پدیده‌های نوری در ابرهای کریستال یخ

ســـحرپــروانـہ · 2018-07-03T09:57:29+00:00

پدیدههای نوری در ابرهای کریستال یخ هنگامی که خورشید از میان ابر سیرواستراتوس یا سیروس می درخشد ، گاهی حلقه از روشنائی نورانی در حالتی که خورشید در مرکز آن قرار دارد دیده می شود. این حلقه معمولا در نواحی داخلی قرمز فام بوده ولی در قسمتهای خارجی سفید رنگ است. این پدیده را هاله می نامند. هاله در اثر شکست نور خورشید توسط کریستالهای یخی در ابر ایجاد می شود. شکست در همه وجهه های کریستال اتفاق می افتد. مقدار انحراف هرگز کمتر از زاویه می نیمم انحراف (Dm) نخواهد بود. شکل کریستال یخ معمولا بصورت منشور شش وجهی بوده که زاویه بین وجوه آن 120 درجه می باشد. در این حالت که زاویه شکست منشور (زاویه بین دو درجه مجاور) 120 درجه است شکست توربین دو وجه رخ نمی دهد. ولی شکست نور بین دو وجه متناوب که زاویه بین امتداد آنها ( زاویه شکست منشور) 60 درجه است می تواند اتفاق بیافتد. شاخص شکست یخ تقریبا برابر 31/1 بوده و مقدار زاویه انحراف می نیمم (Dm) برای منشور 60 درجه تقریبا برابر 22 درجه است. ابرسرواستراتوس کریستالهای یخ با دسته کریستالهائی بصورت شش وجهی کوچک بمقدار زیاد در بردارد. هنگامیکه یک دسته اشعه موازی از خورشید از میان آنها عبور می کند. بعضی از وجوه شکست طوری قرار می گیرند که سبب انحراف اشعه بطرف چشم ناظر می شود. از آنجائیکه زاویه می نیمم انحراف برابر 22 درجه می باشد تنها اشعه هائی نظیر امتدادهای y,x در شکل (8-4) به چشم ناظر می رسند. بعبارت دیگر زاویه انحراف اشعه باید مساوی یا بزرگتر از 22 درجه باشد. شدت نور شکسته شده در زاویه ای انحراف می نیمم 22 درجه دارای بیشترین مقدار است. این شدت سرعت کاهش می یابد و حتی برای زاویه انحراف 23 درجه بندی بر روی روشنائی کلی آسمان اثر می گذارد. بنابراین تصویر خورشید بصورت حلقه ای روشن بوده که زاویه بین اشعه خروجی از مرکز خورشید با اشعه ای کهع بطرف داخل هاله شکسته می شود 22 درجه است. این پدیده را هاله 22 درجه می نامند. هاله دیگری وجود دارد که غیر معمول بوده و کمتر اتفاق میافتد. این هاله در اثر شکست دوربین یک وجه و قاعده منشور یا بین دو وجه مجاور که زاویه آنها (زاویه شکست منشور) 90 درجه است اتفاق می افتد. چنین هاله ای را هاله 46 درجه گویند. در واقع شاخص شکست یخ بکندی با افزایش طول موج کاهش می یابد. بنابراین 317/1=n برای نور بنفش و 307/1=n برای نور قرمز است. در نتیجه زوایای انحراف می نیمم (Dm) برای زاویه شکست 60 درجه برای نور قرمز َ34˚21 و برای نور بنفش َ22˚22 می باشد. بنابراین از نظر تئوری هاله بایستی شامل هاله قرمز می شود (زیرا مقدار هاله قرمز کوچکتر بوده و در داخل قرار می گیرد) و هاله های بزرگتر مربوط به سایر رنگها بوده و در خارج قرار می گیرند. ولی بهرحال در عمل گاهی هاله های مربوط به نورهای زرد و سبز ممکن است درست در خارج نور قرمز دیده شوند ولی هاله نور بنفش و سایر رنگ های طول موج کوتاه دیده نمی شوند. این امر بعلت این حقیقت که نور بنفش و سایر رنگ های طول موج کوتاه دیده نمی شوند. این امر بعلت این حقیقت است که نور بنفش خارج شده از کریستالها که با زاویه انحراف می نیمم می شکند با سایر رنگهائی که با زوایای انرحاف غیر می نیمم شکسته شده و از کریستالها خارج می شوند مخلوط می گردد در نتیجه لبه خارجی چنین هاله ای سفید است. نواحی مرکزطی هاله تاریک تر از آسمان اطراف هاله بنظر می رسد ، زیرا واقعیت امر این است که هیچ نوری از خورشید با زاویه النحراف کمتر اغز زاویه انحراف می نیمم (Dm) منحرف می شود. رنگ آمیزی هاله 46 درجه مشابه هاله 22 درجه است. سایر هاله نیز با شعاعهای مختلف تا 7 درجه یاد این حدود دیده شده است. این نوع هاله ها خیلی نادر بوده و در اثر وجود کریستالهای یخی بشکلهای غیر معمول ایجاد می شوند. بعضی از کریستالهای یخ بستگی به شکلی که دارند جهتی را ترجیح می دهند. این جهت در منشورای ساده در امتداد