«За красным восходом - розовый закат»
(Продолжение про Рэлеевское рассеяние)
Давайте попробуем вопрос к подписчикам ;).
Теперь, зная почему небо выглядит голубым, попробуйте ответить в комментариях, почему же на восходе и закате Солнце и окружающее его небо часто окрашивается в красноватый цвет?
Подсказка:
Что изменяется с точки зрения луча, идущего от Солнца, когда Солнце низко над горизонтом в отличие от случая, когда Солнце высоко?
(Продолжение про Рэлеевское рассеяние)
Давайте попробуем вопрос к подписчикам ;).
Теперь, зная почему небо выглядит голубым, попробуйте ответить в комментариях, почему же на восходе и закате Солнце и окружающее его небо часто окрашивается в красноватый цвет?
Подсказка:
При решении задачи вы можете получить удовольствие, но это тема другого канала 😉
Почему Солнце и небо на восходе/заходе часто окрашивается в красный (продолжение про Рэлеевское рассеяние).
Дело в том, что когда Солнце находится низко над горизонтом, лучи от него до наблюдателя проходят более толстый слой атмосферы за счет геометрии. Упрощенную схему прикладываю.
Таким образом увеличивается вероятность рассеяния света, причем тем больше, чем более «синий» свет. В результате до наблюдателя доходят напрямую лучи более «красного» света.
В частности над морем из-за высокого содержания молекул воды в воздухе и частиц соли, которые являются центрами рассеяния света, мы видим такие красивые красные закаты и восходы.
#funfact
Дело в том, что когда Солнце находится низко над горизонтом, лучи от него до наблюдателя проходят более толстый слой атмосферы за счет геометрии. Упрощенную схему прикладываю.
Таким образом увеличивается вероятность рассеяния света, причем тем больше, чем более «синий» свет. В результате до наблюдателя доходят напрямую лучи более «красного» света.
В частности над морем из-за высокого содержания молекул воды в воздухе и частиц соли, которые являются центрами рассеяния света, мы видим такие красивые красные закаты и восходы.
#funfact
👍5🔥1
Точка росы. (Погодный цикл)
@SergioPavlin попросил меня рассказать почему облака летают? Если очень кратко отвечать на этот вопрос, то ответ будет «потому что они образуются именно в том месте». Но меня самого такой ответ не очень удовлетворяет, кроме того за погодой стоит очень много разной физики, поэтому я решил начать цикл постов про физику погодных явлений.
И начну я с такого понятия, как точка росы.
Температурная точка росы (или просто точка росы) - это такая температура, при которой водяной пар, который присутствует в газе, становится насыщенным при том же давлении и начинает конденсироваться в росу. Умное словосочетание «насыщенный пар» всего лишь означает, что испаряется с поверхности жидкости ровно столько же влаги, что и конденсируется обратно в жидкость.
Ну и что тут для нас полезного? А то, что если температура воздуха за окном достаточно близка к температурной точке росы на поверхности земли, то очень вероятно образование туманов и выпадения росы.
В последнее время различные погодные приложения умеют показывать точку росы в данном месте (прикреплю скриншот ниже). Это бывает полезно, например, если вы занимаетесь каким-то спортом, при котором попадение в туман нежелательно или требует дополнительной подготовки.
#housphys
@SergioPavlin попросил меня рассказать почему облака летают? Если очень кратко отвечать на этот вопрос, то ответ будет «потому что они образуются именно в том месте». Но меня самого такой ответ не очень удовлетворяет, кроме того за погодой стоит очень много разной физики, поэтому я решил начать цикл постов про физику погодных явлений.
И начну я с такого понятия, как точка росы.
Температурная точка росы (или просто точка росы) - это такая температура, при которой водяной пар, который присутствует в газе, становится насыщенным при том же давлении и начинает конденсироваться в росу. Умное словосочетание «насыщенный пар» всего лишь означает, что испаряется с поверхности жидкости ровно столько же влаги, что и конденсируется обратно в жидкость.
