence kolem stínů vržených do vrstvy oblačnosti, mlhy Brockenský přízrak (Harz) 48

Video Vzhled glorioly a velikost kapek 49

Nýdek, 21.7. 2008. 50

Letní slunovrat 21.6. Výška 80 85 km, -130 C Drobné led. částice Pozorování: zem. šířka 50-65, červen, červenec Slunce 6-16 pod obzorem, mezi SZ a SV obzorem, půlnoc Těsně nad obzorem 51

Teplejší vzduch -> větší rychlost světla (menší index lomu) Turbulence 52

53

Ohyb paprsků různá teplota vzduchu ve vrstvách atmosféry. 54

55

Zelený paprsek se láme více než červený. 56

Inferior mirage - video 57

Podobné fata morganě na silnici. 58

59

Inverzní vrstva vzduchu 60

61

62

63

64

65

66

67

68

Svítící oblaka uměle vyvolané startem rakety. 69

70

Zdroje: Atmospheric optics: http://www.atoptics.co.uk/ Optické úkazy v atmosféře: http://ukazy.astro.cz/ http://mujweb.cz/www/sika/duha.htm 71