محور طول افقی قرار می گیرند. بر عکس آنهائی که بصورت صفحه هستند از طرف سطح صاف خود بطور افقی قرار می گیرند. بنابراین نورد در مناطق یا محدوده خاصی خارج از هاله ای که ایجاد می کنند تمرکز یافته و شکلهای مختلفی بر اساس زاویه ارتفاع خورشید تشکیل می شود. بدین طریق خورشید کاذب هنگامی ایجاد می شود که تیغه های 60 درجه یخ بصورت عمودی قرار بگیرد. این لکه های نورانی با همان زاویه ارتفاع خورشید و درست در زیر هاله 22 درجه و در طرفین آن ایجاد می شوند. کریستالهای یخ وجوه صافی دارند ، بنابراین بعضی از پدیده های نورانی در اثر انعکاس وقتی ایجاد می شود که وجوه کریستال تقریبا بصورتا افقی قرار بگیرد. این پدیده تصور روشنی از خورشید است که بطور عمودی در بالا یا پایین آن گسترش می یابد. رنگ این ستون مشابه رنگ خورشید است (یعنی سفید است هنگامیکخ زاویه ارتفاع خورشید بالاست و مایل به قرمز است وقتی که خورشید نزدیک افق قرار داردش) زیرا هیچ نوع تجزیه نوری همراه پدیده های انعکاسی اتفاق نمی افتد. پدیده هاله ممکن است در اطراف ماه نیز دیده شود. البته ابرهائی که از ذرات یخ تشکیل شده اند بایستی دارای کریستالهای کاملا شکل یافته ای باشند ، در غیر اینصورت هاله خورشیدی با هاله دور ماه رویت نمی شود. بهر صورت تغییرات سریع در ترکیبات ابرها رخ داده بدین جهت بندرت هاله ها کامل و یا پردوام هستند. پدیده های نوری در ابرهای تشکیل شده از آب: پدیده هائی که در اثر شکست یا انعکاس نور در ابرهای کریستال یخ ایجاد می شود. در ابرهائی که حاوی قطرات بسیار ریز کروی آب می باشند ایجاد نمیشوند. ولی بهر حال حلقه های رنگین با شعاعهای خیلی کوچکتر دیده می شود. حلقه ای که توسط قطره ریز آب ابر درست می شود کرونا (CORONA) خوانده می شود. کرونا بر مرکز خورشید قرار داشته و از رنگهای متوالی درست می شود که بر عکس توالی رنگهای هاله می باشد. رنگ قرمز در قسمت خارج کرونا و رنگ آبی در داخل آن قرار دارد و این توالی مشابه رنگین کمان یا قوس قزح اصلی می باشد. کروناها در اثر پراش یعنی خم شدن مسیر نور در حالیکه از مجاورت قطرات آب می گردد ایجاد می شوند و نور قرمز بیشترین پراش را دار. و در نتیجه در قسمت خارج دیده می شود. شعاع کرونا بطور معکوس متناسب یا اندازه قطرات ابر است. وقتی تفکیک خوبی از رنگها امکان پذیر است که اندازه قطرات یکنواخت باشد. بهترین کرونا در ابرهای نازکی که تازه تشکیل شده با در حال پراکنده شدن می باشند اتفاق می افتد. بخصوص کروناها هنگامیکه نور خورشید با ماه از یک لایه نازک ابر آلتواستراتوس می گردد بیشتر از سایر مواقع دیده می شوند. عموما فقط قسمتهای کوچکی از کروناهای بزرگتر دیده می شوند. علاوه بر این رنگ های این پدیده بصورت تکه های غیر منظم که بعلت حضور قطرات با اندازه های مختلف است ظاهر می شود. در اینصورت احتمال دیده شدن تکه هائی از ابر با سایه های مختلف به رنگ صورتی کم رنگ و سبز کم رنگ بیشتر وجود دارد. این پدیده را شبه رنگین کمان (IRIDESCENCE) یا (IRISATION) میگویند.

ســـحرپــروانـہ

مدیر بازنشسته

سطح

14

3/7/18

نویسنده موضوع
#1

پدیده‌های نوری در ابرهای کریستال یخ
هنگامی که خورشید از میان ابر سیرواستراتوس یا سیروس می درخشد ، گاهی حلقه از روشنائی نورانی در حالتی که خورشید در مرکز آن قرار دارد دیده می شود. این حلقه معمولا در نواحی داخلی قرمز فام بوده ولی در قسمتهای خارجی سفید رنگ است. این پدیده را هاله می نامند. هاله در اثر شکست نور خورشید توسط کریستالهای یخی در ابر ایجاد می شود. شکست در همه وجهه های کریستال اتفاق می افتد. مقدار انحراف هرگز کمتر از زاویه می نیمم انحراف (Dm) نخواهد بود.
شکل کریستال یخ معمولا بصورت منشور شش وجهی بوده که زاویه بین وجوه آن 120 درجه می باشد.
در این حالت که زاویه شکست منشور (زاویه بین دو درجه مجاور) 120 درجه است شکست توربین دو وجه رخ نمی دهد. ولی شکست نور بین دو وجه...

لطفا برای مشاهده کامل مطالب در انجمن ثبت نام کنید.