Ну и что тут для нас полезного? А то, что если температура воздуха за окном достаточно близка к температурной точке росы на поверхности земли, то очень вероятно образование туманов и выпадения росы.
В последнее время различные погодные приложения умеют показывать точку росы в данном месте (прикреплю скриншот ниже). Это бывает полезно, например, если вы занимаетесь каким-то спортом, при котором попадение в туман нежелательно или требует дополнительной подготовки.
#housphys
❤1👍1
Вот, например, в районе Загреба сегодня, 4 марта, температура воздуха по прогнозу будет 2°C (1 фото). И точка росы тоже составляет 2°С (2 фото). Как мы видим по прогнозу, в районе Загреба ожидается туман (3 фото).
👍5
Влажность. (Погодный цикл)
После точки росы стоит поговорить про влажность, тем более, что уже обещал про это поговорить в самом первом посте.
Воздух является смесью газов. В частности, примерно 1% воздуха - это водяной пар. Он прозрачен, это просто молекулы воды, летающие в воздухе. Что важно, при различной температуре в воздухе может содержаться определенное максимальное количество водяного пара. Чем теплее - тем больше в массовом отношении водяного пара может содержаться в воздухе.
Абсолютная влажность - это количество водяного пара, которое содержится в данный момент в воздухе. Измеряется в граммах на кубический метр воздуха.
Относительная влажность - это отношение абсолютной влажности в данный момент к максимально возможной абсолютной влажности при данной температуре, выраженное в процентах.
При охлаждении воздуха при одном и том же давлении и с одинаковой концентрацией водяного пара настпупает точка росы, когда влажностиь достигает 100%. Дальнейшее охлаждение воздуха приведет к конденсации «лишнего» пара в виде тумана или росы. Процессы насыщения воздуха влагой и конденсация водяного пара играют огромную роль вообще в физике атмосферы, в частности при образовании облаков.
Как я уже написал выше, при разной температуре максимальная абсолютная влажность различается. Поэтому, скажем, 40% влажности при +10°C и при +30°C - это разное реальное количество влаги в воздухе.
В частности, является широким заблуждением мысль, что проветривание зимой при низкой температуре и высокой влажности на улице приведет к повышению влажности в доме. В действительности, произойдет скорее обратный процесс, так будет высушиваться воздух в помещении, в котором тепло и максимально возможное содержания влаги в воздухе существенно выше.
#housphys
После точки росы стоит поговорить про влажность, тем более, что уже обещал про это поговорить в самом первом посте.
Воздух является смесью газов. В частности, примерно 1% воздуха - это водяной пар. Он прозрачен, это просто молекулы воды, летающие в воздухе. Что важно, при различной температуре в воздухе может содержаться определенное максимальное количество водяного пара. Чем теплее - тем больше в массовом отношении водяного пара может содержаться в воздухе.
Абсолютная влажность - это количество водяного пара, которое содержится в данный момент в воздухе. Измеряется в граммах на кубический метр воздуха.
Относительная влажность - это отношение абсолютной влажности в данный момент к максимально возможной абсолютной влажности при данной температуре, выраженное в процентах.
При охлаждении воздуха при одном и том же давлении и с одинаковой концентрацией водяного пара настпупает точка росы, когда влажностиь достигает 100%. Дальнейшее охлаждение воздуха приведет к конденсации «лишнего» пара в виде тумана или росы. Процессы насыщения воздуха влагой и конденсация водяного пара играют огромную роль вообще в физике атмосферы, в частности при образовании облаков.
Как я уже написал выше, при разной температуре максимальная абсолютная влажность различается. Поэтому, скажем, 40% влажности при +10°C и при +30°C - это разное реальное количество влаги в воздухе.
В частности, является широким заблуждением мысль, что проветривание зимой при низкой температуре и высокой влажности на улице приведет к повышению влажности в доме. В действительности, произойдет скорее обратный процесс, так будет высушиваться воздух в помещении, в котором тепло и максимально возможное содержания влаги в воздухе существенно выше.
