शांत माहौल में स्थिति का अवलोकन किया जा रहा है। पाठ्य असाइनमेंट (भौतिकी में GY)। ग्रह और तारे: क्या अंतर है?

दुनिया में बहुत सारी दिलचस्प चीज़ें हैं। तारों का टिमटिमाना सबसे आश्चर्यजनक घटनाओं में से एक है। इस घटना से कितनी अलग-अलग मान्यताएँ जुड़ी हुई हैं! अज्ञात हमेशा एक ही समय में डराता भी है और आकर्षित भी करता है। इस घटना की प्रकृति क्या है?

वातावरण का प्रभाव

खगोलविदों ने एक दिलचस्प खोज की है: तारों की टिमटिमाहट का उनके परिवर्तनों से कोई लेना-देना नहीं है। तो फिर रात के आकाश में तारे क्यों टिमटिमाते हैं? यह सब ठंडी और गर्म हवा के प्रवाह की वायुमंडलीय गति के बारे में है। जहां गर्म परतें ठंडी परतों के ऊपर से गुजरती हैं, वहां वायु भंवर बनते हैं। इन भंवरों के प्रभाव से प्रकाश की किरणें विकृत हो जाती हैं। इस प्रकार प्रकाश किरणें मुड़ती हैं, जिससे तारों की स्पष्ट स्थिति बदल जाती है।

एक दिलचस्प तथ्य यह है कि तारे बिल्कुल भी नहीं चमकते। यह दृष्टि पृथ्वी पर निर्मित होती है। पर्यवेक्षकों की आंखें किसी तारे से आने वाले प्रकाश को वायुमंडल से गुजरने के बाद महसूस करती हैं। इसलिए, इस सवाल पर कि तारे क्यों टिमटिमाते हैं, हम उत्तर दे सकते हैं कि तारे टिमटिमाते नहीं हैं, लेकिन जो घटना हम पृथ्वी पर देखते हैं वह प्रकाश की एक विकृति है जो तारे से हवा की वायुमंडलीय परतों के माध्यम से गुजरी है। यदि ऐसी वायु हलचलें नहीं होतीं, तो अंतरिक्ष में सबसे दूर के तारे से भी टिमटिमाना नहीं देखा जाता।

वैज्ञानिक व्याख्या

यदि हम इस प्रश्न पर अधिक विस्तार से विस्तार करें कि तारे क्यों टिमटिमाते हैं, तो यह ध्यान देने योग्य है कि यह प्रक्रिया तब देखी जाती है जब किसी तारे से प्रकाश सघन वायुमंडलीय परत से कम सघन परत की ओर बढ़ता है। इसके अलावा, जैसा कि ऊपर बताया गया है, ये परतें एक-दूसरे के सापेक्ष लगातार घूम रही हैं। भौतिकी के नियमों से हम जानते हैं कि गर्म हवा ऊपर उठती है, और ठंडी हवा, इसके विपरीत, डूब जाती है। जब प्रकाश इस परत की सीमा से गुजरता है तो हम टिमटिमाते हुए देखते हैं।

विभिन्न घनत्व की हवा की परतों से गुजरते हुए, तारों की रोशनी टिमटिमाने लगती है, और उनकी रूपरेखा धुंधली हो जाती है और छवि बढ़ जाती है। इसी समय, विकिरण की तीव्रता और, तदनुसार, चमक भी बदल जाती है। इस प्रकार, ऊपर वर्णित प्रक्रियाओं का अध्ययन और अवलोकन करके, वैज्ञानिकों ने समझा कि तारे क्यों टिमटिमाते हैं, और उनकी झिलमिलाहट की तीव्रता अलग-अलग होती है। विज्ञान में प्रकाश की तीव्रता में इस परिवर्तन को जगमगाहट कहा जाता है।

ग्रह और तारे: क्या अंतर है?

एक और दिलचस्प तथ्य यह है कि हर चमकदार ब्रह्मांडीय वस्तु जगमगाहट की घटना से निकलने वाली रोशनी पैदा नहीं करती है। चलो ग्रहों को लेते हैं. वे सूर्य के प्रकाश को भी प्रतिबिंबित करते हैं, लेकिन टिमटिमाते नहीं हैं। विकिरण की प्रकृति के आधार पर ही एक ग्रह को एक तारे से अलग किया जाता है। हाँ, तारे की रोशनी टिमटिमाती है, लेकिन किसी ग्रह की नहीं।

प्राचीन काल से, मानवता ने तारों का उपयोग करके अंतरिक्ष में नेविगेट करना सीखा है। उन दिनों जब सटीक उपकरणों का आविष्कार नहीं हुआ था, आकाश ने सही रास्ता खोजने में मदद की। और आज इस ज्ञान ने अपना महत्व नहीं खोया है। एक विज्ञान के रूप में खगोल विज्ञान की शुरुआत 16वीं शताब्दी में हुई, जब पहली बार दूरबीन का आविष्कार हुआ। तभी उन्होंने तारों की रोशनी को करीब से देखना और उनके टिमटिमाने के नियमों का अध्ययन करना शुरू किया। शब्द खगोलग्रीक से अनुवादित यह "सितारों का नियम" है।

तारा विज्ञान

खगोल विज्ञान ब्रह्मांड और आकाशीय पिंडों, उनकी गति, स्थान, संरचना और उत्पत्ति का अध्ययन करता है। विज्ञान के विकास के लिए धन्यवाद, खगोलविदों ने बताया है कि आकाश में एक टिमटिमाता तारा एक ग्रह से कैसे भिन्न होता है, आकाशीय पिंडों, उनकी प्रणालियों और उपग्रहों का विकास कैसे होता है। इस विज्ञान ने सौरमंडल की सीमाओं से कहीं आगे तक देखा है। पल्सर, क्वासर, निहारिका, क्षुद्रग्रह, आकाशगंगाएँ, ब्लैक होल, अंतरतारकीय और अंतरग्रहीय पदार्थ, धूमकेतु, उल्कापिंड और बाहरी अंतरिक्ष से संबंधित हर चीज का अध्ययन खगोल विज्ञान द्वारा किया जाता है।

टिमटिमाते तारे की रोशनी की तीव्रता और रंग भी वायुमंडल की ऊंचाई और क्षितिज से निकटता से प्रभावित होते हैं। यह नोटिस करना आसान है कि इसके निकट स्थित तारे अधिक चमकते हैं और विभिन्न रंगों में झिलमिलाते हैं। यह नजारा ठंढी रातों में या बारिश के तुरंत बाद विशेष रूप से सुंदर हो जाता है। इन क्षणों में आकाश बादल रहित होता है, जो तेज झिलमिलाहट में योगदान देता है। सीरियस में एक विशेष चमक है।

