Tubuh fisik adalah “aktor” fenomena fisik. Mari kita mengenal beberapa di antaranya.

Fenomena mekanis

Fenomena mekanis adalah pergerakan suatu benda (Gbr. 1.3) dan aksinya satu sama lain, misalnya tolakan atau tarik menarik. Tindakan benda satu sama lain disebut interaksi.

Kita akan mengenal fenomena mekanika lebih detail pada tahun ajaran ini.

Beras. 1.3. Contoh fenomena mekanis: gerak dan interaksi benda pada saat pertandingan olahraga (a, b.c); pergerakan Bumi mengelilingi Matahari dan rotasinya pada porosnya sendiri (g)

Fenomena suara

Fenomena bunyi, sesuai dengan namanya, merupakan fenomena yang melibatkan bunyi. Ini termasuk, misalnya, perambatan suara di udara atau air, serta pantulan suara dari berbagai rintangan - misalnya gunung atau bangunan. Saat suara dipantulkan, gema yang familiar muncul.

Fenomena termal

Fenomena termal adalah pemanasan dan pendinginan benda, serta misalnya penguapan (pengubahan zat cair menjadi uap) dan peleburan (pengubahan zat padat menjadi cairan).

Fenomena termal sangat luas: misalnya, fenomena ini menentukan siklus air di alam (Gbr. 1.4).

Beras. 1.4. Siklus air di alam

Air samudera dan lautan, yang dipanaskan oleh sinar matahari, menguap. Saat uap naik, ia mendingin, berubah menjadi tetesan air atau kristal es. Mereka membentuk awan tempat air kembali ke bumi dalam bentuk hujan atau salju.

“Laboratorium” sebenarnya dari fenomena termal adalah dapur: apakah sup dimasak di atas kompor, apakah air mendidih dalam ketel, apakah makanan dibekukan di lemari es - semua ini adalah contoh fenomena termal.

Pengoperasian mesin mobil juga ditentukan oleh fenomena termal: ketika bensin terbakar, terbentuk gas yang sangat panas, yang mendorong piston (bagian motor). Dan pergerakan piston disalurkan melalui mekanisme khusus ke roda mobil.

Fenomena listrik dan magnet

Contoh fenomena listrik yang paling mencolok (dalam arti harfiah) adalah petir (Gbr. 1.5, a). Penerangan listrik dan transportasi listrik (Gbr. 1.5, b) menjadi mungkin berkat penggunaan fenomena listrik. Contoh fenomena kemagnetan adalah gaya tarik menarik benda besi dan baja oleh magnet permanen, serta interaksi magnet permanen.

Beras. 1.5. Fenomena listrik dan magnet serta kegunaannya

Jarum kompas (Gbr. 1.5, c) berputar sehingga ujung “utara” menunjuk ke utara justru karena jarum tersebut adalah magnet permanen yang kecil, dan Bumi adalah magnet yang sangat besar. Cahaya Utara (Gbr. 1.5, d) disebabkan oleh fakta bahwa partikel bermuatan listrik yang terbang dari luar angkasa berinteraksi dengan Bumi seperti magnet. Fenomena listrik dan magnet menentukan pengoperasian televisi dan komputer (Gbr. 1.5, e, f).

Fenomena optik

Kemanapun kita melihat, kita akan melihat fenomena optik dimana-mana (Gbr. 1.6). Ini adalah fenomena yang berhubungan dengan cahaya.

Contoh fenomena optik adalah pemantulan cahaya oleh berbagai benda. Sinar cahaya yang dipantulkan oleh suatu benda masuk ke mata kita, sehingga kita dapat melihat benda-benda tersebut.

Beras. 1.6. Contoh fenomena optik : Matahari memancarkan cahaya (a); Bulan memantulkan sinar matahari (b); Cermin (c) memantulkan cahaya dengan sangat baik; salah satu fenomena optik terindah - pelangi (d)

Maju >>>

Kita dikelilingi oleh dunia substansi dan fenomena yang sangat beragam.