#housphys
👍3
Сила Кориолиса.
Сила КориолИса (ударение на последнее и) является одной из «сил инерции», которая возникает во вращающихся системах отсчета и действует на движущиеся тела.
Словосочетание «сила инерции» означает, что эта сила возникает из-за определенного движения самой системы отсчета, в которой мы рассматриваем движение тела. Т.е. мы не можем указать другие тела, со стороны которых действует эта сила. Ричард Фейнман в своих лекциях по физике называл подобные силы «псевдосилами». Однако действие подобных сил вполне реально, его можно измерить и наблюдать различные эффекты, связанные с ними.
Представьте, что вы, находясь на неподвижной карусели, бросаете мяч в диаметрально противоположную точку. Пока карусель неподвижна, вы легко можете попасть в цель (зависит, конечно, от вашей меткости).
Теперь, если запустить карусель и попробовать повторить бросок, вы увидите, как мяч отклоняется в сторону от цели. При этом, если наблюдать за процессом с земли (в данном случае вращением земли можно пренебречь по сравнению со скоростью вращения карусели), вы увидите, что мяч по-прежнему летит по прямой, а мишень уезжает от своего первоначального положения.
Если вернуться на карусель и рассматривать движение мяча относительно карусели, придется ввести силу, которая заставляет мяч отклоняться от своей первоначальной траектории. Это и есть сила Кориолиса.
Мы с вами находимся на гигантской карусели под названием планета Земля. Поэтому, на все движущиеся тела действует эта сила. В Северном полушарии данная сила стремится отклонить движущиеся тела вправо по направлению движения, а в Южном полушарии - влево.
Однако, сила Кориолиса довольно слабая по сравнению с другими силами, и заметные эффекты проявляются обычно при движениях на большие расстояния. В частности, ветер в циклонах в Северном полушарии закручивается против часовой стрелки, а в Южном - по часовой.
#funfact
Сила КориолИса (ударение на последнее и) является одной из «сил инерции», которая возникает во вращающихся системах отсчета и действует на движущиеся тела.
Словосочетание «сила инерции» означает, что эта сила возникает из-за определенного движения самой системы отсчета, в которой мы рассматриваем движение тела. Т.е. мы не можем указать другие тела, со стороны которых действует эта сила. Ричард Фейнман в своих лекциях по физике называл подобные силы «псевдосилами». Однако действие подобных сил вполне реально, его можно измерить и наблюдать различные эффекты, связанные с ними.
Представьте, что вы, находясь на неподвижной карусели, бросаете мяч в диаметрально противоположную точку. Пока карусель неподвижна, вы легко можете попасть в цель (зависит, конечно, от вашей меткости).
Теперь, если запустить карусель и попробовать повторить бросок, вы увидите, как мяч отклоняется в сторону от цели. При этом, если наблюдать за процессом с земли (в данном случае вращением земли можно пренебречь по сравнению со скоростью вращения карусели), вы увидите, что мяч по-прежнему летит по прямой, а мишень уезжает от своего первоначального положения.
Если вернуться на карусель и рассматривать движение мяча относительно карусели, придется ввести силу, которая заставляет мяч отклоняться от своей первоначальной траектории. Это и есть сила Кориолиса.
Мы с вами находимся на гигантской карусели под названием планета Земля. Поэтому, на все движущиеся тела действует эта сила. В Северном полушарии данная сила стремится отклонить движущиеся тела вправо по направлению движения, а в Южном полушарии - влево.
Однако, сила Кориолиса довольно слабая по сравнению с другими силами, и заметные эффекты проявляются обычно при движениях на большие расстояния. В частности, ветер в циклонах в Северном полушарии закручивается против часовой стрелки, а в Южном - по часовой.
#funfact
❤1
This media is not supported in your browser
VIEW IN TELEGRAM
Иллюстрация действия силы Кориолиса на карусели. Гифка взята из Википедии из статьи про силу Кориолиса.