वातावरण और तारों की रोशनी

यदि आप तारों की जगमगाहट देखना चाहते हैं, तो आपको यह समझना चाहिए कि आंचल में शांत वातावरण के साथ, यह कभी-कभार ही संभव है। प्रकाश प्रवाह की चमक लगातार बदल रही है। यह फिर से प्रकाश किरणों के विक्षेपण के कारण होता है, जो पृथ्वी की सतह के ऊपर असमान रूप से केंद्रित होती हैं। हवा भी तारों के दृश्य को प्रभावित करती है। इस मामले में, स्टार पैनोरमा का पर्यवेक्षक लगातार खुद को एक अंधेरे या रोशनी वाले क्षेत्र में बारी-बारी से पाता है।

50° से अधिक की ऊंचाई पर स्थित तारों का अवलोकन करते समय, रंग परिवर्तन ध्यान देने योग्य नहीं होगा। लेकिन 35° से नीचे के तारे अक्सर चमकेंगे और रंग बदलेंगे। अत्यधिक तीव्र झिलमिलाहट वायुमंडलीय विविधता को इंगित करती है, जिसका सीधा संबंध मौसम विज्ञान से है। तारकीय जगमगाहट का अवलोकन करते समय, यह देखा गया कि यह कम वायुमंडलीय दबाव और तापमान पर तीव्र हो जाता है। बढ़ती आर्द्रता के साथ झिलमिलाहट में भी वृद्धि देखी जा सकती है। हालाँकि, जगमगाहट का उपयोग करके मौसम की भविष्यवाणी करना असंभव है। वायुमंडल की स्थिति बड़ी संख्या में विभिन्न कारकों पर निर्भर करती है, जो हमें केवल तारकीय टिमटिमाहट से मौसम के बारे में निष्कर्ष निकालने की अनुमति नहीं देती है। बेशक, कुछ चीजें काम करती हैं, लेकिन इस घटना की अभी भी अपनी अस्पष्टताएं और रहस्य हैं।

क्या आपने कभी सोचा है कि दिन के समय आकाश में तारे दिखाई क्यों नहीं देते? आख़िरकार, दिन के दौरान हवा उतनी ही पारदर्शी होती है जितनी रात में। यहाँ मुख्य बात यह है कि दिन के समय वातावरण सूर्य की रोशनी बिखेरता है।

कल्पना कीजिए कि आप शाम को एक अच्छी रोशनी वाले कमरे में हैं। खिड़की के शीशे से बाहर स्थित चमकदार रोशनी बिल्कुल स्पष्ट दिखाई देती है। लेकिन मंद रोशनी वाली वस्तुओं को देखना लगभग असंभव है। हालाँकि, जैसे ही आप कमरे में लाइट बंद करते हैं, कांच हमारी दृष्टि में बाधा बनना बंद कर देता है।

आकाश का निरीक्षण करते समय कुछ ऐसा ही होता है: दिन के दौरान, हमारे ऊपर का वातावरण उज्ज्वल रूप से प्रकाशित होता है और सूर्य इसके माध्यम से दिखाई देता है, लेकिन दूर के तारों की कमजोर रोशनी इसमें प्रवेश नहीं कर पाती है। लेकिन जब सूर्य क्षितिज के नीचे डूब जाता है और सूर्य का प्रकाश (और इसके साथ हवा से बिखरा हुआ प्रकाश) "बंद हो जाता है", तो वातावरण "पारदर्शी" हो जाता है और तारों को देखा जा सकता है।

अंतरिक्ष में यह अलग बात है. जैसे-जैसे अंतरिक्ष यान ऊंचाई पर बढ़ता है, वायुमंडल की घनी परतें नीचे रह जाती हैं और आकाश धीरे-धीरे अंधेरा हो जाता है।

लगभग 200-300 किमी की ऊंचाई पर, जहां आमतौर पर मानवयुक्त अंतरिक्ष यान उड़ान भरते हैं, आकाश पूरी तरह से काला है। यह हमेशा काला रहता है, भले ही इस समय सूर्य इसके दृश्य भाग पर हो।

“आसमान पूरी तरह से काला है। इस आकाश में तारे कुछ अधिक चमकीले दिखते हैं और काले आकाश की पृष्ठभूमि के मुकाबले अधिक स्पष्ट रूप से दिखाई देते हैं," इस तरह पहले अंतरिक्ष यात्री यू. ए. गगारिन ने अपने अंतरिक्ष छापों का वर्णन किया।

लेकिन फिर भी, दिन के समय अंतरिक्ष यान से भी आकाश के सभी तारे दिखाई नहीं देते, केवल सबसे चमकीले तारे ही दिखाई देते हैं। सूर्य की चकाचौंध रोशनी और पृथ्वी की रोशनी से आंखें परेशान हो जाती हैं।

यदि हम पृथ्वी से आकाश की ओर देखें तो हमें स्पष्ट दिखाई देगा कि सभी तारे टिमटिमा रहे हैं। वे फीके पड़ने लगते हैं, फिर चमकने लगते हैं, अलग-अलग रंगों से झिलमिलाने लगते हैं। और तारा क्षितिज के ऊपर जितना नीचे स्थित होगा, टिमटिमाना उतना ही मजबूत होगा।

तारों की टिमटिमाहट को वायुमंडल की उपस्थिति से भी समझाया जाता है। किसी तारे द्वारा उत्सर्जित प्रकाश हमारी आँखों तक पहुँचने से पहले वायुमंडल से होकर गुजरता है। वायुमंडल में हमेशा गर्म और ठंडी हवा का समूह बना रहता है। इसका घनत्व किसी विशेष क्षेत्र में हवा के तापमान पर निर्भर करता है। एक क्षेत्र से दूसरे क्षेत्र में जाने पर प्रकाश किरणें अपवर्तन का अनुभव करती हैं। उनके प्रसार की दिशा बदल जाती है। इसके कारण, पृथ्वी की सतह के ऊपर कुछ स्थानों पर वे केंद्रित हैं, अन्य में वे अपेक्षाकृत दुर्लभ हैं। वायुराशियों की निरंतर गति के परिणामस्वरूप, ये क्षेत्र लगातार बदल रहे हैं, और पर्यवेक्षक तारों की चमक में या तो वृद्धि या कमी देखता है। लेकिन चूंकि अलग-अलग रंग की किरणें समान रूप से अपवर्तित नहीं होती हैं, इसलिए अलग-अलग रंगों के तीव्र होने और कमजोर होने के क्षण एक साथ नहीं होते हैं।

इसके अलावा, अन्य, अधिक जटिल ऑप्टिकल प्रभाव तारों की टिमटिमाहट में एक निश्चित भूमिका निभा सकते हैं।

हवा की गर्म और ठंडी परतों की उपस्थिति और वायुराशियों की तीव्र हलचलें भी दूरबीन छवियों की गुणवत्ता को प्रभावित करती हैं।

खगोलीय प्रेक्षणों के लिए सबसे अच्छी स्थितियाँ कहाँ हैं: पहाड़ों में या मैदानों में, समुद्र के किनारे या अंतर्देशीय, जंगल में या रेगिस्तान में? और सामान्य तौर पर, खगोलविदों के लिए क्या बेहतर है - एक महीने के दौरान दस बादल रहित रातें या सिर्फ एक स्पष्ट रात, लेकिन एक जब हवा पूरी तरह से साफ और शांत हो?

