Atmosferska refrakcija

Izvor: Wikipedija
(Preusmjereno s Astronomska refrakcija)
Skoči na: orijentacija, traži
Zemaljskom refrakcijom vidljivi se obzor proširuje za 5 do 6%. Zalazak Sunca se vidi iako je Sunce već zašlo.
Miraž se pojavljuje zato jer hladan i topli zrak odbijaju (reflektiraju) svjetlost pod različitim kutovima. Zrake svijetlosti, dok prolaze iz hladnog u topli i obrnuto, se savijaju, dok ih ljudsko oko vidi da dolaze pod ravnom linijom. Donji miraž je onaj kod kojeg se slika čini da se nalazi ispod predmeta. Kod gornjeg miraža slika se čini kao da se nalaze iznad predmeta. Prava fatamorgana se sastoji od gornjeg i donjeg miraža, kombinira refleksije od više izvora i stvara složenu sliku koja se brzo izmjenjuje, rasteže i savija.

Atmosferska refrakcija ili refrakcija u atmosferi nastaje zbog prolaza svjetlosti kroz slojeve zraka različite gustoće, pa se svjetlosna zraka pri prijelazu iz jednoga sloja zraka u drugi lomi. Kako se gustoća zraka mijenja postupno, put svjetlosne zrake nije izlomljena linija nego kontinuirana krivulja. Pod normalnim uvjetima, to jest kada se gustoća zraka s visinom smanjuje, ta je krivulja zakrivljena pa je njezin udubljeni dio okrenut prema Zemlji. Budući da ljudsko oko predmete od kojih svjetlosna zraka dolazi smješta u smjeru tangente na put zrake, zemaljski predmeti, zvijezde, Mjesec i Sunce izgledaju viši nego što zapravo jesu. Kut koji čini tangenta s pravocrtnom spojnicom oka i predmeta naziva se kut refrakcije. Razlikuju se astronomska refrakcija, kada se promatraju nebeska tijela, i zemaljska refrakcija, kada se promatraju predmeti na Zemlji. Zbog astronomske refrakcije zvijezde se vide nad obzorom (horizontom) i onda kada se nalaze nešto ispod obzora; zbog nje je dan u umjerenim zemljopisnim širinama duži za 8 do 13 minuta, a polarna noć kraća za 12 dana. Zemaljskom refrakcijom vidljivi se obzor proširuje za 5 do 6%. Kod nenormalne stratifikacije atmosfere, kada gustoća zraka raste s visinom, pojavljuju se u atmosferi posebne optičke pojave (na primjer miraž). [1]

Atmosferska refrakcija je kut između pravca prema stvarnom položaju nebeskog tijela (pravi položaj), i pravca uzduž kojeg se vidi nebesko tijelo (prividni položaj). Temeljni uzrok atmosferske refrakcije je atmosfera. Kad ne bi bilo atmosfere, svjetlosna zraka iz nebeskog tijela stizala bi pravocrtno u motriteljevo oko. Upadom svjetlosti iz zrakopraznog prostora u Zemaljsku atmosferu zraka svjetlosti se lomi i mijenja se brzina gibanja svjetlosti. Motritelj vidi nebesko tijelo u smjeru tangente na krivulju, uzduž koje se zraka giba na svom putu kroz atmosferu. Nebesko tijelo vidi se na drugom mjestu nebeske sfere, nego se ono stvarno nalazi. Vrijednost refrakcije ovisi o fizikalnim karakteristikama atmosfere (tlak, relativna vlažnost, temperatura) i o visini, odnosno, zenitnoj udaljenosti nebeskog tijela. [2]

Objašnjenje[uredi VE | uredi]

Zrake svjetlosti koje dolaze od nekog udaljenog predmeta na Zemlji ili od nebeskog tijela prolaze kroz slojeve različite gustoće, pa se lome prije nego dođu u naše oko. Ta se pojava naziva refrakcija u atmosferi. Posljedica je toga da nam predmeti izgledaju viši nego što su u stvari, a često puta se vide predmeti koji se nalaze ispod obzora (horizonta).

Zbog refrakcije svjetlosti u atmosferi nastaje u pustinjama pojava koja se zove fatamorgana. Naime, u velikim azijskim i afričkim pustinjama često su niži slojevi zraka rjeđi od viših zbog jakog zagrijavanja Zemlje. Zato se zrake koje dolaze do vrha nekog udaljenog predmeta lome uvijek od okomice, dok konačno ne postanu tako kose da se od donjeg sloja zrake totalno reflektiraju. Ako su naše oči u smjeru tako odbijenih zraka, vidjet ćemo obrnutu sliku predmeta, a uz to još i predmet u njegovu pravom položaju. Promatraču se pri tom čini da je pred njim voda u kojoj se predmet odrazuje.

I jako ohlađivanje zračnih slojeva uz površinu zemlje može izazvati neobične slike u zraku. To se događa na primjer u hladnim morima gdje uz površinu mora nastaje jako ohlađivanje, a s time i veća gustoća zraka. Zrake svjetlosti koje dolaze od predmeta koso prema gore lome se od okomice i konačno se totalno reflektiraju i daju obrnutu i uzdignutu sliku predmeta. Iz istoga razloga često se viđaju obale koje se obično ne vide, jer se zbog velike udaljenosti nalaze ispod obzora (horizonta). Tako se na primjer kod Hastingsa u Engleskoj kojiput vidi francuska obala koja je 90 kilometara daleko. [3]

Izvori[uredi VE | uredi]

  1. refrakcija, [1] "Hrvatska enciklopedija", Leksikografski zavod Miroslav Krleža, www.enciklopedija.hr, 2016.
  2. Ivo Kitarović: Navigacijska astronomija, Visoka pomorska škola, Rijeka, 2000.
  3. Velimir Kruz: "Tehnička fizika za tehničke škole", "Školska knjiga" Zagreb, 1969.