Световые явления в физике — виды, формулы и определения с примерами

КлассификацияПравить

Давно существует стереотип, что мираж – это галлюцинации людей, оказавшихся посреди пустыни и теряющих последние силы. Действительно, в определенных ситуациях человек может увидеть, что угодно.

Но существует ли мираж на самом деле, или это всего лишь иллюзия? И если он реален, можно ли его сфотографировать?

В зависимости от высоты, на которой появляется мираж, и окружающих условий, выделяют несколько видов этого явления:

— Нижний мираж. Появляется в жаркую погоду над поверхностью, состоящей из песка или асфальта. Свет отражается от раскаленного воздуха, из-за чего кажется, что территория покрыта тонким слоем воды.

— Верхний мираж. Чаще встречается в заснеженных территориях, возникает высоко над землей, где воздух теплее, чем у поверхности. Визуально мираж может представлять собой перевернутые проекции объектов, расположенных вдали.

— Боковой мираж. Образуется возле нагретых стен и является проекцией находящихся рядом объектов.

— Объемный мираж. Образуется в пространстве, где имеются неподвижные пары воды.

— Фантом. Чтобы появился данный вид миража, высоко над землей должна присутствовать нагретая воздушная область. Если солнечные лучи отразятся от предмета и с поверхности земли под углом попадут в нее, обратно они вернутся в другое место, где появится проекция объекта.

Так можно ли сфотографировать мираж?

Некоторые люди ошибочно полагают, что мираж – это обман зрения, и его не существует на самом деле. Однако это явление представляет собой оптический эффект и является вполне реальным.

Интересный факт: наблюдать мираж можно не только в пустыне, но и на дороге в жаркую погоду. Если воздух над асфальтом достаточно горячий, то в нем будут заметны оптические искажения.

Когда песок в пустыне нагревается, у поверхности он сильно расширяется. Из-за этого падающие лучи Солнца отражаются и поворачиваются вверх. Сменив вектор направления, они начинают подниматься до тех пор, пока воздух снова не станет прохладным. В этот момент они разворачиваются и опускаются обратно. Многократные отражения света в горячем воздухе видно невооруженным взглядом на больших расстояниях. Заметны они и для камеры, поэтому мираж можно сфотографировать.

Мираж обманывает людей и дарует им несбыточные надежды. Губит целые караваны и мешает проводить спасательные операции. Является перед изумлёнными взглядами публики призраков, доводя их тем самым до потери сознания – и в последний момент рассеиваются как дым.

Что это такое?

Мираж – это природное явление уникальное и абсолютно непредсказуемое. Исследователи этого феномена знают о нём практически всё. Они без проблем могут поэтапно рассказать, как они возникают, какими бывают и почему исчезают. А вот воочию увидеть их удаётся довольно редко, поскольку условия для их создания есть далеко не всегда и не повсюду.

Учёные, которые исследуют это чудо природы утверждают, что мираж являет собой оптический эффект и образуется тогда, когда свет отражается между неравномерно нагретыми, а потому – различными по плотности слоями воздуха. Или в том случае, когда воздушные массы по каким-либо причинам необычно распределились по вертикали.

Говоря про мираж, можно не без оснований утверждать, что это своего рода игра воздуха со светом, в результате которого можно увидеть мнимые изображения самых разных предметов.

Оригинальные предметы, фантомы которых внезапно появляются перед глазами удивлённой публики, существуют на самом деле, но на огромном расстоянии от того места, где вдруг стали видимыми. А зрители видят всего-навсего проекцию картинки, которая транслируется на огромном расстоянии от оригинального объекта путём многократного преломления световых лучей при наличии оптимальных для передачи изображения условий. Тогда, когда температура возле земной поверхности значительно превышает температуру в более высоких атмосферных слоях.

Как они появляются?

Миражи возникают тогда, когда образуются так называемые «атмосферные зеркала». Это происходит, когда один из верхних воздушных слоёв начинает отражать световые лучи.

Это, например, может произойти утром, в то время, как нижние атмосферные слои ещё не нагрелись, а потому сильно охлаждены из-за соприкосновения с землёй. В это же время слои, которые находятся над ними – более тёплые, поэтому один из верхних слоёв начинает отзеркаливать от себя всё, что расположено на Земле.