यह उन मुद्दों का एक छोटा सा हिस्सा है जिन्हें वेधशालाओं के निर्माण और बड़ी दूरबीनों की स्थापना के लिए स्थान चुनते समय हल करना होता है। विज्ञान का एक विशेष क्षेत्र ऐसी समस्याओं से निपटता है - खगोल-जलवायु विज्ञान।

निःसंदेह, खगोलीय प्रेक्षणों के लिए सबसे अच्छी स्थितियाँ वायुमंडल की घनी परतों के बाहर, अंतरिक्ष में हैं। वैसे, यहां तारे टिमटिमाते नहीं, बल्कि ठंडी, शांत रोशनी से जलते हैं।

परिचित तारामंडल अंतरिक्ष में बिल्कुल वैसे ही दिखते हैं जैसे वे पृथ्वी पर दिखते हैं। तारे हमसे अत्यधिक दूरी पर हैं, और पृथ्वी की सतह से कुछ सौ किलोमीटर दूर जाने से उनकी स्पष्ट सापेक्ष स्थिति में कुछ भी बदलाव नहीं हो सकता है। प्लूटो से देखने पर भी नक्षत्रों की रूपरेखा बिल्कुल वैसी ही होगी।

निचली-पृथ्वी की कक्षा में घूमने वाले अंतरिक्ष यान से एक कक्षा के दौरान, सिद्धांत रूप में, आप पृथ्वी के आकाश के सभी नक्षत्रों को देख सकते हैं। अंतरिक्ष से तारों का अवलोकन दोहरी रुचि का है: खगोलीय और नौवहन संबंधी। विशेष रूप से, वायुमंडल द्वारा अपरिवर्तित तारों के प्रकाश का निरीक्षण करना बहुत महत्वपूर्ण है।

अंतरिक्ष में तारों द्वारा नेविगेशन भी कम महत्वपूर्ण नहीं है। पूर्व-चयनित "संदर्भ" सितारों का अवलोकन करके, आप न केवल जहाज को उन्मुख कर सकते हैं, बल्कि अंतरिक्ष में इसकी स्थिति भी निर्धारित कर सकते हैं।

लंबे समय से, खगोलविदों ने चंद्रमा की सतह पर भविष्य की वेधशालाओं का सपना देखा है। ऐसा प्रतीत हुआ कि वायुमंडल की पूर्ण अनुपस्थिति से पृथ्वी के प्राकृतिक उपग्रह पर चंद्र रात्रि और चंद्र दिवस दोनों के दौरान खगोलीय अवलोकन के लिए आदर्श स्थितियाँ बननी चाहिए।

पृथ्वी के वायुमंडल से गुजरते हुए प्रकाश किरणें अपनी सीधी दिशा बदल लेती हैं। वायुमंडलीय घनत्व में वृद्धि के कारण, पृथ्वी की सतह के करीब आने पर प्रकाश किरणों का अपवर्तन बढ़ जाता है। परिणामस्वरूप, प्रेक्षक आकाशीय पिंडों को ऐसे देखता है मानो खगोलीय अपवर्तन नामक कोण द्वारा क्षितिज से ऊपर उठाया गया हो।

अपवर्तन व्यवस्थित और यादृच्छिक दोनों अवलोकन त्रुटियों के मुख्य स्रोतों में से एक है। 1906 में न्यूकॉम्ब ने लिखा कि व्यावहारिक खगोल विज्ञान की ऐसी कोई शाखा नहीं है जिसके बारे में अपवर्तन के बारे में इतना लिखा गया हो, और जो इतनी असंतोषजनक स्थिति में हो। 20वीं सदी के मध्य तक, खगोलविदों ने 19वीं सदी में संकलित अपवर्तन तालिकाओं का उपयोग करके अपने अवलोकन कम कर दिए। सभी पुराने सिद्धांतों का मुख्य दोष पृथ्वी के वायुमंडल की संरचना की गलत समझ थी।

आइए हम पृथ्वी AB की सतह को त्रिज्या OA=R के एक गोले के रूप में लें, और इसके साथ संकेंद्रित परतों के रूप में पृथ्वी के वायुमंडल की कल्पना करें। ओह, 1 में 1, और 2 में 2...जैसे-जैसे परतें पृथ्वी की सतह के करीब आती हैं, घनत्व बढ़ता जाता है (चित्र 2.7)। तब किसी बहुत दूर के पिंड से एक किरण SA, वायुमंडल में अपवर्तित होकर, S¢A दिशा में बिंदु A पर पहुंचेगी, अपनी प्रारंभिक स्थिति SA से या दिशा S²A से एक निश्चित कोण S¢AS² के समानांतर भटकते हुए बिंदु A पर पहुंचेगी। आर, जिसे खगोलीय अपवर्तन कहा जाता है। घुमावदार किरण SA के सभी तत्व और इसकी अंतिम स्पष्ट दिशा AS¢ एक ही ऊर्ध्वाधर विमान ZAOS में स्थित होंगे। नतीजतन, खगोलीय अपवर्तन केवल इसके माध्यम से गुजरने वाले ऊर्ध्वाधर विमान में ल्यूमिनेरी की सही दिशा को बढ़ाता है।

खगोल विज्ञान में क्षितिज के ऊपर किसी तारे की कोणीय ऊँचाई को तारे की ऊँचाई कहा जाता है। कोण S¢AH = एच¢तारे की स्पष्ट ऊँचाई और कोण S²AH = होगा एच = एच¢ - आरक्या इसकी वास्तविक ऊंचाई है? कोना जेडप्रकाशमान की वास्तविक आंचल दूरी है, और जेड¢ इसका दृश्यमान मूल्य है.

अपवर्तन की मात्रा कई कारकों पर निर्भर करती है और पृथ्वी पर हर स्थान पर एक दिन के भीतर भी बदल सकती है। औसत स्थितियों के लिए, एक अनुमानित अपवर्तन सूत्र प्राप्त किया गया था:

Dh=-0.9666ctg h¢। (2.1)

गुणांक 0.9666 +10 डिग्री सेल्सियस के तापमान और 760 मिमी एचजी के दबाव पर वायुमंडल के घनत्व से मेल खाता है। यदि वायुमंडल की विशेषताएं भिन्न हैं, तो सूत्र (2.1) के अनुसार गणना की गई अपवर्तन सुधार को तापमान और दबाव के सुधार द्वारा ठीक किया जाना चाहिए।

चित्र 2.7. खगोलीय अपवर्तन

खगोलीय निर्धारण के आंचलिक तरीकों में खगोलीय अपवर्तन को ध्यान में रखने के लिए, प्रकाशमानों की आंचल दूरियों के अवलोकन के दौरान तापमान और वायु दबाव को मापा जाता है। खगोलीय निर्धारण की सटीक विधियों में, प्रकाशकों की चरम दूरी को 10° से 60° तक की सीमा में मापा जाता है। ऊपरी सीमा वाद्य त्रुटियों के कारण है, निचली सीमा अपवर्तन तालिकाओं में त्रुटियों के कारण है।