Perubahan terus terjadi di dalamnya.

Setiap perubahan yang terjadi pada suatu benda disebut fenomena. Lahirnya bintang, pergantian siang dan malam, mencairnya es, membengkaknya kuncup pohon, kilatan petir saat terjadi badai petir, dan lain sebagainya - semua ini adalah fenomena alam.

Fenomena fisik

Ingatlah bahwa tubuh terbuat dari zat. Perhatikan bahwa selama fenomena tertentu substansi benda tidak berubah, tetapi pada fenomena lain berubah. Misalnya, jika Anda merobek selembar kertas menjadi dua, meskipun terjadi perubahan, kertas tersebut akan tetap berupa kertas. Kertas yang dibakar akan berubah menjadi abu dan asap.

Fenomena di mana ukuran, bentuk benda, wujud zat dapat berubah, namun zat tetap sama, tidak berubah menjadi lain, disebut fenomena fisika(penguapan air, pancaran bola lampu, bunyi dawai alat musik, dll).

Fenomena fisik sangat beragam. Diantaranya ada mekanik, termal, listrik, cahaya dan sebagainya.

Mari kita ingat bagaimana awan melayang di langit, pesawat terbang, mobil melaju, apel jatuh, gerobak menggelinding, dll. Dalam semua fenomena di atas, benda (benda) bergerak. Fenomena yang berhubungan dengan perubahan kedudukan suatu benda terhadap benda lain disebut mekanis(diterjemahkan dari bahasa Yunani “mechane” artinya mesin, senjata).

Banyak fenomena yang disebabkan oleh pergantian panas dan dingin. Dalam hal ini terjadi perubahan pada sifat-sifat benda itu sendiri. Mereka mengubah bentuk, ukuran, keadaan benda-benda ini berubah. Misalnya, bila dipanaskan, es berubah menjadi air, air menjadi uap; Ketika suhu turun, uap berubah menjadi air, dan air menjadi es. Fenomena yang berhubungan dengan pemanasan dan pendinginan benda disebut panas(Gbr. 35).


Beras. 35. Fenomena fisika: peralihan suatu zat dari satu keadaan ke keadaan lain. Jika tetesan air dibekukan, es akan terbentuk kembali

Mari kita pertimbangkan listrik fenomena. Kata "listrik" berasal dari kata Yunani "elektron" - amber. Ingatlah bahwa saat Anda segera melepas sweter wol Anda, Anda akan mendengar sedikit suara retakan. Jika Anda melakukan hal yang sama dalam kegelapan total, Anda juga akan melihat percikan api. Ini adalah fenomena kelistrikan yang paling sederhana.

Untuk mengenal fenomena kelistrikan lainnya, lakukan percobaan berikut.

Sobek kertas kecil dan letakkan di permukaan meja. Sisir rambut bersih dan kering dengan sisir plastik dan tempelkan pada potongan kertas. Apa yang telah terjadi?


Beras. 36. Potongan kertas kecil tertarik pada sisir

Benda yang mampu menarik benda ringan setelah digosok disebut dialiri listrik(Gbr. 36). Petir saat badai petir, aurora, elektrifikasi kertas dan kain sintetis semuanya merupakan fenomena listrik. Pengoperasian telepon, radio, televisi, dan berbagai peralatan rumah tangga merupakan contoh pemanfaatan fenomena kelistrikan oleh manusia.

Fenomena yang berhubungan dengan cahaya disebut fenomena cahaya. Cahaya dipancarkan oleh Matahari, bintang, lampu dan beberapa makhluk hidup, seperti kunang-kunang. Badan-badan seperti itu disebut berpendar.

Kita melihat dalam kondisi paparan cahaya pada retina mata. Dalam kegelapan mutlak kita tidak bisa melihat. Benda-benda yang tidak memancarkan cahaya (misalnya pohon, rumput, halaman buku ini, dll.) hanya terlihat jika benda tersebut menerima cahaya dari suatu benda bercahaya dan memantulkannya dari permukaannya.