Часто можно увидеть даже те предметы, что расположены на огромном расстоянии от зрителя – города, архипелаги, леса, горы, поезда, морские судна. Например, известен случай, когда путник однажды заметил на морском побережье парящий в воздухе город, причём – вверх тормашками. Но самое интересное случилось потом, когда через несколько километров он увидел град, копию которого он ранее созерцал.

Виды

Миражи могут быть стабильными и блуждающими, горизонтальными и вертикальными. Каждый из них возникает несколько по-другому, так как атмосферные явления, которые их вызывают, абсолютно разные не только по форме, но и из-за причины возникновения, поэтому классификация этого феномена довольно условна.

Атмосферные: нижние или озёрные

Именно иллюзии озёрного типа приводили в отчаяние путников, которые брели по пустыне, видели невдалеке вожделенную воду – и упорно двигались к ней, тратя на это последние силы. Но та постоянно отступала и упрямо держалась на одном и том же от них расстоянии. После чего, вдоволь поиздевавшись, медленно рассеивалась в пространстве.

Увидеть фантом озёрного типа можно в чрезвычайно знойный день в виде несуществующей воды на горячем асфальте. Или же наблюдая за каким-нибудь объектом вдоль нагретой солнцем стены – возле неё некоторое время спустя почти всегда возникает копия этого предмета.

Возникает озёрный фантом следующим образом:

  • Лучи Солнца накаляют земную поверхность (в пустыне – песок), из-за чего нагревается нижний слой воздуха, который сразу уходит наверх, и его заменяет следующий слой – и происходит то же самое.
  • Солнечные лучи всегда отражаются от тёплых слоёв по направлению к холодным – так возникает рефракция.
  • Поскольку небо возле горизонта в этот момент светлого цвета, лучи от него, двигаясь к земле, отражаются и под определённым градусом попадают в поле зрения человека снизу.
  • Из-за этого путник видит кусочек синего неба, расположенное значительно ниже, чем на самом деле, и принимает его за воду, которая к тому же ещё и сияет, и переливается. Сияющие и переливающие волны – это неоднородные потоки тёплого воздуха, что поднимается над раскалённой землёй (песком).

Боковые

Появляются боковые миражи, когда воздушные слои, обладающие одной и той же плотностью, находятся не так, как всегда, в горизонтальном положении, а под углом или вертикально. Их обычно можно увидеть возле скал на берегу моря или озера, сразу после того, как взошло Солнце или, когда оно стоит высоко, но ни водная стихия, ни воздух над ней ещё не прогрелись.

Примером такого фантома может быть видение реально приближающейся к побережью лодки, а рядом с ней – её фантомную копию, но уже удаляющуюся от побережья.

За фантомом этого типа можно наблюдать на примере одного оптического фокуса. Для этого нужно встать в полуметре (плюс десять-двадцать сантиметров) от стены, длина которой более десяти метров, и попросить друга постепенно приближать какой-нибудь блестящий предмет к противоположному концу стены. Нужно пристально смотреть на этот объект. Когда он окажется возле стены, его контуры исказятся, и на стене отобразится копия предмета (если день окажется знойный, то и не одна).

Фантом дальнего видения

Одним из ярких примеров таких фантомов является Летучий Голландец. Согласно морским мифам, капитан корабля-призрака навеки осуждён скитаться по морским просторам, нигде не причаливая. Моряки от встречи с мистическим кораблём никогда ничего хорошего не ждали – она всегда знаменовала несчастья и кораблекрушение.

Почти все истории о нём звучали приблизительно одинаково – призрачное судно плыло прямо на них, не отвечало на сигналы и крики, а потом неожиданно пропадало в тумане. На самом деле, команда корабля видела перед собой проекцию кораблей, что находились в это время на огромном расстоянии от них.

Ещё одним примером может послужить история, которая произошла с кораблём капитана Виллема Баренца (1596), когда он застрял среди льдов Новой Земли, из-за чего команде пришлось пережидать там полярную ночь. Примечательно, что благодаря миражу восход Солнца они увидели на полмесяца раньше, чем он произошёл на самом деле.