अपवर्तन सुधार द्वारा ठीक की गई ल्यूमिनरी की आंचल दूरी की गणना सूत्र द्वारा की जाती है:

औसत (+10 डिग्री सेल्सियस के तापमान और 760 मिमी एचजी के दबाव पर सामान्य) अपवर्तन, द्वारा गणना की गई जेड¢;

एक गुणांक जो हवा के तापमान को ध्यान में रखता है, तापमान मान से गणना की जाती है;

बी- हवा के दबाव को ध्यान में रखते हुए गुणांक।

कई वैज्ञानिकों ने अपवर्तन के सिद्धांत का अध्ययन किया। प्रारंभ में, प्रारंभिक धारणा यह थी कि वायुमंडल की विभिन्न परतों का घनत्व अंकगणितीय प्रगति (बौगुएर) में इन परतों की ऊंचाई बढ़ने के साथ घटता जाता है। लेकिन इस धारणा को जल्द ही सभी मामलों में असंतोषजनक माना गया, क्योंकि इससे अपवर्तन का मूल्य बहुत कम हो गया और पृथ्वी की सतह से ऊंचाई के साथ तापमान में बहुत तेजी से कमी आई।

न्यूटन ने परिकल्पना की कि ज्यामितीय प्रगति के नियम के अनुसार वायुमंडल का घनत्व ऊंचाई के साथ घटता जाता है। और यह परिकल्पना असंतोषजनक निकली। इस परिकल्पना के अनुसार, यह पता चला कि वायुमंडल की सभी परतों में तापमान स्थिर और पृथ्वी की सतह के तापमान के बराबर रहना चाहिए।

सबसे सरल लाप्लास की परिकल्पना थी, जो उपरोक्त दोनों के बीच की थी। फ्रांसीसी खगोलीय कैलेंडर में प्रतिवर्ष प्रकाशित होने वाली अपवर्तन तालिकाएँ इसी लाप्लास परिकल्पना पर आधारित थीं।

पृथ्वी का वायुमंडल अपनी अस्थिरता (अशांति, अपवर्तक भिन्नता) के कारण पृथ्वी से खगोलीय प्रेक्षणों की सटीकता पर एक सीमा लगाता है।

बड़े खगोलीय उपकरणों को स्थापित करने के लिए एक साइट चुनते समय, क्षेत्र की खगोलीय जलवायु का पहले व्यापक अध्ययन किया जाता है, जिसे कारकों के एक समूह के रूप में समझा जाता है जो वायुमंडल से गुजरने वाले आकाशीय पिंडों से विकिरण के तरंग अग्रभाग के आकार को विकृत करते हैं। यदि तरंग का अग्र भाग बिना विकृत हुए उपकरण तक पहुंचता है, तो इस मामले में उपकरण अधिकतम दक्षता (सैद्धांतिक एक के करीब एक संकल्प के साथ) के साथ काम कर सकता है।

जैसा कि यह निकला, दूरबीन छवि की गुणवत्ता मुख्य रूप से वायुमंडल की जमीनी परत द्वारा पेश किए गए हस्तक्षेप के कारण कम हो जाती है। पृथ्वी, रात में अपने स्वयं के थर्मल विकिरण के कारण, काफी ठंडी हो जाती है और हवा की आसन्न परत को ठंडा कर देती है। हवा के तापमान में 1°C परिवर्तन से इसका अपवर्तनांक 10 -6 तक बदल जाता है। पृथक पर्वत चोटियों पर, महत्वपूर्ण तापमान अंतर (ढाल) के साथ हवा की जमीनी परत की मोटाई कई दसियों मीटर तक पहुंच सकती है। रात के समय घाटियों और समतल क्षेत्रों में यह परत अधिक मोटी होती है और सैकड़ों मीटर तक हो सकती है। यह पर्वतमालाओं और पृथक चोटियों पर खगोलीय वेधशालाओं के लिए स्थलों के चयन की व्याख्या करता है, जहां से घनी ठंडी हवा घाटियों में प्रवाहित हो सकती है। टेलीस्कोप टावर की ऊंचाई इस प्रकार चुनी जाती है कि उपकरण तापमान की विषमताओं वाले मुख्य क्षेत्र के ऊपर स्थित हो।

खगोलीय जलवायु का एक महत्वपूर्ण कारक वायुमंडल की सतह परत में हवा है। ठंडी और गर्म हवा की परतों को मिलाकर, यह उपकरण के ऊपर वायु स्तंभ में घनत्व असमानताओं की उपस्थिति का कारण बनता है। ऐसी विषमताएँ जिनके आयाम दूरबीन के व्यास से छोटे होते हैं, छवि के विकेंद्रीकरण का कारण बनते हैं। बड़े घनत्व के उतार-चढ़ाव (कई मीटर या बड़े) तरंग मोर्चे की तीव्र विकृतियों का कारण नहीं बनते हैं और मुख्य रूप से छवि के विकेंद्रित होने के बजाय विस्थापन की ओर ले जाते हैं।

वायुमंडल की ऊपरी परतों (ट्रोपोपॉज़ पर) में हवा के घनत्व और अपवर्तनांक में भी उतार-चढ़ाव देखा जाता है। लेकिन ट्रोपोपॉज़ में गड़बड़ी ऑप्टिकल उपकरणों द्वारा उत्पादित छवियों की गुणवत्ता को विशेष रूप से प्रभावित नहीं करती है, क्योंकि वहां तापमान प्रवणता सतह परत की तुलना में बहुत छोटी होती है। इन परतों के कारण कंपन नहीं बल्कि तारों की टिमटिमाहट होती है।

ज्योतिषीय अध्ययन में, मौसम सेवा द्वारा दर्ज किए गए स्पष्ट दिनों की संख्या और खगोलीय अवलोकन के लिए उपयुक्त रातों की संख्या के बीच एक संबंध स्थापित किया जाता है। पूर्व यूएसएसआर के क्षेत्र के ज्योतिषीय विश्लेषण के अनुसार, सबसे लाभप्रद क्षेत्र मध्य एशियाई राज्यों के कुछ पर्वतीय क्षेत्र हैं।

स्थलीय अपवर्तन

जमीनी वस्तुओं से किरणें, यदि वे वायुमंडल में काफी लंबा रास्ता तय करती हैं, तो अपवर्तन का भी अनुभव करती हैं। अपवर्तन के प्रभाव में किरणों का प्रक्षेप पथ मुड़ जाता है और हम उन्हें गलत स्थानों पर या गलत दिशा में देखते हैं जहां वे वास्तव में हैं। कुछ शर्तों के तहत, स्थलीय अपवर्तन के परिणामस्वरूप, मृगतृष्णा दिखाई देती है - दूर की वस्तुओं की झूठी छवियां।

स्थलीय अपवर्तन का कोण a प्रेक्षित वस्तु की स्पष्ट और वास्तविक स्थिति की दिशा के बीच का कोण है (चित्र 2.8)। कोण का मान प्रेक्षित वस्तु से दूरी और वायुमंडल की सतह परत में ऊर्ध्वाधर तापमान प्रवणता पर निर्भर करता है, जिसमें जमीनी वस्तुओं से किरणों का प्रसार होता है।

