Возникновение радуги вокруг тени от объекта

alexpane

Впервые в жизни видел радужные кольца вокруг тени от самолета на облаках. Над нами облаков больше не было, т.е. лишь одно солнце сияло:



В чем причина возникновения радуги в данном случае? Из-за отражения солнца на облаках? Тогда почему это происходит так редко?

Nitochka

СзМ. Школьная физика.

alexpane

Э-эх, школьная физика, видать, обделила меня вниманием. То есть я ее. Короче, вкратце никто не ответит?

mong

имхо это из-за стекла самолёта

katrinmania

А окно закрыто или открыто было?

Nitochka

Я п подумал что дифракция, но чо то меня сча сомнения взяли. Большое расстояние д.б. от самолета до облака...

alexpane

Да, поддувало малек. Пассажиры простужались. Так и знал, что весь артефакт из-за отверстия слива

Sensor4ik

Зайчик от стекла самолета просто является источником света, который преломляясь на сферических каплях воды, создает круговые полосы. А так как коэффициент преломления зависит от длины волны, то эти сферические полосы еще и раскрашены. Никакого принципиального отличия от обычной радуги я не вижу, разве что она меньше из-за того, что расстояние до облака меньше, и круговая из-за того, что не мешает, как это бывает в случае радуги, горизонт.

alexpane

А откуда взялся зайчик от стекла самолета, если солнце из окна было не видать - оно над нами было? Тем более, что у самолета много стекол, а положение радуги задавалось точно вокруг тени самолета, а не зависело от угла падения лучей на стекла. Дело должно быть в облаках, а не в самолете.

Sensor4ik

То, что для возникновения этого эффекта самолет должен быть источником света, я уверен. Остается только догадаться, что это было - зайчик от стекла ли, или постоянно горящие габариты, или огонек сигареты в зубах у пилота

Sander

А чтобы получить такую картину преломления, свет должен идти "параллельно", или "из одной точки"?

Sensor4ik

Параллельно. Или "почти параллельно", то есть на достаточном удалении от источника.

alexpane

Хорошо, чисто эмпирический вопрос. Почему у самолета, источника света, тень может быть без радуги (а я это, минимум, раз десять замечал а может и с радугой? Это что, потому что только в этом самолете пилот курящий оказался?

Sensor4ik

Да про пилота я пошутил
Для того, чтобы появился такой эффект, необходимо совпадение сразу многих факторов - во-первых, самолет, как уже было сказано, должен являться источником света, то есть в случае зайчика он должен быть освещен солнцем и расположен в пространстве так, чтобы отражать свет в твою сторону. Во-вторых, от облака до точки наблюдения должно быть достаточное расстояние, иначе увидишь не радугу, а просто гало вокруг силуэта самолета. В-третьих, условие "почти параллельности" падающих на капли лучей накладывает ограничение и на расстояние от самолета до облака - оно должо быть достаточно велико.

Sander

а еще если самолет покрашен в какой-нибудь готический цвет, то вряд ли он будет отражать много света
(возможно зелененькие s7 свет отражают хуже, чем их белые собратья)

KaterinKa

Еще капельки в облаках должны быть примерно одинаковых размеров. Если разброс размеров капелек большой, то цветные кольца сильно размываются и радуги не получается.

alexpane

Понятно... Хоть как-то понятно.

roman05

скажи, как самолет может отражать свет(быть источником света) в сторону своей тени?
Я думаю, что это интерференция.
Вот, что первое в голову пришло:

alexpane

О-оо... Мысли не дремлют у любознательных форумчан

Sensor4ik

Это не тень от солнца. На светлом небе самолет просто темнее, то есть это "тень от кусочка неба".
P.S. К твоему рисунку - чисто геометрически оцени размеры падающей тени и ширину радужных полос. Она будет ничтожно мала по сравнению с размерами тени. Иначе бы любой освещенный объект, который ты видишь днем на улице, был бы окружен гало. Чем самолет отличается от, например, дома? Разгадку ищи в наличии облаков между объектом и наблюдателем.
Кстати, немного больше о гало можно почитать тут: http://www.astronomy.ru/forum/index.php?action=printpage;topic=1976.0
Там, правда про естественные гало от солнца и луны, но и про самолеты тоже есть немного