❤1
Спиртометр.
Получился немного лонг-рид 😊.
Где-то в IV веке Синезий Киренский пишет своей преподавательнице (!) Гипатии Александрийской письмо с просьбой сконструировать прибор, который впоследствии назовут «Ареометр». Из-за этого письма на долгие годы укрепилось мнение, что именно Гипатия этот прибор и изобрела. Хотя, конечно, принцип работы и применение этого прибора известно еще со времен Архимеда. Гипатия занималась математикой, астрономией и механикой. И хоть она и не первая женщина-ученый, но ее жизнь достаточно подробно задокументирована, и она оказала большое общественное влияние. В ХХ веке стала рассматриваться, как символ борьбы за права женщин. Почитайте о ней на википедии!
Сам ареометр представляет собой поплавок со шкалой. В жидкостях разной плотности ареометр погружается на разную глубину, таким образом можно измерить плотность раствора по отношению массы ареометра к объему, на который он погружен в жидкость. Различают ареометры постоянной массы (масса прибора не изменяется и он погружается до определенного значения шкалы) и постоянного объема (ареометр нагружают грузиками, пока он не погрузится до определенной отметки).
В частности, ареометр используется для определения концентрации спирта в напитке. Т.к. плотность спирта и воды различаются, то смеси с различным содержанием спирта также будут иметь различную плотность.
Интересно, что хоть ареометры и были известны, но на практике зачастую долгое время применялись другие методы. Например со времен Петра I официально использовался метод отжига. Для этого в котелок-отжигательницу выливали две склянки спиртного напитка, которое затем подогревалось до начала кипения. В этот момент пары поджигались. После окончания горения остаток жидкости выливался обратно в склянку. Если остаток полностью заполнял одну склянку, то такой напиток назывался «полугаром» (примерно 38% содержание спирта). Полугар - своего рода эталон крепости хлебного вина.
В 1840 году академик Г.И. Гесс получил заказ от российского правительства на создание метода и прибора для определения количества спирта в вине. Министр финансов Канкрин жаловался, что метод отжига и английские гидрометры не достаточно точны.
В 1847 году Гесс выпустил книгу «Учет спиртов», в которой описывал, как использовать спиртометр. При этом спиртометр Гесса показывал не содержание алкоголя, а количество ведер воды при температуре +12.44 градусов Рюмера (+15.56 ºС), которые надо было добавить к 100 ведрам спирта, чтобы получить тот самый полугар.
Другим интересным способом измерения концентрации спирта в напитке является измерение коэффициента преломления (рефракции) света в веществе. Для этого применяют специальный прибор «рефрактометр». Но о нем расскажу в другой раз.
За тему списибо @mosetrinka ❤️
Сам для себя много нового открыл!
#funfact
Получился немного лонг-рид 😊.
Где-то в IV веке Синезий Киренский пишет своей преподавательнице (!) Гипатии Александрийской письмо с просьбой сконструировать прибор, который впоследствии назовут «Ареометр». Из-за этого письма на долгие годы укрепилось мнение, что именно Гипатия этот прибор и изобрела. Хотя, конечно, принцип работы и применение этого прибора известно еще со времен Архимеда. Гипатия занималась математикой, астрономией и механикой. И хоть она и не первая женщина-ученый, но ее жизнь достаточно подробно задокументирована, и она оказала большое общественное влияние. В ХХ веке стала рассматриваться, как символ борьбы за права женщин. Почитайте о ней на википедии!
Сам ареометр представляет собой поплавок со шкалой. В жидкостях разной плотности ареометр погружается на разную глубину, таким образом можно измерить плотность раствора по отношению массы ареометра к объему, на который он погружен в жидкость. Различают ареометры постоянной массы (масса прибора не изменяется и он погружается до определенного значения шкалы) и постоянного объема (ареометр нагружают грузиками, пока он не погрузится до определенной отметки).