Появляется мираж дальнего видения тогда, когда земная поверхность нагревает воздушные массы, после чего они уходят вверх и охлаждаются. Если наверху над слоем холодных воздушных масс в силу тех или иных причин окажется более тёплый (например, его сюда занесли ветра с юга) и при этом сильно разреженный слой, а разница температуры между ними окажется довольно большой, то произойдёт рефракция. Световые лучи, которые отражаются от предметов, что расположены на земной поверхности, сделают дугу и уйдут обратно вниз, но уже не к своему непосредственному источнику. Они оказываются в десятках, а иногда и в сотнях километрах от него.

Фата-Моргана

Одним из примеров феномена Фата-Морганы могут послужить так называемые миражи-оборотни, когда оригинальные предметы изменяются настолько, что их не узнать. Например, известен случай, когда французские солдаты, шедшие через пустыню, заметили шедших друг за другом фламинго. После того как птицы оказались в зоне миража, они расслоились – у каждой из них вдруг оказалось четыре ноги, и они стали походить на всадников в белых одеждах. Естественно, капитан послал солдата прояснить ситуацию и когда тот оказался в зоне миража, он тоже видоизменился – ноги его коня значительно удлинились и создалось впечатление, будто он оседлал некое мифическое чудовище.

Фата-Моргана способна значительно искажать размеры предметов. Например, однажды, один человек, будучи на расстоянии четырех километров от Страсбургской колокольни, увидев её, решил, что до неё не более двух тысяч метров. Увиденное им сооружение оказалось для него в этот момент увеличенное в двадцать раз.

Фата-Моргана – это чрезвычайно сложное оптическое явление, состоящее сразу из нескольких миражей, когда предметы, которые расположены на довольно-таки большом расстоянии от наблюдателя, видны многократно, причём каждый из них искажен по-своему. Теорий, почему так получается, множество.

По одной из них, для возникновения такого оптического эффекта нужно, чтобы В нижних атмосферных слоях (в основном – из-за разницы температур) чередовались друг с другом слои воздуха с различной плотностью, из-за чего они получают способность отзеркаливать предметы. Полученные зеркальные отражения с помощью преломляющихся лучей проектируют на поверхность или над ней сразу несколько искажённых картинок, которые быстро чередуются друг с другом и при этом частично накладываются одна на другую.

Объёмный феномен

Иногда в горах при наличии в воздухе так называемых «стоячих» паров воды можно увидеть самого себя на близком расстоянии, только в слегка искажённом варианте.

Опасность!

К сожалению, миражи – это не только удивительное, незабываемое и чрезвычайно интересное зрелище, но они также и нередко приводят (особенно в прежние времена) к человеческим жертвам. Довольно поучительным есть один из многочисленных случаев, когда из-за этого оптического эффекта в пустыне на Севере Африки погибло более шестидесяти человек и почти сто верблюдов.

А все потому, что этому явлению удалось успешно обмануть чрезвычайно опытного проводника, который «купился» на иллюзию и увёл караван на шестьдесят километров в сторону от колодца, к которому он направлялся.

Чтобы избежать подобных случаев, специалисты составляют карты, на которых отмечают места, где наиболее часто можно увидеть этот оптический эффект. Поскольку миражи в подобных местностях довольно неплохо изучены, на таких путеводителях обычно указывается не только, где именно они возникают, но и что обычно изображают – колодцы, пальмовые рощи, горы.

Где лучше всего наблюдать за дивным явлением

Исследователи утверждают, что миражами можно любоваться в любой точке нашей планеты (главное, оказаться в нужное время в нужном месте) – причем увидеть их можно даже из космоса. Например, космонавту Георгию Гречко удалось заснять айсберг, который висел над облаками.

Но есть регионы, где их можно встретить наиболее часто, без каких-либо дополнительных поисковых экспедиций. Речь идёт прежде всего о многочисленных пустынях нашей планеты. Существуют места, где миражи встречаются не реже, иногда даже чаще.

Аляска

Самые чёткие и яркие видения возникают не в пустыне, как принято считать, а на Аляске. Чем холоднее, тем видения лучше и отчетливее видны. Здесь не раз были замечены проекции гор и даже огромные города с небоскрёбами, которых на Аляске попросту нет.

Постоянно фиксировать их появление начали только в позапрошлом веке и даже была создана специальная организация, которая существует до сих пор, занимается изучением этих оптических явлений, и даже выпускает свой журнал. Ну, и как истинные американцы, которые никогда не упустят возможности заработать, организовывают туры для туристов, которые хотят полюбоваться миражами.