arturkaas

а ему и не нужно быть источником света, в данном случае ИС - солнце, а радуга возникла в противоположной от солнца точке, вокруг тени(на земле ты такую не увидишь)
кстати радуг на первой фотке по меньшей мере 3

arturkaas

по этой ссылке
Это явление называется "Брокенский призрак".
В книге (не помню название) было написано что возникает в результате преломления света на краях объекта, который отбрасывает тень.

maxbut

+1
Обычная радуга, и ее изображение как раз и должно находиться вокруг тени, а не где то еще

Sander

про какой объект речь идет, если радуга обычная? (про землю?)
там вроде фишка в преломлении солнечного света в каплях воды и отражении света внутри капель

Sander

бинго! до меня теперь дошло, все правильно.
мне хватило последовательно посмотреть на три картинки:
1. Радуга
2. Картинку брокенского призрака http://www.mountain.ru/article/article_img/1666/f_13.jpg
3. картинку с гало вокруг самолета.
ЗЫ
отражение света от самолета вообще не причем

Sensor4ik

Я внимательнее изучил страничку форума по ссылке, а потом покопался в Интернете по этому вопросу. Оказалось, явление, которое мы сейчас пытаемся объяснить, является сочетанием двух сопутствующих феноменов: Ореол или Нимб (Glory) и Брокенский призрак (Brocken spectre). Поскольку явления сопутствующие, их часто путают (но Ореол может наблюдаться и без Брокенского призрака, если облако достаточно далеко от наблюдателя, как, например, на второй фотографии).
Итак, все по порядку:
Брокенский призрак - эффект возникновения увеличенной тени наблюдателя, стоящего на горе, или летящего самолета, в котором сидит наблюдатель, на нижележащих облаках или тумане. Это обычная тень на облаке или тумане, зрительно увеличенная за счет того, что нет ориентира для оценки расстояния.
Ореол или Нимб - эффект возникновения радужных концентрических окружностей на облаке или тумане в направлении, противоположном солнцу, то есть как раз вокруг тени (если ее удается разглядеть). Данное явление достаточно сложно наглядно физически объяснить, состоит оно в сочетании многократного отражения, дифракции и интерференции света на каплях тумана одинаково размера.
Для интересующихся, в приведенных мною ссылках (см. ниже) все же есть объяснение этого феномена (8 страниц текста и рисунков).
То есть, никакой интерференции на краях самого объекта (самолета) нет.
Недопонимание данного явления мной возникло из-за того, что топикстартер нигде в своем посте явно не указал, что снимки сделаны из самолета. Я же думал, что снимки сделаны с земли. В таком случае действительно явление было бы сродни обычной радуге или гало вокруг солнца или луны.
Теперь ссылки (к сожалению, англоязычные):
Brocken spectre:
http://en.wikipedia.org/wiki/Brocken_spectre
Glory:
http://www.astronet.ru/db/msg/1176054 (очень кратко, но на русском )
http://en.wikipedia.org/wiki/Glory_(optical_phenomenon)
http://www.atoptics.co.uk/droplets/glory.htm (обратите внимание, слева есть панель навигации. Если выбрать там "Formation", то попадете на страничку, на которой вкратце объясняется как возникает Ореол)
http://www.philiplaven.com/p2c1a.html (ссылка для физиков, то самое подробное объяснение принципа явления на 8 страницах)

arturkaas

достаточно сложно наглядно физически объяснить, состоит оно в сочетании многократного отражения, дифракции и интерференции света на каплях тумана одинаково размера
кстати, то что наблюдается интерференция, видно по белому пятну в центре
и непонятно при чем тут дифракция, весь эффект из-за дисперсии

Anastasia85

Снимал этой весной из окна самолета:

Причем там облака были то ближе, то дальше, тень и радуга вокруг нее то приближались, то удалялись.

k11122nu

при чем здесь интерференция, тоже непонятно
чистая дисперсия. В центре белое пятно, потому что центральное отражение выполняется для любой длины волны. Имхо.
Если возникнет вопрос, почему радуг две, отвечу, что, насколько я помню, их вообще всегда две, просто вторая слабее.