В частности, ареометр используется для определения концентрации спирта в напитке. Т.к. плотность спирта и воды различаются, то смеси с различным содержанием спирта также будут иметь различную плотность.
Интересно, что хоть ареометры и были известны, но на практике зачастую долгое время применялись другие методы. Например со времен Петра I официально использовался метод отжига. Для этого в котелок-отжигательницу выливали две склянки спиртного напитка, которое затем подогревалось до начала кипения. В этот момент пары поджигались. После окончания горения остаток жидкости выливался обратно в склянку. Если остаток полностью заполнял одну склянку, то такой напиток назывался «полугаром» (примерно 38% содержание спирта). Полугар - своего рода эталон крепости хлебного вина.
В 1840 году академик Г.И. Гесс получил заказ от российского правительства на создание метода и прибора для определения количества спирта в вине. Министр финансов Канкрин жаловался, что метод отжига и английские гидрометры не достаточно точны.
В 1847 году Гесс выпустил книгу «Учет спиртов», в которой описывал, как использовать спиртометр. При этом спиртометр Гесса показывал не содержание алкоголя, а количество ведер воды при температуре +12.44 градусов Рюмера (+15.56 ºС), которые надо было добавить к 100 ведрам спирта, чтобы получить тот самый полугар.
Другим интересным способом измерения концентрации спирта в напитке является измерение коэффициента преломления (рефракции) света в веществе. Для этого применяют специальный прибор «рефрактометр». Но о нем расскажу в другой раз.
За тему списибо @mosetrinka ❤️
Сам для себя много нового открыл!
#funfact
❤2
Я на этой неделе на конференции в Мюнхене, поэтому в качестве поста пара фото:)
🔥7❤2
Завтра будет Великое выравнивание планет («Парад» планет)!
Завтра, 28 марта, сразу после захода солнца (менее, чем через час) можно будет одновременно наблюдать Юпитер, Меркурий, Венеру, Уран и Марс. Смотреть надо будет на Запад, можно совместить с просмотром заката;). Еще несколько дней парад будет наблюдаться, однако 28 марта - наилучший день для этого наблюдения.
По научному это явление называется «Выравнивание планет». Более разговорное и более часто употребимое - «Парад планет»
Юпитер и Меркурий будут довольно низко над горизонтом и быстро спрячутся. Поэтому желательно организовать наблюдение так, чтобы на западе не было гор, сильной засветки, леса и пр. Марс и Венера поднимутся достаточно высоко и они сравнительно яркие, их будет хорошо видно невооруженным взглядом. А вот Уран - тусклый, скорее всего невооруженным взглядом не будет виден, можно воспользоваться биноклем.
Не забывайте о технике безопасности, не смотрите на Солнце через бинокль без специализированных солнечных фильтров!
«Великим» это выравнивание называется потому что сравнительно близко можно будет наблюдать сразу 5 планет. Когда их меньше - это уже Малое выравнивание. Кроме того, планеты в этот раз не будут лежать на идеальной одной прямой. Тем не менее понаблюдать сразу за пятью планетами в один вечер - довольно редкая возможность.
P.S. Забавно, что пост про парад планет идет сразу после поста с шуточным упоминанием астрологов 😁
#funfact
Завтра, 28 марта, сразу после захода солнца (менее, чем через час) можно будет одновременно наблюдать Юпитер, Меркурий, Венеру, Уран и Марс. Смотреть надо будет на Запад, можно совместить с просмотром заката;). Еще несколько дней парад будет наблюдаться, однако 28 марта - наилучший день для этого наблюдения.
По научному это явление называется «Выравнивание планет». Более разговорное и более часто употребимое - «Парад планет»
Юпитер и Меркурий будут довольно низко над горизонтом и быстро спрячутся. Поэтому желательно организовать наблюдение так, чтобы на западе не было гор, сильной засветки, леса и пр. Марс и Венера поднимутся достаточно высоко и они сравнительно яркие, их будет хорошо видно невооруженным взглядом. А вот Уран - тусклый, скорее всего невооруженным взглядом не будет виден, можно воспользоваться биноклем.