चित्र.2.8. दर्शन के दौरान स्थलीय अपवर्तन की अभिव्यक्ति:

ए) - नीचे से ऊपर, बी) - ऊपर से नीचे, ए - स्थलीय अपवर्तन का कोण

भूगणितीय (ज्यामितीय) दृश्यता सीमा स्थलीय अपवर्तन से जुड़ी है (चित्र 2.9)। आइए मान लें कि पर्यवेक्षक पृथ्वी की सतह से एक निश्चित ऊंचाई hH पर बिंदु A पर है और बिंदु B की दिशा में क्षितिज का निरीक्षण करता है। NAN विमान एक क्षैतिज विमान है जो ग्लोब की त्रिज्या के लंबवत बिंदु A से होकर गुजरता है, जिसे कहा जाता है गणितीय क्षितिज का तल. यदि प्रकाश की किरणें वायुमंडल में सीधी रेखा में फैलती हैं, तो पृथ्वी पर सबसे दूर का बिंदु जिसे बिंदु A से एक पर्यवेक्षक देख सकता है वह बिंदु B होगा। इस बिंदु की दूरी (ग्लोब से स्पर्शरेखा AB) भूगणितीय (या ज्यामितीय) दृश्यता सीमा है डी0 . पृथ्वी की सतह पर एक गोलाकार रेखा विस्फोटक प्रेक्षक का भूगणितीय (या ज्यामितीय) क्षितिज है। डी 0 का मान केवल ज्यामितीय मापदंडों द्वारा निर्धारित किया जाता है: पृथ्वी आर की त्रिज्या और पर्यवेक्षक की ऊंचाई एच एच और के बराबर है D o ≈ √ 2Rh H = 3.57√ h H, जो चित्र 2.9 से अनुसरण करता है।

चित्र.2.9. स्थलीय अपवर्तन: गणितीय (एनएन) और जियोडेटिक (बीबी) क्षितिज, जियोडेटिक दृश्यता सीमा (एबी = डी 0)

यदि कोई पर्यवेक्षक पृथ्वी की सतह से h ऊँचाई पर स्थित किसी वस्तु को देखता है, तो भूगणितीय सीमा दूरी होगी एसी = 3.57(√ एच एच + √ एच पीआर). ये कथन सत्य होंगे यदि प्रकाश वायुमंडल के माध्यम से एक सीधी रेखा में यात्रा करे। लेकिन यह सच नहीं है. ज़मीन की परत में तापमान और वायु घनत्व के सामान्य वितरण के साथ, प्रकाश किरण के प्रक्षेपवक्र को दर्शाने वाली घुमावदार रेखा अपने अवतल पक्ष के साथ पृथ्वी का सामना करती है। इसलिए, A से एक पर्यवेक्षक जो सबसे दूर का बिंदु देखेगा वह B नहीं, बल्कि B¢ होगा। जियोडेटिक दृश्यता सीमा AB¢, अपवर्तन को ध्यान में रखते हुए, औसतन 6-7% अधिक होगी और सूत्रों में 3.57 के गुणांक के बजाय 3.82 का गुणांक होगा। जियोडेटिक रेंज की गणना सूत्रों का उपयोग करके की जाती है

, एच - मी में, डी - किमी में, आर - 6378 किमी

कहाँ एचएन और एचपीआर - मीटर में, डी -किलोमीटर में.

औसत ऊंचाई वाले व्यक्ति के लिए पृथ्वी पर क्षितिज दूरी लगभग 5 किमी है। अंतरिक्ष यात्री वी.ए. शतालोव और ए.एस. एलिसेव के लिए, जिन्होंने सोयुज -8 अंतरिक्ष यान पर उड़ान भरी थी, पेरिगी (ऊंचाई 205 किमी) पर क्षितिज सीमा 1730 किमी थी, और अपोजी (ऊंचाई 223 किमी) पर - 1800 किमी थी।

रेडियो तरंगों के लिए, अपवर्तन लगभग तरंग दैर्ध्य से स्वतंत्र होता है, लेकिन तापमान और दबाव के अलावा, यह हवा में जल वाष्प की मात्रा पर भी निर्भर करता है। तापमान और दबाव परिवर्तन की समान परिस्थितियों में, रेडियो तरंगें प्रकाश की तुलना में अधिक दृढ़ता से अपवर्तित होती हैं, खासकर उच्च आर्द्रता के साथ।

इसलिए, क्षितिज की सीमा निर्धारित करने या जड़ के सामने रडार बीम द्वारा किसी वस्तु का पता लगाने के सूत्रों में 4.08 का गुणांक होगा। नतीजतन, रडार प्रणाली का क्षितिज लगभग 11% दूर है।

रेडियो तरंगें पृथ्वी की सतह से और व्युत्क्रम की निचली सीमा या कम आर्द्रता की परत से अच्छी तरह से परावर्तित होती हैं। पृथ्वी की सतह और व्युत्क्रम के आधार द्वारा निर्मित ऐसे अद्वितीय वेवगाइड में, रेडियो तरंगें बहुत लंबी दूरी तक फैल सकती हैं। रेडियो तरंग प्रसार की इन विशेषताओं का उपयोग रडार में सफलतापूर्वक किया जाता है।

ज़मीन की परत में हवा का तापमान, विशेषकर उसके निचले हिस्से में, हमेशा ऊंचाई के साथ नहीं गिरता है। यह विभिन्न दरों पर घट सकता है, यह ऊंचाई (आइसोथर्मिया) के साथ नहीं बदल सकता है और यह ऊंचाई (उलटा) के साथ बढ़ सकता है। तापमान प्रवणता के परिमाण और संकेत के आधार पर, अपवर्तन का दृश्य क्षितिज की सीमा पर अलग-अलग प्रभाव हो सकता है।

एक सजातीय वातावरण में ऊर्ध्वाधर तापमान प्रवणता जिसमें हवा का घनत्व ऊंचाई के साथ नहीं बदलता है, जी 0 = 3.42°C/100m. आइए विचार करें कि किरण प्रक्षेपवक्र क्या होगा अबपृथ्वी की सतह पर विभिन्न तापमान प्रवणताओं पर।

चलो, यानी ऊंचाई के साथ हवा का तापमान घटता जाता है। इस स्थिति में ऊँचाई के साथ अपवर्तनांक भी घटता जाता है। इस मामले में प्रकाश किरण का प्रक्षेपवक्र अपने अवतल पक्ष के साथ पृथ्वी की सतह की ओर होगा (चित्र 2.9 में प्रक्षेपवक्र अब¢). इस अपवर्तन को धनात्मक कहते हैं। सबसे दूर बिंदु में¢ प्रेक्षक किरण पथ की अंतिम स्पर्श रेखा की दिशा में देखेगा। यह स्पर्शरेखा, यानी अपवर्तन के कारण दिखाई देने वाला क्षितिज गणितीय क्षितिज के बराबर होता है नैसकोण D, कोण से कम डी. कोना डीअपवर्तन के बिना गणितीय और ज्यामितीय क्षितिज के बीच का कोण है। इस प्रकार, दृश्यमान क्षितिज एक कोण तक बढ़ गया है ( डी-डी) और विस्तारित क्योंकि डी > डी0.