Sensor4ik

Не все так просто. Еще раз говорю - ознакомьтесь с литературой, которую я привел. Насколько я понял, явление Ореола до сих пор окончательно не объяснено. Там все гораздо сложнее, чем кажется на первый взгляд. Просто дисперсия и многократное отражение дают картину, не совпадающую с наблюдаемой.

arturkaas

интерференция там по-любому есть, т.к. из-за многократного отражения свет становится сильнополяризованным, но выражена она очень слабо

RUSTEANA2003

Зайчик от стекла самолета...
годы идут, а ты не умнеешь
откуда зайчик?
есть такой закон - когда ты смотришь на тень от собственной головы - источник света бъет тебе в затылок.

RUSTEANA2003

это "тень от кусочка неба".
Дальше - лучше
в мемориз

RUSTEANA2003

Брокенский призрак - эффект возникновенияувеличенной тени наблюдателя, стоящего на горе, или летящего самолета,в котором сидит наблюдатель, на нижележащих облаках или тумане. Этообычная тень на облаке или тумане, зрительно увеличенная за счет того,что нет ориентира для оценки расстояния.
Не в курсе был что за призрак такой
Продолжаю читать с интересом

RUSTEANA2003

Не все так просто.
Нет по-моему там все как раз таки просто
Зачет Аргентуму и Мидори
Радуг действительно по меньшей мере 2 бывает
Самолет непричем, тень от него - тоже.
Центр радуги - всегда на оси Солнце-Глаз.
Тень (от самолета или "от головы" о которой я писал в первом посте) - тоже лежит на этой оси

Sensor4ik

Нет по-моему там все как раз таки просто
"Все вокруг дебилы, а я один Д'Артаньян". Я и в третий раз повторюсь - в спорах по поводу физической природы явления Ореола сломано множество копий. Внимательное ознакомление с предложенными мною ссылками дает понять, что уже существует полуэмпирический математический аппарат для описания явления, но строгого физического описания, согласующегося с наблюдениями, на сегодняшний день пока не дал никто.
P.S. А вообще, я посоветую сначала дочитать тред до конца, а потом давать комментарии к постам. Потому что на протяжении треда человек может менять свою точку зрения. Не буду же я править свои посты, мол, здесь я кое-что недопонял, см. мой пост ниже.

chis

весь тред не читал, но вот ссылка http://www.atoptics.co.uk/droplets/glorair.htm, вроде то, о чем спрашивал.

mong

а тот фагт, что облака распределны случайным образом в пространстве, а кортинко ровно круглая - никого ни на какие мысли не наводят ? это все нормально ?

Sensor4ik

Думаешь, этот эффект возникает на стекле иллюминатора? Он наблюдается невооруженным глазом и не из самолета, например, когда человек стоит на горе выше уровня облаков.

mong

я не знаю. я просто спаршиваю, казалось бы это должно наводить на мысли.

arturkaas

а по этой ссылке эффект объясняется на основе теории Ми
так что не все так просто

arturkaas

только это не радуга, а ореол

Нэлли Шибаева

Сегодня 4.04.2013Г.видели радугу вокруг солнца над г.Череповец.Зрелище очень необычное,сразу улучшилось настроение-это чудо.Я видела это гало первый раз и такое необычное состояние души от видения этого зрелища испытала впервые.Слава БОГУ за все.
Оставить комментарий
Имя или ник:
Комментарий: