 |
 |
 |
 |
 |
 |
|---|
|
- Fizička hemija - Kosmonautika - anatomija - arhitektura - astronomija - bakteriologija - biohemija - biologija - botanika - defektologija - ekologija - eksperimenti - elektronika - elektrotehnika - energetika - entomologija - farmacija - fizika - fiziologija - genetika - geografija - geologija - građevinarstvo - hemija - industrija - informatika - ishrana - matematika - mašinstvo - medicina - molekularna biologija - okeanologija - paleontologija - pivarstvo - poljoprivreda - povrtarstvo - programi - programiranje - psihologija - robotika - seizmologija - stomatologija - svemir - tehnologija - termodinamika - veterina - voćarstvo - vreme - zdravlje - zdravstvo - zoologija - šumarstvo
Ukupno članova: 9112 Najnovi član: uros:dd Najnoviji tekstovi:
    |
arhiva DUGA - Nebeska igra svetla 
Gotovo da nema čoveka koji ne oseti
neku neobjašnjivu toplinu dok posmara dugu, jedan od najlepših prirodnih
fenomena, ali retko ko zna kako ona nastaje i šta se sve dogadja sa svetlom
pre nego što na nebu napravi taj bravurozni luk u jednom ili više izdanja.
Ovaj optički problem prvi je jasno uočio Rene Dekart (Rene Descartes) 1637. godine. Jedan njegov intersantan istorijski proračun, pronadjen je u knjizi Karla Bojera (Carl Boyer) "DUGA OD MITA DO MATEMATIKE" u kojoj se opisuje kako je Dekart pojednostavio izučavanje duge, svodeći svoje istraživanje na analizu jedne kišne kapljice i interakciju sa svetlom koje prolazi kroz nju. "Imajući u vidu da ovaj luk ne dolazi samo sa neba, već ga ima i u vazduhu oko nas, kad god su kapljice vode osvetljene suncem, kao što možemo videti oko fontana, ja sam zaključio da to zavisi samo od načina na koji svetlosni zraci prolaze kroz kapljice vode i dolaze do naših očiju", napisao je Dekart. "Dalje, znajući da je kišna kap okrugla, što je nepobitno dokazano, i videći da njena veličina ne utice na pojavu duge, odlučio sam da napravim jednu veliku, da bih mogao da je bolje proučim", stoji u Dekartovom opisu nastanka duge. On, takodje, opisuje kako je podigao jednu široku kuglu i gledao kako se sunčeva svetlost reflekuje na nju. U opisu tog eksperimenta Dekart piše: "Pronašao sam, da ako sunceva svetlost dolazi, na primer, sa dela neba koje je označeno AF, a moje oko je na tački E, kada postavim kuglu na poziciju BCD, njen deo D postaje ceo crven i mnogo svetliji nego ostatak. Bez obzira da li joj se približavam ili udaljujem, stavljam je levo ili desno ili je okrećem u krug oko svoje glave, deo D će se uvek pojavljivati jednako crven, pod uslovom da linija DE uvek čini ugao od oko 42 stepena sa linijom EM - za koju smatramo da vodi od centra sunca da našeg oka. Ali, čim sam napravio da ugao DEM bude samo malo širi, crvena boja je nestala. Kada sam smanjio ugao boja nije nestala odjedanput, već se prvo podelila na dva dela, manje sjajna i u kojima sam mogao videti žutu, plavu i druge boje.
Kada sam ispitivao mnogo preciznije u kugli BCD, šta je to bilo što je učinilo da deo D postane crven, pronašao sam da su to bili zraci sunca koji su se prelamali, dolazeći od A do B, gde su ušli u vodu i potom prolazeći do tačke C, pa se reflektovali na tačku D. Tu su se ponovo prelomili i izašli iz vode" Ovaj citat ilustruje kako je pojava duge objašnjena. Da bismo na ovom mestu pojedostavili analizu razmotrimo put zraka monohromatskog svetla (Svetlost jedne boje iz duginog spektra) kroz jednu loptastu kišnu kapljicu. Odbijena svetlost iz kišne kapi je difuzna i slaba osim one u blizini putanje duginog zraka. Koncentracija bliskih zraka sa minimumom devijacije omogućava podizanje duginog luka. Sunce je dovoljno daleko, da mozemo radi približnosti, uzeti da sunčeva svetlost može da bude predstavljena kao grupa paralelnih zraka koji zajedno padaju na vodenu kap. Tu se prelamaju i odbijaju sa unutrašnje strane kapljice, a zatim, opet prelamaju kad se pojavljuju iz kapljice. Dekart u svom daljem opisu eksperimenta piše: "Uzeo sam olovku i napravio tačan proračun putanje zraka kojom treba da padnu na različite tačke vodene lopte, da bih odredio pod kojim uglom, posle dva prelamanja i jednog odbijanja, dolaze u oko. Pronašao sam da posle takvog odbijanja i prelamanja ima mnogo više zraka koji se mogu videti pod uglom od od 41 do 42 stepana, nego pod bilo kojim manjim uglom, kao i da nema nijednog zraka koji se može videti pri širim uglovima".