Восточное побережье Китая

Однажды в китайском городе Пенглай после проливных дождей внезапно появились видения современных многоэтажных домов, улиц, переполненных людьми и скоростными машинами. За этим явлением на протяжении четырёх часов наблюдали не только местные жители, но и многочисленные туристы.

Этот случай для данной местности довольно типичный, поскольку здесь уже было неоднократно зафиксировано огромное количество фантомов, благодаря чему Пенглай и прозвали городом богов.

Байкал

Люди, которые обитают возле Байкала, нередко встречаются с этим феноменом. От них нередко можно услышать истории о том, как над озером внезапно неоткуда появлялись и исчезали поезда, замки и корабли. Здесь часто можно встретить даже Фата-Моргану, когда велосипедист вдруг превращается в садящийся «Боинг», рыбацкое судёнышко – в теплоход, а обыкновенная утка – в огромную лодку.

Миражи здесь можно наблюдать несколько дней подряд, а иногда – и почти три недели. А всё потому, что на Байкале оптимальные условия для проявления этого оптического явления: теплый воздух над холодной водой в летний период, сильные морозы с неподвижным воздухом – в зимнюю пору.

Наши широты

Конечно, люди, живущие в зоне умеренного климата, редко, когда могут увидеть миражи возле своего дома. Если лето очень знойное, а ветер отсутствует, оно вполне может возникнуть и здесь, при чёмслучаи бывают довольно курьёзными.

Например, однажды жительницы поселка Комарово (возле Санкт-Петербурга) пили чай, слушали Чайковского на седьмом этаже, а когда посмотрели в окно, внезапно сначала увидели золотистое облако, потом – серую полосу, затем – кресты, памятники, склепы и аллею с елями. К счастью для них, мираж продержался не больше минуты и быстро рассеялся. Женщины в истерику не впали, но пить чай под музыку расхотелось.

Тайна миражей издавна привлекала внимание путников, наводя на них суеверный ужас. В самом деле, как можно объяснить внезапно появляющиеся озера посреди пустыни или летающие в воздухе корабли? На самом деле речь идет об интересном физическом явлении, которое мы попытаемся доступно объяснить.

Виды и примеры

В психологии изучается большое количество разных видов иллюзий. Рассмотрим несколько наиболее распространённых:

  • Когнитивные. Человеку свойственны различные когнитивные искажения, многие из которых по своей природе являются иллюзиями. Они возникают, поскольку человеку важно формировать относительно однозначные представления о внешнем мире. Поэтому внешняя информация быстро анализируется и интерпретируется, и часто это приводит к неправильному восприятию различных объектов и явлений.
  • Аффективные. Данный вид связан с эмоциональным восприятием. Самым известным источником аффективных иллюзий является страх. Из-за него прохожий в тёмном переулке может показаться вооружённым грабителем, а комок волос под диваном – огромным пауком.
  • Иллюзии внимания. Нередко иллюзия возникает в ситуации, когда наше внимание сосредоточено на чём-то или, наоборот, рассеяно. К примеру, пытаясь услышать чьи-то шаги, мы слышим их в каждом шорохе, а когда ждём звонка, любой звук может показаться началом мелодии вызова. Бывает и наоборот. Сниженное внимание может приводить к тому, что увидев случайный объект или услышав одно слово, мы принимаем их за нечто другое.
  • Парейдолические. Парейдолия – это психологическое явление, суть которого заключается в том, что наше воображение даже в случайном нагромождении деталей выискивает знакомые образы. К примеру, в узорах на ковре можно увидеть силуэт затаившегося зверя или стремительно пикирующего сокола.

Не следует путать иллюзии с оптическими явлениями. Иллюзия – это образ, ошибочно созданный воображением из-за неправильной идентификации реальных объектов. А оптические явления, которые иногда называют иллюзиями, могут быть зафиксированы с помощью камеры и других приборов. Чтобы лучше понять разницу, рассмотрим пару примеров оптических явлений:

  • Мираж. Это известный феномен, возникающий из-за потоков горячего воздуха, создаваемых раскалённым песком. Существует два вида миражей: зеркальная гладь (поверхность песка становится похожей на озеро) и фантом (проекция объектов, находящихся далеко за горизонтом).
  • Брокенский призрак. Это явление можно наблюдать в очень густом тумане. Игра теней создаёт огромные силуэты прямо в воздухе. Это могут быть тени деревьев или идущих людей. Обычно они сильно искажены и могут порождать парейдолические иллюзии.