Bulan yang sering kita sebut sebagai bintang malam, nyatanya hanyalah sejenis pemantul sinar matahari.

Dengan mempelajari fenomena fisik alam, manusia belajar memanfaatkannya dalam kehidupan sehari-hari.

1. Apa yang disebut fenomena alam?

2. Baca teksnya. Sebutkan nama-nama fenomena alam di dalamnya: “Musim semi telah tiba. Matahari semakin terik. Salju mencair, sungai mengalir. Tunas-tunas di pepohonan telah membengkak dan benteng-benteng telah tiba.”

3. Fenomena apa yang disebut fisika?

4. Dari fenomena fisika di bawah ini, tuliskan fenomena mekanik pada kolom pertama; yang kedua - termal; yang ketiga - listrik; di urutan keempat – fenomena cahaya.

Fenomena fisik: kilatan petir; pencairan salju; pesisir; peleburan logam; pengoperasian bel listrik; pelangi di langit; kelinci cerah; memindahkan batu, pasir dengan air; air mendidih.

<<< Назад
Maju >>>

Sejak zaman kuno, fatamorgana dan sosok yang berkelap-kelip di udara telah membuat orang khawatir dan ketakutan. Saat ini, para ilmuwan telah mengungkap banyak rahasia alam, termasuk fenomena optik. Mereka tidak heran dengan misteri alam yang hakikatnya telah lama dipelajari. Di sekolah menengah saat ini, fenomena optik diajarkan dalam fisika di kelas 8, sehingga setiap siswa dapat memahami sifatnya.

Konsep dasar

Para ilmuwan zaman dahulu percaya bahwa mata manusia melihat dengan merasakan objek dengan tentakel tertipis. Optik pada saat itu adalah ilmu yang mempelajari tentang penglihatan.

Pada Abad Pertengahan, optik mempelajari cahaya dan esensinya.

Saat ini, optik merupakan salah satu cabang ilmu fisika yang mempelajari perambatan cahaya melalui berbagai media dan interaksinya dengan zat lain. Semua masalah yang berkaitan dengan penglihatan dipelajari oleh optik fisiologis.

Fenomena optik merupakan manifestasi dari beragam tindakan yang dilakukan oleh sinar cahaya. Mereka dipelajari oleh optik atmosfer.

Proses yang tidak biasa di atmosfer

Planet Bumi dikelilingi oleh cangkang gas yang disebut atmosfer. Ketebalannya ratusan kilometer. Semakin dekat ke Bumi, atmosfer semakin padat dan semakin menipis ke arah atas. Sifat fisik cangkang atmosfer terus berubah, lapisan-lapisannya bercampur. Ubah indikator suhu. Pergeseran kepadatan dan tingkat transparansi.

Sinar cahaya datang dari Matahari dan benda langit lainnya menuju Bumi. Mereka melewati atmosfer bumi, yang bagi mereka berfungsi sebagai sistem optik khusus yang mengubah karakteristiknya. dipantulkan, dihamburkan, melewati atmosfer, dan menerangi bumi. Dalam kondisi tertentu, jalur sinar membelok, sehingga timbul berbagai fenomena. Fisikawan menganggap fenomena optik paling orisinal adalah:

  • matahari terbenam;
  • munculnya pelangi;
  • cahaya utara;
  • fatamorgana;
  • lingkaran cahaya.

Mari kita lihat lebih dekat.

Halo mengelilingi Matahari

Kata “halo” sendiri berarti “lingkaran” dalam bahasa Yunani. Fenomena optik apa yang mendasarinya?

Halo adalah proses pembiasan dan pemantulan cahaya yang terjadi pada kristal awan yang berada jauh di atmosfer. Fenomena tersebut tampak seperti sinar bercahaya di dekat Matahari, terbatas pada interval gelap. Lingkaran cahaya biasanya terbentuk sebelum siklon dan dapat menjadi pendahulunya.