Не забывайте о технике безопасности, не смотрите на Солнце через бинокль без специализированных солнечных фильтров!
«Великим» это выравнивание называется потому что сравнительно близко можно будет наблюдать сразу 5 планет. Когда их меньше - это уже Малое выравнивание. Кроме того, планеты в этот раз не будут лежать на идеальной одной прямой. Тем не менее понаблюдать сразу за пятью планетами в один вечер - довольно редкая возможность.
P.S. Забавно, что пост про парад планет идет сразу после поста с шуточным упоминанием астрологов 😁
#funfact
👍2🔥1🤩1🌚1
Конвекция и образование облаков (Погодный цикл).
Возможно вы обращали внимание, что воздух обычно является достаточно прозрачным. Из-за своей прозрачности он довольно слабо нагревается солнечным светом напрямую. Основная причина нагрева воздуха - это передача тепла от нагретой почвы/воды нижним слоям воздуха.
Нагретый воздух обычно менее плотный, поэтому он начинает «всплывать» вверх, перенося тепло дальше от земли. А сверху на его место опускается остывший воздух. Так образуется вертикальное движение воздуха именуемое конвекцией.
Рассмотрим что будет при конвекции с отдельно взятым куском воздуха, в котором содержится некоторое количество водяного пара. Поднимаясь, он будет остывать и в какой-то момент достигнет температурной точки росы. Водяной пар, заключенный в этом куске воздуха, начнет конденсироваться и это будет нижней границей облаков! Как верно было отмечено в комментариях, критически важным является наличие в воздухе центров конденсации (например, мелкие пылинки), на которых, собственно, конденсация и происходит.
При этом все зависит от того, насколько «устойчива» атмосфера. Если простыми словами, то образование облаков зависит от того, как меняется температура в атмосфере с высотой. Оказывается, температура не просто линейно падает с высотой везде одинаково. Атмосфера, во-первых, устроена слоями, в каждом из которых своя зависимость температуры от высоты, во-вторых, в некоторых слоях температура может расти с высотой.
Если наш кусочек воздуха, который мы рассматриваем, достигнет такого слоя, в котором температура вдруг начинает расти, то достаточно остывший уже воздух просто не сможет подняться выше более теплого воздуха. И образование облака на этой высоте остановится. Облако в некотором роде придавлено сверху теплой крышкой.
Сконденсированный водяной пар в облаках образует капельки воды и кристаллики льда, которые под собственным весом могут начать падать вниз. Если скорость их падения начинает превышать скорость восходящих потоков воздуха, то они устремляются к земле и могут выпасть в виде осадков или испарятся по пути.
Таким образом, облака не просто «летят». В них постоянно происходят различные процессы: конденсация, испарение, восходящие потоки, падающие вниз капельки и кристаллики льда… Облако - вполне себе динамический объект, динамику которого можно хорошо прочувствовать, пролетая на самолете сквозь слой облаков. ✈️
При подготовке поста использовались материалы лекций о погоде Федора Дружинина, организованных парусной компанией «Полветра», а также материалы из Википедии.
#funfact
Возможно вы обращали внимание, что воздух обычно является достаточно прозрачным. Из-за своей прозрачности он довольно слабо нагревается солнечным светом напрямую. Основная причина нагрева воздуха - это передача тепла от нагретой почвы/воды нижним слоям воздуха.
Нагретый воздух обычно менее плотный, поэтому он начинает «всплывать» вверх, перенося тепло дальше от земли. А сверху на его место опускается остывший воздух. Так образуется вертикальное движение воздуха именуемое конвекцией.
Рассмотрим что будет при конвекции с отдельно взятым куском воздуха, в котором содержится некоторое количество водяного пара. Поднимаясь, он будет остывать и в какой-то момент достигнет температурной точки росы. Водяной пар, заключенный в этом куске воздуха, начнет конденсироваться и это будет нижней границей облаков! Как верно было отмечено в комментариях, критически важным является наличие в воздухе центров конденсации (например, мелкие пылинки), на которых, собственно, конденсация и происходит.
