Свет И Цвет - » Аномальное искривление лучей без отражения

Свет И Цвет

Аномальное искривление лучей без отражения

Искривление световых лучей в атмосфере

Стоя на берегу моря, обратите внимание на то, как часто над горизонтом поднимаются далеко отстоящие от нас волны, в то время как такие же волны вблизи берега не достигают линии горизонта, хотя на плоской Земле линия, соединяющая гребни волн одинаковой высоты, должна проходить на одном уровне и потому также должна пересечь горизонт. Это явление можно наблюдать также и в открытом море. В штормовую погоду встаньте на одной из нижних палуб; вы увидите, что волны неподалеку от вас не достигают линии горизонта; сравните их с волнами, находящимися вдалеке. Наши наблюдения можно объяснить только кривизной поверхности Земли, которая становится для нас очевидным фактом.

Однако описанное явление меняется в зависимости от земного искривления лучей. Иногда это особенно хорошо заметно; тогда горизонт кажется совсем близким, суда кажутся большими и расположенными от берега дальше, чем обычно. Создается впечатление, будто кривизна поверхности Земли увеличилась. Иногда, наоборот, спокойное море напоминает огромную вогнутую чашу. Те предметы, которые при обычных условиях находятся вне пределов нашего зрения, становятся видимыми, приближаются к нам и кажутся меньше. Далекие суда, которые в нормальных условиях должны были бы находиться на горизонте или за горизонтом, кажутся нам плавающими в этой огромной водяной долине. Каждое судно как бы сжато по вертикали, линия горизонта проходит над его корпусом, а глаз наш, как правило, находится ниже корпуса судна. Горизонт представляется необычайно далеким.

Эти два характерных состояния мы назовем выпуклой и вогнутой поверхностью воды . В первом случае плотность атмосферы с высотой уменьшается слишком медленно, или даже увеличивается в нижних слоях. Второй случай возникает при слишком быстром уменьшении плотности снизу вверх. Подобного рода аномалии плотности атмосферы являются следствием необычного распределения температуры. Если море теплее воздуха, то самые нижние слои воздуха нагреваются больше, чем верхние. Поэтому нижние слои становятся оптически более разреженными и менее преломляющими; лучи света изгибаются в направлении от Земли. Если море холоднее воздуха, лучи изгибаются в противоположном направлении. Попробуйте в такие дни измерить температуру на различной высоте, чтобы убедиться в правильности нашего объяснения.

В исключительно редких случаях искривление лучей бывает чрезвычайно сильным и вызывает одно из самых замечательных оптических явлений. Бывают дни с настолько хорошей видимостью, что расположенный очень далеко город или маяк внезапно становится видимым, в то время как в обычных условиях он остается за горизонтом. Часто в таких случаях мы бываем обмануты, думая, что эти объекты располагаются совсем недалеко от нас. Однажды удалось наблюдать два таких совершенно удивительных явления в районе Ла-Манша. Невооруженным глазом можно было рассмотреть все французское побережье против Гастингса, в то время как в обычных условиях эту часть побережья нельзя увидеть даже в лучший полевой бинокль. В другой раз из Рамсгейта был виден весь Дуврский замок, появившийся из-за холма, который обычно скрывает большую его часть.

Иногда, наоборот, отдаленные объекты, обычно поднимающиеся над горизонтом, уходят за горизонт («погружаются»), а горизонт кажется очень близким. В такие дни удаленные предметы — лодка, прибитый волнами ящик, сами волны — представляются непомерно большими. Наблюдения над явлениями подобного рода следует всегда вести в сочетании с измерениями температуры поверхности моря и температуры воздуха.