Tetesan air membeku di udara dan berbentuk prismatik biasa dengan enam sisi. Semua orang akrab dengan es yang muncul di lapisan atmosfer bawah. Di bagian atas, jarum es tersebut jatuh bebas ke arah vertikal. Es kristal yang terapung berputar dan turun ke tanah, sementara sejajar dengan tanah. Seseorang mengarahkan penglihatannya melalui kristal, yang bertindak sebagai lensa dan membiaskan cahaya.

Prisma lainnya berbentuk datar atau tampak seperti bintang dengan enam sinar. Sinar cahaya yang mengenai kristal mungkin tidak mengalami pembiasan atau mengalami sejumlah proses lainnya. Jarang terjadi bahwa semua proses terlihat jelas; biasanya satu atau beberapa bagian dari fenomena tampak lebih jelas, sementara bagian lainnya kurang terwakili.

Halo minor adalah lingkaran mengelilingi matahari dengan radius kurang lebih 22 derajat. Warna lingkarannya kemerahan dari dalam, kemudian mengalir menjadi kuning, putih dan bercampur dengan birunya langit. Area bagian dalam lingkaran berwarna gelap. Ini terbentuk sebagai hasil pembiasan cahaya pada jarum es yang beterbangan di udara. Sinar-sinar pada prisma dibelokkan dengan sudut 22 derajat, sehingga sinar yang melewati kristal tampak dibelokkan oleh pengamat sebesar 22 derajat. Oleh karena itu tampak gelap.

Warna merah lebih sedikit dibiaskan dan tampak paling sedikit menyimpang dari matahari. Berikutnya adalah warna kuning. Sinar lainnya bercampur dan tampak putih di mata.

Ada lingkaran cahaya dengan sudut 46 derajat, letaknya mengelilingi lingkaran cahaya 22 derajat. Daerah dalamnya juga berwarna kemerahan karena cahaya mengalami pembiasan pada jarum es yang diputar 90 derajat ke arah matahari.

Halo 90 derajat juga dikenal; bersinar redup, hampir tidak memiliki warna atau berwarna merah di bagian luar. Para ilmuwan belum sepenuhnya mempelajari spesies ini.

Halo di sekitar Bulan dan jenis lainnya

Fenomena optik ini sering terlihat jika terdapat awan tipis dan banyak miniatur kristal es yang mengapung di langit. Setiap kristal tersebut adalah sejenis prisma. Pada dasarnya bentuknya segi enam memanjang. Cahaya masuk ke daerah kristal depan dan keluar dari daerah berlawanan dan dibiaskan sebesar 22 derajat.

Di musim dingin, Anda dapat melihat lingkaran cahaya di udara dingin dekat lampu jalan. Tampaknya karena cahaya lentera.

Halo juga bisa terbentuk mengelilingi Matahari di udara yang sangat dingin dan bersalju. Kepingan salju beterbangan di udara, cahaya menembus awan. Saat matahari terbenam, lampu ini berubah menjadi merah. Pada abad-abad yang lalu, orang-orang yang percaya takhayul merasa ngeri dengan fenomena seperti itu.

Halo mungkin tampak sebagai lingkaran berwarna pelangi yang mengelilingi Matahari. Nampaknya di atmosfer terdapat banyak kristal dengan enam sisi, namun tidak memantulkan, melainkan membiaskan sinar matahari. Sebagian besar sinarnya tersebar, tidak mencapai pandangan kita. Sinar yang tersisa mencapai mata manusia, dan kita melihat lingkaran pelangi mengelilingi Matahari. Jari-jarinya kira-kira 22 derajat atau 46 derajat.

Matahari Palsu

Para ilmuwan mencatat bahwa lingkaran halo selalu lebih terang di sisinya. Hal ini dijelaskan oleh fakta bahwa halo vertikal dan horizontal bertemu di sini. Matahari palsu mungkin muncul di tempat perpotongannya. Hal ini sering terjadi terutama saat Matahari berada dekat dengan cakrawala, yang pada saat itu kita tidak lagi melihat bagian lingkaran vertikal.