Эти явления можно сфотографировать обычным фотоаппаратом. Поэтому иллюзиями они не являются (хотя во втором случае определённая взаимосвязь, конечно, присутствует).

Иллюзия успешности окружающих

Стоит отдельно рассмотреть такое интересное психологическое явление как иллюзия успешности окружающих. Многим людям свойственно считать, что у других всё складывается лучше во всех сферах жизни. Часто это объясняется тем, что значительная часть жизни любого человека скрыта от окружающих, поэтому люди додумывают неизвестные детали. Они не знают, с каким проблемами приходится бороться человеку, поэтому рисуют в целом благополучную «картинку».

При этом большинство людей стремится выглядеть успешнее и счастливее, чем на самом деле. Они публикуют яркие и красочные фотографии, на которых всегда улыбаются и радостно обнимаются с близкими. Часто это далеко от действительности. Отношения внутри семьи могут быть не очень гладкими, людей гложут различные проблемы, но в социальных сетях они всегда остаются счастливыми и улыбающимися.

И любой, кто видит эту счастливую жизнь на фотографиях, поддаётся иллюзии чужой успешности. Даже если сам точно таким же образом публикует собственные «счастливые» фото, показывая лучшие стороны своей жизни и старательно пряча неблагополучие от чужих глаз. Данная иллюзия создаёт немало проблем. Она заставляет людей чувствовать себя несчастными, завидовать знакомым, распускать сплетни и даже злорадствовать, узнав, что их жизнь в чём-то складывается неблагополучно.

Поэтому никогда не нужно сравнивать себя с другими. В жизни каждого человека полно мелких деталей – позитивных и не очень. И далеко не всё он готов показывать другим людям. Это нужно просто принять. Понимание этого позволит стать счастливее и успешнее, а заодно и улучшить отношения с окружающими.

Как избавиться от иллюзий?

Независимо от того, о каких иллюзиях идёт речь, они обычно доставляют неудобства. Если говорить об обычных перцептивных ошибках и искажениях, то полностью избавиться от них нельзя, ведь они естественны. Но их количество можно уменьшить, снизив влияние беспокойства и страха. Для начала нужно привести в порядок свою жизнь, по возможности решить все беспокоящие проблемы и избавиться от пугающих факторов.

Если же говорить о несбыточных мечтах, которыми склонны себя тешить многие люди, то здесь всё несколько сложнее. Часто люди сами навязывают их себе, чтобы отгородиться от проблем или защититься от чувства безысходности. Чтобы избавиться от таких иллюзий, можно воспользоваться следующими советами:

  • Начать жить по распорядку. Склонность тешить себя иллюзиями сильнее всего проявляется у неорганизованных людей. Начав составлять распорядок дня и придерживаться его, человек может многое понять о своей продуктивности и реальных возможностях.
  • Анализировать прожитый день. Данный шаг имеет примерно то же значение, что и предыдущий. Анализ дел за день поможет понять свои возможности и в дальнейшем строить более реалистичные планы.
  • Радикально сменить обстановку. Это очень полезное действие, помогающее «перезагрузить» мозг. Нужно как можно сильнее «обновить» свою жизнь: устроить капитальную уборку и переставить мебель в квартире, сменить работу или хотя бы передвинуть рабочее место, найти новых знакомых, подобрать новое хобби, начать учить что-то новое, съездить в отпуск в необычное место.

Избавиться от иллюзий непросто, ведь обычно это связано с сильным дискомфортом. Однако любой человек должен понимать, что это важный шаг на пути к тому, чтобы поменять свою жизнь в лучшую сторону. Не обязательно отказываться от всех целей. Иногда достаточно критически проанализировать мечту и понять, что в ней нужно поменять, чтобы она стала реализуемой. И после этого можно сразу приступать к её реализации.

Оцените статью
( Пока оценок нет )
Как Это Работает?
Добавить комментарий