Tipična kišna kapljica je okrugla i zato je njen efkat sa sunčevim svetlom simetričan, jer osa koja ide kroz centar kapljice je i pravac prolaska zraka. Zato bi na nebu trebalo da se pojavi pun krug. Medjutim, mi taj pun krug ne možemo da vidimo jer nam ga, naprosto zaklanja horizont. Bitno je, takodje, da se naše oko nalazi baš u centru rotacije položaja u kojoj učestvuju sunce i duga. Zbog toga, što je niže Sunce prema horizontu duga se odiže od njega pa može da se vidi veći deo kruga i obrnuto, što je Sunce višlje na nebu, to je manji luk duge iznad, a veći ispod horizonta. Naravno, kada sunce zadje sasvim, nema sunčevih zraka, pa nema ni duge, a u graničnom slučaju, kad je sunce na samom horizontu, vidi se tačno polovina kruga čiji vrh vidimo tačno pod uglom od 42 stepena u odnosu na horizont. Naravno ceo predjašnji opis dat je za jednu kap i jedan zrak. Ako bi tako bilo u prirodi mi bismo videli samo jednu boju. Koja bi to boja bila zavisilo bi od mesta na kome se nalazimo u odnosu na kišnu kap, jer se svetlost različitih boja različito prelama i ima drugačiju putanju po izlasku iz kapljice, pa će do našeg oka stići samo svetlost jedne boje, a korak napred ili nazad druga. Medjutim, na nebu, odnosno u oblaku, ima beskonačno mnogo kišnih kapi i do njih se odbija beskonačno mnogo zrakova različitih boja.
Bitno je da se svi odbijeni zraci jedne boje kreću paralelnim putanjama i to pod tačno odredjenim uglom. Zato će po liniji koja spaja naše oko i oblak, a koja u odnosu na pravu koja spaja naše oko i centar duge zaklapa ugao od, recimo, 42 stepena putovati crvena svetlost i mi ćemo na tom mestu videti crveni deo duge. Pod uglom od 40 stepeni videćemo plavu boju koja dolazi iz nekih drugih kapi i od nekih drugih zrakova u odnosu na kapi i zrakove od kojih je do nas došla crvena boja. Plava boja iz tih "crvenih" kapi padaće nam na trepavice ili obraz, ali ne i u zenicu oka koju smatramo fizičkom tačkom. Dakle, zbog prelamanja i refleksije svetlosti unutar kapljice, neke kišne kapi vidimo kao crvene, druge kao plave, treće u nekoj drugoj boji, a one izvan najvećeg i najmanjeg ugla refleksije kao bele koja je skup svih boja. Otuda je i boja oblaka - bela. Prema tradicionalnom opisu, duga se sastoji od sedam boja - crvene, narandžaste, žute, zelene, plave, indigo i ljubičaste. Medjutim, duga sadrži sve boje od crvene do ljubičaste, a njene boje proizilaze iz dva osnovna faktora: 1) Sunce stvara čitav asortiman boja
koje oko može da registruje. Ali, kada se sve te boje pomešaju, naše oko
vidi - belo. To svojstvo sunčeve svetlosti prvi je otkrio Ser Isak
Njutn 1666.
Kada je kroz kišnu kap prolaze recimo plava i crvena svetlost, može se uočiti da je ugao devijacije različit za te dve boje i da se plavo svetlo više prelama nego crveno (slika 3). To znači da kada vidimo dugu i njene boje mi, u stvari, gledamo u svetlo koje je različito prelomljeno i odbijeno u kišnim kapima koje sunce (koje je u tom trenutku iza naših ledja) obasjava na horizontu ispred nas. Neke od tih boja vidimo pod uglom od 42 stepena, neke pod uglom od 40, a neke izmedju. (Iz istih razloga je i dnevno nebo plavo, a jutarnje ili večernje crveno, samo što je u tom slučaju kišna kap zamenjena celom atmosferom. Tu se prelamanje svetlosti ne obavlja pri prelasku iz vazduha u vodu i iz vode ponovo u vazduh, već pri ulasku svetlosti iz bezvazdušnog prostora u atmosferu. Da nema atmosfere, odnosno vazduha, nebo iznad nas bi bilo crno, što predstavlja odustvo bilo koje boje, jer svetlost ne bi imala od čega da se odbije i mi ne bismo videli ništa, odnosno, videli bismo samo crnilo.) Dupla duga Ponekad se na nebu pojavi i dupla duga. Tada vidimo dva luka od kojih je jedan manjeg poluprečnika, ali svetliji, a drugi je širi i bledji. Takodje, u tom širem krugu boje su poredjane obrnutim redosledom. Duga koju mi normalno vidimo zove se PRIMARNA duga i nju proizvodi prvo prelamanje. SEKUNDARNA duga dolazi od drugog, unutrašnjeg prelamanja.
Efekat duple duge nastaje zato što nije sva energija zraka istekla kroz kišnu kap jednim prelamanjem. Deo zraka se pri izlasku odbije od unutrašnje strane kapljice i napravi jednu izlomljenu putanju kroz kišnu kap, pre nego što konačno izadje iz nje. Putanja kojom ide crvena boja iz tog dela zraka od kišne kapi do nas u odnosu na horizont stoji pod uglom od 50 stepeni, za razliku od putanje kojim ide prvi crveni deo zraka, a koja, kako je već rečeno, stoji pod uglom od 42 stepena. Plavo svetlo u sekundarnoj dugi vidi se pod uglom nešto većim od 53 stepena. Čistoća duginih boja zavisi od veličine kišnih kapljica. Šire kapljice (prečnika nekoliko mm) daju sjajnu dugu, jasno definisanih boja, dok male kapljice (prečnika 0,01mm) i izmaglica stvaraju duge čije se boje preklapaju i mešaju, pa idu skoro do bele. Olgica Krsmanović  |
AKTIVNI OGLASI:
Najnoviji blogovi:
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Vaš ID :
Prisutni na sajtu:
Ukupno prisutno na sajtu: 19
Prijavljeni: 0 ||| Gosti: 19