Какие миражи (верхние или нижние) ещё называют озерными? Ответ поясните.
Миражи
Мираж является оптическим явлением в атмосфере, которое делает видимыми предметы, которые в действительности находятся вдали от места наблюдения, отображает их в искажённом виде или создаёт мнимое изображение.
Миражи бывают нескольких видов: нижние, верхние, боковые миражи и другие. Образование миражей связано с аномальным изменением плотности в нижних слоях атмосферы (что, в свою очередь, связано с быстрыми изменениями температуры).
Нижние миражи возникают преимущественно в тех случаях, когда слои воздуха у поверхности Земли (например, в пустыне) очень сильно разогреты и их плотность становится аномально низкой. Лучи света, которые исходят от предметов, начинают преломляться и сильно искривляться. Они описывают дугу у поверхности и подходят к глазу снизу. В таком случае можно увидеть предметы как будто зеркально отражёнными в воде, а на самом деле это перевёрнутые изображения отдалённых объектов (рис.1). А мнимое изображение неба создаёт при этом иллюзию воды на поверхности.
Верхние миражи возникают над сильно охлажденной поверхностью, когда над слоем холодного воздуха у поверхности образуется более тёплый верхний слой (рис. 2). Верхние миражи являются наиболее распространёнными в полярных регионах, особенно на больших ровных льдинах со стабильной низкой температурой. Изображения предметов, наблюдаемые прямо в воздухе, могут быть и прямыми, и перевёрнутыми.
Выберите верные утверждения, соответствующие содержанию текста.
А. В Северном Ледовитом океане наблюдать верхние миражи более вероятно по сравнению с нижними.
Б. Наблюдать миражи можно при резких изменениях температуры воздуха.
1) Верно только А.
2) Верно только Б.
3) Оба утверждения верны.
4) Оба утверждения неверны.
Решение.
Мираж - оптическое явление в атмосфере: преломление потоков света на границе между резко различными по плотности и температуре слоями воздуха (Б - верно). Для наблюдателя такое явление заключается в том, что вместе с реально видимым отдалённым объектом (или участком неба) также видно и его отражение в атмосфере.
Нижний мираж наблюдается при 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, на уходящей вдаль дороге в жаркий летний день видится лужа.
Верхний мираж наблюдается над холодной земной поверхностью при инверсном распределении температуры (температура воздуха повышается с увеличением высоты). Верхние миражи случаются в целом реже, чем нижние, но чаще 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 (А - верно).
Ответ: 3.
Ответ: 3
Источник: Демонстрационная версия ОГЭ-2018 по физике., Демонстрационная версия ОГЭ-2019 по физике.
ДЕПАРТАМЕНТ ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ ПРИМОРСКОГО КРАЯ
КРАЕВОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ АВТОНОМНОЕ
ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ
«ПРОМЫШЛЕННО - ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ КОЛЛЕДЖ»
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
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.
Поверхность соприкосновения, словно зеркало, отражает в безводной пустыне пышную растительность оазиса, который находится очень далеко. Так же и на шоссе небо отражается в лужах, которых на самом деле нет.
Миражи в пустыне Сахара
В пустыне Сахара ежегодно наблюдается огромное число миражей. Иногда миражи обманывают даже очень опытных проводников караванов. Так, в середине 20 века в пустыне погибли 60 человек и 90 верблюдов. Караван погнался за миражом, который увёл его на 60 километров в сторону от колодца. Теперь составлены даже специальные карты миражей с отметкой мест, где и какие явления обычно наблюдаются.
Редко встречающаяся форма миража, когда на горизонте появляются сложные и быстро меняющиеся изображения предметов - фата моргана. Мираж представляет собою изображения реально существующего предмета, часто увеличенное и сильно искаженное. Его можно зарисовать, сфотографировать, заснять на плёнку.
Различают несколько видов миражей: верхние, нижние, боковые, сложные.
Наиболее часто встречаются первые два, и вызваны они резким уменьшение плотности воздуха с высотой.
Нижние миражи возникают, когда у самой поверхности имеется сравнительно тонкий слой очень тёплого воздуха. Лучи от наземных предметов на границе с ним испытывают полное внутреннее отражение. Такой тёплый слой воздуха играет роль как бы воздушного зеркала.
Условия, благоприятствующие возникновению нижних миражей, обычно реализуются в степях и пустынях, при солнечной и безветренной погоде. Это состояние крайне неустойчивое, ведь сильно нагретый, а значит, более легкий воздух, находится внизу, под слоем более холодного и тяжёлого.
Верхние миражи возникают, когда плотность воздуха с высотой быстро уменьшается. Изображение получается над предметом.