При этом все зависит от того, насколько «устойчива» атмосфера. Если простыми словами, то образование облаков зависит от того, как меняется температура в атмосфере с высотой. Оказывается, температура не просто линейно падает с высотой везде одинаково. Атмосфера, во-первых, устроена слоями, в каждом из которых своя зависимость температуры от высоты, во-вторых, в некоторых слоях температура может расти с высотой.
Если наш кусочек воздуха, который мы рассматриваем, достигнет такого слоя, в котором температура вдруг начинает расти, то достаточно остывший уже воздух просто не сможет подняться выше более теплого воздуха. И образование облака на этой высоте остановится. Облако в некотором роде придавлено сверху теплой крышкой.
Сконденсированный водяной пар в облаках образует капельки воды и кристаллики льда, которые под собственным весом могут начать падать вниз. Если скорость их падения начинает превышать скорость восходящих потоков воздуха, то они устремляются к земле и могут выпасть в виде осадков или испарятся по пути.
Таким образом, облака не просто «летят». В них постоянно происходят различные процессы: конденсация, испарение, восходящие потоки, падающие вниз капельки и кристаллики льда… Облако - вполне себе динамический объект, динамику которого можно хорошо прочувствовать, пролетая на самолете сквозь слой облаков. ✈️
При подготовке поста использовались материалы лекций о погоде Федора Дружинина, организованных парусной компанией «Полветра», а также материалы из Википедии.
#funfact
🔥4
Вот две фотографии озера без применения поляризационного фильтра (слева) и с ним (справа). Фотографии из википедии, из статьи про закон Брюстера.
Блики и поляризация.
Почему очки с поляризацией ослабляют, а иногда и полностью устраняют блики? Выглядит применение поляризаторов (фильтров для фотофаппарата, очков с поляризацие и пр.) совершенно как магия: смотришь на море в ясный солнечный денек невооруженным взглядом и от солнечных бликов начинаешь невольно жмуриться, пытаясь защитить глаза от отраженного морем света, но стоит надеть хорошие очки с поляризацией и бликов как не бывало. Как так?
Дело в том, что свет — электромагнитная поперечная волна (забудем сегодня про корпускулярно-волновой дуализм, да простит меня моя специализация!). Это значит, что в точке пространства, через которую проходит свет, возникают колебания векторов напряженности электрического и магнитного поля, которые перпендикулярны направлению движения волны света.
Чтобы это понять, представьте себе волны на море вдали от берега, которые в некотором приближении тоже являются поперечными. Частицы воды в волне движутся вверх-вниз, совершают колебания (на самом деле они совершают круговые движения в вертикальной плоскости, но мы опустим это для ясности). При этом мы видим, как гребень волны перемещается вполне в определенном направлении. Так и в электромагнитной волне, нечто (вектор напряженности электрического или магнитного поля) колеблется в точке пространства перпендикулярно распространению луча света.
Поляризация электромагнитных волны — явление направленного колебания векторов напряженности электрического и магнитного векторов. В случае линейной поляризации это «нечто» колеблется всегда сонаправленно, т.е. грубо говоря вертикально или горизонтально.
Свет от Солнца не является линейно поляризованным, все колеблется в полном беспорядке. Однако отражаясь от какой-либо поверхности свет приобретает линейную поляризацию. Это связано с тем, как происходит отражение света от поверхности на молекулярном уровне, но мы не будем в это погружаться. Для нас важно, что отраженный свет приобретает частичную поляризацию параллельно плоскости, от которой отражается свет.
При этом степень поляризации зависит от угла падения и показателей преломления сред. Если повезет, то при определенном угле отраженный свет будет полностью поляризован. Это явление открыл английский физик Д. Брюстер, а угол, при котором для данной поверхности отраженный свет становится полностью поляризованным, назвали углом Брюстера.