अब आइए इसकी कल्पना करें जीधीरे-धीरे कम हो जाता है, अर्थात्। ऊंचाई के साथ तापमान अधिक से अधिक धीरे-धीरे घटता जाता है। एक क्षण आएगा जब तापमान प्रवणता शून्य (आइसोथर्मिया) हो जाएगी, और फिर तापमान प्रवणता ऋणात्मक हो जाएगी। तापमान अब कम नहीं होता, बल्कि ऊंचाई के साथ बढ़ता है, यानी। तापमान व्युत्क्रमण देखा जाता है। जैसे-जैसे तापमान प्रवणता घटती है और शून्य से गुजरती है, दृश्य क्षितिज ऊंचा और ऊंचा उठता जाएगा और एक क्षण आएगा जब डी शून्य के बराबर हो जाएगा। दृश्यमान भूगणितीय क्षितिज गणितीय क्षितिज तक बढ़ जाएगा। पृथ्वी की सतह सीधी और चपटी होने लगी। भूगणितीय दृश्यता सीमा असीम रूप से बड़ी है। किरणपुंज की वक्रता त्रिज्या ग्लोब की त्रिज्या के बराबर हो गई।

और भी अधिक मजबूत तापमान व्युत्क्रमण के साथ, D ऋणात्मक हो जाता है। दृश्यमान क्षितिज गणितीय क्षितिज से ऊपर उठ गया है। बिंदु A पर प्रेक्षक को ऐसा प्रतीत होगा कि वह एक विशाल बेसिन के तल पर है। क्षितिज के कारण, भूगर्भिक क्षितिज से बहुत दूर स्थित वस्तुएं ऊपर उठती हैं और दृश्यमान हो जाती हैं (मानो हवा में तैर रही हों) (चित्र 2.10)।

ऐसी घटनाएँ ध्रुवीय देशों में देखी जा सकती हैं। तो, अमेरिका के कनाडाई तट से स्मिथ स्ट्रेट के माध्यम से आप कभी-कभी सभी इमारतों के साथ ग्रीनलैंड के तट को देख सकते हैं। ग्रीनलैंड तट की दूरी लगभग 70 किमी है, जबकि भूगर्भिक दृश्यता सीमा 20 किमी से अधिक नहीं है। एक और उदाहरण। हेस्टिंग्स से, पास-डी-कैलाइस जलडमरूमध्य के अंग्रेजी किनारे पर, मैं लगभग 75 किमी की दूरी पर जलडमरूमध्य के उस पार स्थित फ्रांसीसी तट को देख सकता था।

चित्र.2.10. ध्रुवीय देशों में असामान्य अपवर्तन की घटना

अब मान लेते हैं जी=जी 0, इसलिए, वायु घनत्व ऊंचाई (सजातीय वातावरण) के साथ नहीं बदलता है, कोई अपवर्तन नहीं होता है और डी=डी 0 .

पर जी > जी 0 ऊंचाई के साथ अपवर्तनांक और वायु घनत्व बढ़ता है। इस मामले में, प्रकाश किरणों का प्रक्षेपवक्र अपने उत्तल पक्ष के साथ पृथ्वी की सतह का सामना करता है। इस अपवर्तन को ऋणात्मक कहते हैं। पृथ्वी पर अंतिम बिंदु जो A पर एक पर्यवेक्षक देखेगा वह B² होगा। दृश्यमान क्षितिज AB² संकुचित हो गया और एक कोण (D -) पर गिर गया डी).

जो चर्चा की गई है, उससे हम निम्नलिखित नियम बना सकते हैं: यदि वायुमंडल में प्रकाश किरण के प्रसार के साथ वायु घनत्व (और, इसलिए, अपवर्तक सूचकांक) बदलता है, तो प्रकाश किरण झुक जाएगी ताकि उसका प्रक्षेपवक्र हमेशा हो हवा के घनत्व (और अपवर्तनांक) को कम करने की दिशा में उत्तल।

अपवर्तन और मृगतृष्णा

मृगतृष्णा शब्द फ्रांसीसी मूल का है और इसके दो अर्थ हैं: "प्रतिबिंब" और "भ्रामक दृष्टि।" इस शब्द के दोनों अर्थ घटना के सार को अच्छी तरह दर्शाते हैं। मृगतृष्णा किसी वस्तु की एक छवि है जो वास्तव में पृथ्वी पर मौजूद है, अक्सर बढ़ी हुई और अत्यधिक विकृत होती है। वस्तु के संबंध में छवि कहां स्थित है, इसके आधार पर मृगतृष्णा कई प्रकार की होती है: ऊपरी, निचला, पार्श्व और जटिल। सबसे अधिक देखे जाने वाले श्रेष्ठ और निम्न मृगतृष्णाएं हैं, जो तब घटित होती हैं जब ऊंचाई में घनत्व (और, इसलिए, अपवर्तक सूचकांक) का असामान्य वितरण होता है, जब एक निश्चित ऊंचाई पर या पृथ्वी की सतह के पास अपेक्षाकृत पतली परत होती है बहुत गर्म हवा (कम अपवर्तक सूचकांक के साथ), जिसमें जमीन की वस्तुओं से आने वाली किरणें पूर्ण आंतरिक प्रतिबिंब का अनुभव करती हैं। ऐसा तब होता है जब किरणें इस परत पर कुल आंतरिक परावर्तन के कोण से अधिक कोण पर पड़ती हैं। हवा की यह गर्म परत एक वायु दर्पण की भूमिका निभाती है, जो इसमें पड़ने वाली किरणों को परावर्तित करती है।

सुपीरियर मृगतृष्णा (चित्र 2.11) मजबूत तापमान व्युत्क्रमण की उपस्थिति में घटित होती है, जब हवा का घनत्व और अपवर्तनांक ऊंचाई के साथ तेजी से घटता है। बेहतर मृगतृष्णा में, छवि वस्तु के ऊपर स्थित होती है।

चित्र.2.11. सुपीरियर मिराज

प्रकाश किरणों के प्रक्षेप पथ चित्र (2.11) में दिखाए गए हैं। आइए मान लें कि पृथ्वी की सतह समतल है और समान घनत्व की परतें इसके समानांतर स्थित हैं। चूँकि ऊंचाई के साथ घनत्व घटता है, तो। गर्म परत, जो दर्पण की तरह कार्य करती है, ऊंचाई पर स्थित होती है। इस परत में जब किरणों का आपतन कोण अपवर्तनांक () के बराबर हो जाता है, तो किरणें पृथ्वी की सतह पर वापस घूम जाती हैं। प्रेक्षक एक साथ वस्तु को ही देख सकता है (यदि वह क्षितिज से परे नहीं है) और उसके ऊपर की एक या अधिक छवियां - सीधी और उलटी।