Миражи — явление обычное не только для жарких пустынь, но и для холодных арктических территорий. Главное — неравномерно нагретые слои воздуха, которые в избытке присутствуют в этих уголках Земли. В зависимости от расположения слоев «бутерброда» миражи бывают двух типов — нижние и верхние. Нижним называется самый известный мираж — пустынный. Он появляется, когда у поверхности земли образуется прослойка более горячего воздуха. Понятно, что чаще всего они возникают в пустыне, когда солнце нагревает землю до состояния раскаленной сковороды. Но ехать в пустыню для того, чтобы увидеть такой мираж, вовсе необязательно — солнечным летним днем их полно и в нашей средней полосе, достаточно посмотреть на асфальт. Да, эти небольшие «лужи», которые возникают в мареве на шоссе, не что иное, как самый настоящий нижний мираж.
Источники: fotokto.ru, www.liveinternet.ru, otvet.mail.ru, www.stihi.ru, www.bugaga.ru
Аномальная зона Адыгеи
Аристотель Фиораванти – последнее слово итальянского зодчего
Космоплан X 37b
Дом ночных призраков
Домик на дереве
Нет ни одного ребенка, да и взрослого тоже, который бы не мечтал о настоящем домике на дереве. Домике, где можно...
Лондон - столица Великобретании
Лондон является Меккой для туристов благодаря своим старинным зданиям и постройкам, которые можно смело отнести к шедеврам архитектуры. Самой главной достопримечательностью...
Музей Замка в Мальборке
Сейчас хозяином крепости над Ногатом является Музей Замка в Мальборке, основанный в 1961 году. Основными заданиями Музея являются: забота про старинный...
Озеро Онтарио
Название озера Онтарио происходит от « ontario », означающее на языке Гуронов «большое озеро». Значительно позже северная часть озера, которая...
Каспийское море-озеро
Самым большим озером на планете считается Каспийское море. Его площадь равна почти 400 квадратным километрам. По поводу него до...
Легенды и тайны священной горы Кайлас
Большинство паломников и пилигримов добираются до Кайласа именно с целью совершить кору. Считается, что даже однократный обход вокруг Кайласа...
Солнечная электростанция в Минске станет частью комплексного проекта «Газпрома»
«Зеленые здания» в Минске, строящиеся по стандарту B-REA-M, называли самым амбициозным проектом в столице Беларуси, притом еще и достаточно инновационным. Одна...
С эффектом миража сталкивались многие из нас, для этого достаточно вспомнить, как становится волной в жаркий день дорога вдали. Но по настоящему большие миражи можно увидеть только в пустыне. В общем, мираж это всего лишь оптическое явление, которое создает эффект видимости определённых предметов.
Существует три класса миражей. Первый класс это нижние миражи. При таком виде миража, нижняя часть пустыни, т.е. небольшая полоска песка оптически превращается в некий водоём. Это можно увидеть, если находится на уровень выше этой полосы. Такие миражи самые распространённые. Второй вид миражей – верхние миражи. Это более редкое явление, к тому же менее живописные. Верхние миражи появляются на больших расстояниях и на большой высоте над уровнем горизонта. Третий класс миражей не поддаётся никакому объяснению, и уже многие годы учённые ломают голову над разгадкой этой тайны. Красивейшим и фантастическим из миражей считается фата – моргана. Словно по волшебству могут возникать прекраснейшие замки, которые непрерывно движутся. Другое загадочное явление – хрономиражи, которые отображают происходящие на больших расстояниях и в другом времени события. Такое чудо неоднократно наблюдали во многих уголках планеты, но как правило, перед утром.
В чём же причина появления таких удивительных явлений? Это происходит благодаря удивительным играм света и воздуха. Вот как это понимать. Когда температура воздуха довольно высока, и она выше у поверхности земли, нежели в более высоких слоях, создаются благоприятные условия для возникновения миражей. Плотность воздуха уменьшается при повышении его температуры, и напротив. А, как известно, чем плотнее воздух, тем лучше он преломляет свет. Лучи, падающие с неба, имеют синий спектр, и часть из них преломляется, а другая достигает человеческого зрения и формирует общую картину видимого неба. Та часть лучей, которая преломилась, достигает земли впереди человека, и, преломляясь о её поверхность, также попадают в поле зрения человека. Эти лучи мы видим в голубом спектре, именно поэтому создаётся впечатление, что впереди нас синий водоём. Усиливает такое впечатление колеблющийся впереди нас нагретый воздух.
Если мираж возникает над поверхностью моря, то всё происходит с точностью до наоборот. Внизу, над гладью воды температура воздуха ниже, а с высотой – более высокая. При таком стечении обстоятельств возникают верхние миражи, при которых мы наблюдаем изображение того или иного предмета в небе.
Самый знаменитый мираж – оазис посреди раскаленной пустыни, который видят уставшие путники. Нет, это не мечта, это настоящий оазис, вот только находится он за многие километры от этой точки, а его изображение, это всего лишь проекция картинки, которая переносится сюда путём многократного преломления световых лучей, при идеально созданных для этого условиях.
Не стоит наивно воображать, что мираж это игра больного воображения. Их появление подтверждено многими фотоснимками.
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