Теперь представим, что у нас есть фильтр, который пропускает свет, поляризованный только в одном направлении. Расположим фильтр таким образом, чтобы направление поляризации фильтра было перпендикулярно плоскости, от которой отражается свет (т.е. перпендикулярно поляризации отраженного света). И вуаля! Мы не пропускаем отраженный свет, потому что он поляризован в другой плоскости. На этом и основан принцип работы поляризационных фильтров, очков и пр.
Если у вас есть очки с поляризацией, попробуйте на досуге в солнечный денек найти источник бликов (капоты машин, лужи, море) и повращать очки, глядя через них на блик. Вы увидите, как блик становится то тусклее, то светлее, в зависимости от ориентации очков. А если не становится, то у меня для вас плохие новости: похоже вас обманули и ваши очки без поляризации.
#housphys #funfact
Почему очки с поляризацией ослабляют, а иногда и полностью устраняют блики? Выглядит применение поляризаторов (фильтров для фотофаппарата, очков с поляризацие и пр.) совершенно как магия: смотришь на море в ясный солнечный денек невооруженным взглядом и от солнечных бликов начинаешь невольно жмуриться, пытаясь защитить глаза от отраженного морем света, но стоит надеть хорошие очки с поляризацией и бликов как не бывало. Как так?
Дело в том, что свет — электромагнитная поперечная волна (забудем сегодня про корпускулярно-волновой дуализм, да простит меня моя специализация!). Это значит, что в точке пространства, через которую проходит свет, возникают колебания векторов напряженности электрического и магнитного поля, которые перпендикулярны направлению движения волны света.
Чтобы это понять, представьте себе волны на море вдали от берега, которые в некотором приближении тоже являются поперечными. Частицы воды в волне движутся вверх-вниз, совершают колебания (на самом деле они совершают круговые движения в вертикальной плоскости, но мы опустим это для ясности). При этом мы видим, как гребень волны перемещается вполне в определенном направлении. Так и в электромагнитной волне, нечто (вектор напряженности электрического или магнитного поля) колеблется в точке пространства перпендикулярно распространению луча света.
Поляризация электромагнитных волны — явление направленного колебания векторов напряженности электрического и магнитного векторов. В случае линейной поляризации это «нечто» колеблется всегда сонаправленно, т.е. грубо говоря вертикально или горизонтально.
Свет от Солнца не является линейно поляризованным, все колеблется в полном беспорядке. Однако отражаясь от какой-либо поверхности свет приобретает линейную поляризацию. Это связано с тем, как происходит отражение света от поверхности на молекулярном уровне, но мы не будем в это погружаться. Для нас важно, что отраженный свет приобретает частичную поляризацию параллельно плоскости, от которой отражается свет.
При этом степень поляризации зависит от угла падения и показателей преломления сред. Если повезет, то при определенном угле отраженный свет будет полностью поляризован. Это явление открыл английский физик Д. Брюстер, а угол, при котором для данной поверхности отраженный свет становится полностью поляризованным, назвали углом Брюстера.
Теперь представим, что у нас есть фильтр, который пропускает свет, поляризованный только в одном направлении. Расположим фильтр таким образом, чтобы направление поляризации фильтра было перпендикулярно плоскости, от которой отражается свет (т.е. перпендикулярно поляризации отраженного света). И вуаля! Мы не пропускаем отраженный свет, потому что он поляризован в другой плоскости. На этом и основан принцип работы поляризационных фильтров, очков и пр.
Если у вас есть очки с поляризацией, попробуйте на досуге в солнечный денек найти источник бликов (капоты машин, лужи, море) и повращать очки, глядя через них на блик. Вы увидите, как блик становится то тусклее, то светлее, в зависимости от ориентации очков. А если не становится, то у меня для вас плохие новости: похоже вас обманули и ваши очки без поляризации.
#housphys #funfact
❤3