चित्र.2.12. जटिल श्रेष्ठ मृगतृष्णा

चित्र में. चित्र 2.12 एक जटिल ऊपरी मृगतृष्णा की घटना का एक आरेख दिखाता है। वस्तु स्वयं दृश्यमान है अब, उसके ऊपर उसकी सीधी छवि है a¢b¢, उलटा in²b²और फिर से निर्देशित a²¢b²¢. ऐसी मृगतृष्णा तब घटित हो सकती है जब हवा का घनत्व ऊंचाई के साथ घटता है, पहले धीरे-धीरे, फिर तेजी से और फिर धीरे-धीरे। यदि वस्तु के चरम बिंदुओं से आने वाली किरणें प्रतिच्छेद करती हैं तो छवि उल्टी हो जाती है। यदि कोई वस्तु दूर (क्षितिज से परे) है, तो वस्तु स्वयं दिखाई नहीं दे सकती है, लेकिन हवा में ऊंची उठी हुई उसकी छवियां काफी दूर से दिखाई देती हैं।

लोमोनोसोव शहर सेंट पीटर्सबर्ग से 40 किमी दूर फिनलैंड की खाड़ी के तट पर स्थित है। आमतौर पर लोमोनोसोव से सेंट पीटर्सबर्ग बिल्कुल भी दिखाई नहीं देता है या बहुत खराब दिखाई देता है। कभी-कभी सेंट पीटर्सबर्ग "एक नज़र में" दिखाई देता है। यह श्रेष्ठ मृगतृष्णा का एक उदाहरण है।

जाहिर है, ऊपरी मृगतृष्णाओं की संख्या में तथाकथित भूतिया भूमि का कम से कम हिस्सा शामिल होना चाहिए, जो आर्कटिक में दशकों से खोजे गए थे और कभी नहीं पाए गए। उन्होंने विशेष रूप से लंबे समय तक सन्निकोव भूमि की खोज की।

याकोव सन्निकोव एक शिकारी था और फर व्यापार में शामिल था। 1811 में वह कुत्तों के साथ बर्फ के पार न्यू साइबेरियन द्वीप समूह की ओर निकल पड़ा और कोटेल्नी द्वीप के उत्तरी सिरे से समुद्र में एक अज्ञात द्वीप देखा। वह उस तक पहुंचने में असमर्थ था, लेकिन उसने सरकार को एक नए द्वीप की खोज की सूचना दी। अगस्त 1886 में ई.वी. टोल ने न्यू साइबेरियन द्वीप समूह के अपने अभियान के दौरान सन्निकोव द्वीप भी देखा और अपनी डायरी में लिखा: “क्षितिज पूरी तरह से स्पष्ट है। उत्तर-पूर्व की दिशा में 14-18 डिग्री पर चार मेसा की आकृतियाँ स्पष्ट दिखाई दे रही थीं, जो पूर्व में निचली भूमि से जुड़ी हुई थीं। इस प्रकार, सन्निकोव के संदेश की पूरी तरह से पुष्टि हो गई। इसलिए, हमें मानचित्र पर उचित स्थान पर एक बिंदीदार रेखा खींचने और उस पर लिखने का अधिकार है: "सैनिकोव लैंड।"

टोल ने अपने जीवन के 16 साल सानिकोव भूमि की खोज में दिए। उन्होंने न्यू साइबेरियाई द्वीप क्षेत्र में तीन अभियानों का आयोजन और संचालन किया। स्कूनर "ज़ार्या" (1900-1902) पर अंतिम अभियान के दौरान, टोल्या का अभियान सैननिकोव लैंड को खोजे बिना ही समाप्त हो गया। सन्निकोव लैंड को दोबारा किसी ने नहीं देखा। शायद यह एक मृगतृष्णा थी जो साल के कुछ निश्चित समय में एक ही स्थान पर दिखाई देती है। सन्निकोव और टोल दोनों ने इस दिशा में स्थित एक ही द्वीप की मृगतृष्णा देखी, जो समुद्र में बहुत आगे थी। शायद यह डी लॉन्ग द्वीपों में से एक था। शायद यह एक विशाल हिमखंड था - एक संपूर्ण बर्फ द्वीप। 100 किमी2 तक के क्षेत्रफल वाले ऐसे बर्फ के पहाड़ कई दशकों तक समुद्र के पार यात्रा करते हैं।

मृगतृष्णा ने हमेशा लोगों को धोखा नहीं दिया। 1902 में अंग्रेजी ध्रुवीय खोजकर्ता रॉबर्ट स्कॉट। अंटार्कटिका में मैंने पहाड़ देखे मानो हवा में लटक रहे हों। स्कॉट ने सुझाव दिया कि क्षितिज से आगे एक पर्वत श्रृंखला थी। और, वास्तव में, पर्वत श्रृंखला की खोज बाद में नॉर्वेजियन ध्रुवीय खोजकर्ता राउल अमुंडसेन ने की थी, जहां स्कॉट को इसके स्थित होने की उम्मीद थी।

चित्र.2.13. अवर मृगतृष्णा

निम्न मृगतृष्णा (चित्र 2.13) ऊंचाई के साथ तापमान में बहुत तेजी से कमी के साथ घटित होती है, अर्थात। बहुत बड़े तापमान प्रवणता पर। वायु दर्पण की भूमिका हवा की सबसे पतली सतह वाली गर्म परत निभाती है। मृगतृष्णा को अवर मृगतृष्णा कहा जाता है क्योंकि किसी वस्तु की छवि वस्तु के नीचे रखी जाती है। निचली मृगतृष्णा में ऐसा प्रतीत होता है मानो वस्तु के नीचे पानी की सतह हो और सभी वस्तुएँ उसमें प्रतिबिंबित हो रही हों।

शांत जल में किनारे पर खड़ी सभी वस्तुएं स्पष्ट रूप से प्रतिबिंबित होती हैं। पृथ्वी की सतह से गर्म होने वाली हवा की एक पतली परत में प्रतिबिंब पूरी तरह से पानी में प्रतिबिंब के समान होता है, केवल दर्पण की भूमिका हवा द्वारा ही निभाई जाती है। जिस वायु स्थिति में घटिया मृगतृष्णाएँ घटित होती हैं वह अत्यंत अस्थिर होती है। आख़िरकार, नीचे, ज़मीन के पास, अत्यधिक गर्म और इसलिए हल्की हवा है, और इसके ऊपर ठंडी और भारी हवा है। जमीन से उठने वाली गर्म हवा की धाराएँ ठंडी हवा की परतों में प्रवेश करती हैं। इससे हमारी आंखों के सामने मृगतृष्णा बदल जाती है, "पानी" की सतह उत्तेजित होने लगती है। हवा का एक छोटा सा झोंका या झटका ही काफी है और पतन हो जाएगा, यानी। हवा की परतों को पलटना। भारी हवा नीचे की ओर आएगी, वायु दर्पण को नष्ट कर देगी और मृगतृष्णा गायब हो जाएगी। अवर मृगतृष्णा की घटना के लिए अनुकूल परिस्थितियाँ पृथ्वी की एक सजातीय, सपाट अंतर्निहित सतह हैं, जो मैदानों और रेगिस्तानों में होती हैं, और धूप, हवा रहित मौसम।