Matahari palsu juga merupakan fenomena optik, sejenis halo. Itu muncul karena kristal es dengan enam sisi, berbentuk seperti paku. Kristal semacam itu mengapung di atmosfer dalam arah vertikal, cahaya dibiaskan pada sisi sampingnya.

“Matahari” ketiga juga dapat terbentuk jika hanya bagian permukaan lingkaran halo yang terlihat di atas matahari sebenarnya. Ini bisa berupa segmen busur atau titik bercahaya dengan bentuk yang tidak dapat dipahami. Terkadang matahari palsu begitu terang sehingga tidak dapat dibedakan dengan Matahari asli.

Pelangi

Ini adalah bentuk lingkaran tidak lengkap dengan warna berbeda.

Agama-agama zaman dahulu dianggap dari surga ke bumi. Aristoteles percaya bahwa pelangi muncul karena pantulan tetesan sinar matahari. Fenomena optik apa lagi yang bisa menyenangkan seseorang seperti halnya pelangi?

Pada abad ke-17, Descartes mempelajari sifat pelangi. Belakangan, Newton melakukan eksperimen dengan cahaya dan memperluas teori Descartes, tetapi tidak dapat memahami pembentukan beberapa pelangi dan tidak adanya corak warna individual di dalamnya.

Teori lengkap tentang pelangi dikemukakan pada abad ke-19 oleh astronom Inggris D. Airy. Dialah yang berhasil mengungkap semua proses terjadinya pelangi. Teori yang dikembangkannya masih diterima hingga saat ini.

Pelangi muncul ketika cahaya matahari menyinari tirai air hujan di area langit yang berhadapan dengan Matahari. Pusat pelangi terletak pada titik yang berlawanan dengan Matahari sehingga tidak terlihat oleh mata manusia. Busur pelangi merupakan bagian lingkaran yang mengelilingi titik pusat tersebut.

Warna-warna pelangi ditempatkan dalam urutan tertentu. Dia konstan. Merah - di sepanjang tepi atas, ungu - di sepanjang tepi bawah. Di antara keduanya, warna-warna berada dalam susunan yang ketat. Pelangi tidak mengandung semua warna yang ada. Dominasi warna hijau menunjukkan transisi ke cuaca yang mendukung.

Lampu Kutub

Ini adalah pancaran cahaya di lapisan magnet atas atmosfer akibat interaksi atom dan unsur angin matahari. Biasanya, aurora memiliki rona hijau atau biru yang diselingi merah jambu dan merah. Bentuknya bisa berupa pita atau bintik. Semburannya sering kali disertai dengan suara bising.

fatamorgana

Penipuan fatamorgana sederhana sudah tidak asing lagi bagi siapa pun. Misalnya, saat berkendara di aspal yang panas, muncul fatamorgana. Hal ini tidak mengejutkan siapa pun. Fenomena optik apa yang menjelaskan munculnya fatamorgana? Mari kita lihat masalah ini lebih terinci.

Fatamorgana adalah fenomena fisik optik di atmosfer, yang mengakibatkan mata melihat objek yang tersembunyi dari pandangan dalam kondisi normal. Hal ini dijelaskan oleh pembiasan berkas cahaya saat melewati lapisan udara. Benda-benda yang terletak pada jarak yang cukup jauh mungkin naik atau turun dibandingkan dengan lokasi sebenarnya, atau mungkin terdistorsi dan mengambil bentuk yang aneh.

Hantu Rusak

Ini adalah fenomena di mana, saat matahari terbenam atau terbit, bayangan seseorang yang berada di atas bukit memperoleh proporsi yang tidak dapat dipahami, karena jatuh di atas awan di dekatnya. Hal ini disebabkan adanya pemantulan dan pembiasan sinar cahaya oleh tetesan air dalam kondisi berkabut. Nama fenomena ini diambil dari salah satu ketinggian Pegunungan Harz di Jerman.

