Оглавление
ВВЕДЕНИЕ 3
1 ФИЗИКА ГАЛО 4
1.1.1 Световой столб 5
1.1.2 Гало по расположению на небе 8
1.2.1 Гало радиусом 22° 15
1.2.2 Гало радиусом 46° 16
1.2.3 Белые Гало 17
1.2.4 Гало у разных народов 19
1.3.1 Паргелический круг 19
1.3.2 Виды Паргелиев 19
1.3.3 Ложный восход 20
2 ТЕХНОЛОГИЯ ПОДГОТОВКИ ПРЕЗЕНТАЦИИ 22
3 ТЕХНОЛОГИИ РЕШЕНИЯ МАТЕМАТИЧЕСКИХ ЗАДАЧ 32
3.1. Постановка задачи 32
3.2. Решение задачи средствами MathCad 32
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 36
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 37
ПРИЛОЖЕНИЯ 38
Введение
Что такое радуга, знает каждый читатель, все мы не раз видели её. Иное дело – увидеть гало. По сравнению с радугой это оптическое явление значительно более редкое. Без сомнения, многим не доводилось видеть его; более того, многие, наверное, даже не слышали о нём.
Это удивительное явление воспринималось в давние времена как «божье знамение»; оно повергало в трепет непросвещённых людей, порождало суеверия. Наблюдая на небе светящиеся кольца (они возникают вокруг Солнца или Луны), столбы или кресты, да к тому же иногда имеющие «жутковатый» красный оттенок, люди воспринимали их как божественные ореолы, кресты, кровавые мечи и т.п. Они считали, что эти «знамения» предвещают несчастья – войны, голод, болезни и прочие страдания.
Все эти «знамения» в действительности представляют собой оптическое явление в атмосфере – гало. Это название происходит от греческого halos – «круг». Гало обычно появляется вокруг Солнца или Луны, иногда вокруг других мощных источников света, таких как уличные фонари или прожекторы. Но что же такое гало и как оно получается?
Гало по своей природе родственно радуге. Радуга возникает в результате преломлений и отражений световых лучей в каплях дождя, а гало связано с преломлениями и отражениями света в ледяных кристалликах облаков. Своей поражающей воображение симметрией гало обязано правильной форме ледяных кристалликов, а вид наблюдаемого гало зависит от их формы и расположения в атмосферном воздухе.
Физика гало
Структура Гало
Самый простой ответ — радуга вокруг солнца. Радуга, которая создается не капельками воды (как обычная радуга), а радуга, которая создается ледяными кристалликами. Наблюдать гало на небе можно в любое время года, ночью и днем, вокруг солнца или луны и даже вокруг фонарей или ламп (последнее возможно только в холодную погоду).
Гало обычно появляется вокруг Солнца или Луны, иногда вокруг других мощных источников света, таких как уличные огни. Существует множество типов гало и вызваны они преимущественно ледяными кристаллами в перистых облаках на высоте 5—10 км в верхних слоях тропосферы. Вид гало зависит от формы и расположения кристаллов. Отражённый и преломлённый ледяными кристаллами свет нередко разлагается в спектр, что делает гало похожим на радугу. Наиболее яркими и полноцветными бывают паргелии и зенитная дуга, менее яркими — касательные малого и большого гало. В малом 22-градусном гало различима только часть цветов спектра (от красного до жёлтого), остальная часть выглядит белой из-за многократного смешения преломленных лучей. Паргелический круг и ряд других дуг гало почти всегда белые. Интересна особенность большого 46-градусного гало — оно тусклое и малоцветное, в то время как почти совпадающая с ним при малой высоте Солнца над горизонтом верхняя касательная дуга имеет выраженные радужные цвета.
В тусклом лунном гало цветов глазом не видно, что связано с особенностями сумеречного зрения.
Рис.1.1 Преломление света на ледяных кристаллах
Иногда в морозную погоду гало образуется кристаллами очень близко к земной поверхности. В этом случае кристаллы напоминают сияющие драгоценные камни (т. н. алмазная пыль), а нижняя часть гало может быть видна на фоне окружающего пейзажа, если Солнце находится достаточно низко над горизонтом.
Следует отличать гало от венцов. Последние имеют меньший угловой размер (до 5°) и объясняются дифракционным рассеянием лучей источника света на водяных каплях, образующих облако или туман.