यदि मृगतृष्णा वास्तव में विद्यमान वस्तु की छवि है, तो सवाल उठता है: रेगिस्तान में यात्रियों को किस प्रकार की पानी की सतह दिखाई देती है? आख़िर रेगिस्तान में पानी है ही नहीं. तथ्य यह है कि मृगतृष्णा में दिखाई देने वाली स्पष्ट जल सतह या झील वास्तव में जल सतह की नहीं, बल्कि आकाश की छवि है। आकाश के हिस्से वायु दर्पण में प्रतिबिंबित होते हैं और चमकदार पानी की सतह का पूरा भ्रम पैदा करते हैं। ऐसी मृगतृष्णा सिर्फ रेगिस्तान या मैदान में ही नहीं देखी जा सकती। यहां तक ​​कि वे सेंट पीटर्सबर्ग और उसके आसपास धूप वाले दिनों में डामर सड़कों या समतल रेतीले समुद्र तट पर भी दिखाई देते हैं।

चित्र.2.14. पार्श्व मृगतृष्णा

पार्श्व मृगतृष्णा ऐसे मामलों में होती है जहां समान घनत्व की हवा की परतें वायुमंडल में हमेशा की तरह क्षैतिज रूप से नहीं, बल्कि तिरछी और यहां तक ​​कि लंबवत रूप से स्थित होती हैं (चित्र 2.14)। ऐसी स्थितियाँ गर्मियों में, सुबह सूर्योदय के तुरंत बाद, समुद्र या झील के चट्टानी तटों पर निर्मित होती हैं, जब तट पहले से ही सूर्य से प्रकाशित होता है, और पानी की सतह और उसके ऊपर की हवा अभी भी ठंडी होती है। जिनेवा झील पर पार्श्व मृगतृष्णाएँ बार-बार देखी गई हैं। एक पार्श्व मृगतृष्णा सूर्य द्वारा गर्म किए गए घर की पत्थर की दीवार के पास और यहां तक ​​कि गर्म स्टोव के किनारे भी दिखाई दे सकती है।

जटिल प्रकार की मृगतृष्णा, या फाटा मॉर्गन, तब घटित होती है जब ऊपरी और निचली दोनों मृगतृष्णा की उपस्थिति के लिए एक साथ स्थितियां होती हैं, उदाहरण के लिए, अपेक्षाकृत गर्म समुद्र के ऊपर एक निश्चित ऊंचाई पर एक महत्वपूर्ण तापमान उलटाव के दौरान। वायु घनत्व पहले ऊंचाई के साथ बढ़ता है (हवा का तापमान घटता है), और फिर तेजी से घटता है (हवा का तापमान बढ़ता है)। वायु घनत्व के इस तरह के वितरण के साथ, वायुमंडल की स्थिति बहुत अस्थिर है और अचानक परिवर्तन के अधीन है। इसलिए हमारी आंखों के सामने मृगतृष्णा का स्वरूप बदल जाता है। सबसे साधारण चट्टानें और घर, बार-बार विकृतियों और आवर्धन के कारण, हमारी आंखों के सामने परी मॉर्गन के अद्भुत महल में बदल जाते हैं। फाटा मॉर्गन इटली और सिसिली के तट पर मनाया जाता है। लेकिन यह उच्च अक्षांशों पर भी हो सकता है। प्रसिद्ध साइबेरियाई खोजकर्ता एफ.पी. रैंगल ने निज़नेकोलिम्स्क में देखे गए फाटा मोर्गाना का वर्णन इस प्रकार किया: “क्षैतिज अपवर्तन की क्रिया ने एक प्रकार का फाटा मोर्गाना उत्पन्न किया। दक्षिण की ओर स्थित पर्वत हमें विभिन्न विकृत आकृतियों में तथा हवा में लटके हुए प्रतीत होते थे। दूर पर्वतों की चोटियाँ उलटी हुई प्रतीत हो रही थीं। नदी इतनी संकीर्ण हो गई कि विपरीत किनारा लगभग हमारी झोपड़ियों के पास लग रहा था।''

नौकरी का स्रोत: समाधान 4555. ओजीई 2017 भौतिकी, ई.ई. कामजीवा। 30 विकल्प.

कार्य 20.पाठ में, अपवर्तन घटना को संदर्भित करता है

1) वायुमंडल की सीमा पर परावर्तन के कारण प्रकाश किरण के प्रसार की दिशा में परिवर्तन

2) पृथ्वी के वायुमंडल में अपवर्तन के कारण प्रकाश किरण के प्रसार की दिशा में परिवर्तन

3) पृथ्वी के वायुमंडल में फैलते समय प्रकाश का अवशोषण

4) प्रकाश किरण बाधाओं के चारों ओर झुकती है और इस प्रकार सीधी-रेखा प्रसार से विचलित हो जाती है

समाधान।

इससे पहले कि किसी सुदूर अंतरिक्ष वस्तु (जैसे कोई तारा) से प्रकाश की किरण किसी पर्यवेक्षक की आंख में प्रवेश कर सके, उसे पृथ्वी के वायुमंडल से गुजरना होगा। इस मामले में, प्रकाश किरण अपवर्तन, अवशोषण और प्रकीर्णन की प्रक्रियाओं से गुजरती है।

वायुमंडल में प्रकाश का अपवर्तन एक ऑप्टिकल घटना है जो वायुमंडल में प्रकाश किरणों के अपवर्तन के कारण होती है और दूर की वस्तुओं (उदाहरण के लिए, आकाश में देखे गए तारे) के स्पष्ट विस्थापन में प्रकट होती है। जैसे-जैसे आकाशीय पिंड से प्रकाश की किरण पृथ्वी की सतह के पास आती है, वायुमंडल का घनत्व बढ़ता है (चित्र 1), और किरणें अधिक से अधिक अपवर्तित होती हैं। पृथ्वी के वायुमंडल के माध्यम से एक प्रकाश किरण के प्रसार की प्रक्रिया को पारदर्शी प्लेटों के ढेर का उपयोग करके अनुकरण किया जा सकता है, जिसका ऑप्टिकल घनत्व किरण के प्रसार के साथ बदलता है।

अपवर्तन के कारण, पर्यवेक्षक वस्तुओं को उनकी वास्तविक स्थिति की दिशा में नहीं, बल्कि अवलोकन बिंदु पर किरण पथ के स्पर्शरेखा के साथ देखता है (चित्र 3)। किसी वस्तु की वास्तविक और स्पष्ट दिशाओं के बीच के कोण को अपवर्तन कोण कहा जाता है। क्षितिज के पास के तारे, जिनका प्रकाश वायुमंडल की सबसे बड़ी मोटाई से होकर गुजरना चाहिए, वायुमंडलीय अपवर्तन के प्रति सबसे अधिक संवेदनशील होते हैं (अपवर्तन कोण कोणीय डिग्री का लगभग 1/6 होता है)।