Api St

Ini adalah kuas bercahaya berwarna biru atau ungu di tiang kapal laut. Cahaya dapat muncul di ketinggian pegunungan, pada bangunan dengan ketinggian yang mengesankan. Fenomena ini terjadi akibat adanya pelepasan muatan listrik pada ujung-ujung penghantar akibat tegangan listrik yang meningkat.

Inilah fenomena optik yang dibahas pada pelajaran kelas 8. Mari kita bicara tentang perangkat optik.

Desain di bidang optik

Perangkat optik adalah perangkat yang mengubah radiasi cahaya. Biasanya perangkat ini beroperasi dalam cahaya tampak.

Semua perangkat optik dapat dibagi menjadi dua jenis:

  1. Perangkat yang menghasilkan gambar pada layar. Ini adalah kamera, kamera film, perangkat proyeksi.
  2. Perangkat yang berinteraksi dengan mata manusia tetapi tidak menghasilkan gambar di layar. Ini adalah kaca pembesar, mikroskop, teleskop. Perangkat ini dianggap visual.

Kamera adalah perangkat optik-mekanis yang digunakan untuk memperoleh gambar suatu objek pada film fotografi. Desain kamera meliputi kamera dan lensa yang membentuk lensa. Lensa menciptakan gambar objek yang terbalik dan diperkecil, yang ditangkap dalam film. Hal ini terjadi karena aksi cahaya.

Gambar awalnya tidak terlihat, namun berkat solusi yang dikembangkan, gambar tersebut menjadi terlihat. Gambaran seperti ini disebut negatif, dimana daerah terang tampak gelap dan sebaliknya. Negatif diubah menjadi positif pada kertas fotosensitif. Dengan menggunakan pembesar foto, gambar diperbesar.

Kaca pembesar adalah lensa atau sistem lensa yang dirancang untuk memperbesar objek saat melihatnya. Kaca pembesar ditempatkan di sebelah mata, dan jarak dari mana objek dapat dilihat dengan jelas dipilih. Penggunaan kaca pembesar didasarkan pada peningkatan sudut pandang suatu objek.

Untuk memperoleh perbesaran sudut yang lebih besar digunakan mikroskop. Pada perangkat ini, objek diperbesar berkat sistem optik yang terdiri dari lensa dan lensa mata. Pertama, sudut pandang ditingkatkan oleh lensa, kemudian oleh lensa okuler.

Jadi, kami memeriksa fenomena dan perangkat optik utama, variasi dan fiturnya.

“Fenomena optik di alam”

    1. Perkenalan

      2. a) Konsep optik

      b) Klasifikasi optik

      c) Optik dalam perkembangan fisika modern

    2. Fenomena yang berhubungan dengan pantulan cahaya

4. Aurora

Perkenalan

Konsep optik

Gagasan pertama para ilmuwan kuno tentang cahaya sangatlah naif. Mereka mengira kesan visual muncul ketika suatu benda diraba dengan tentakel tipis khusus yang keluar dari mata. Optik adalah ilmu penglihatan, begitulah kata ini dapat diterjemahkan dengan paling akurat.

Secara bertahap pada Abad Pertengahan, optik berubah dari ilmu penglihatan menjadi ilmu cahaya, yang difasilitasi oleh penemuan lensa dan kamera obscura. Saat ini optik merupakan salah satu cabang ilmu fisika yang mempelajari pancaran cahaya dan perambatannya dalam berbagai media, serta interaksinya dengan materi. Masalah yang berkaitan dengan penglihatan, struktur dan fungsi mata, menjadi bidang ilmu tersendiri - optik fisiologis.

Klasifikasi optik

Sinar cahaya adalah garis geometris di mana energi cahaya merambat, ketika mempertimbangkan banyak fenomena optik, Anda dapat menggunakan gagasan tentangnya. Dalam hal ini, kita berbicara tentang optik geometris (sinar). Optik geometris telah banyak digunakan dalam teknik pencahayaan, serta ketika mempertimbangkan tindakan berbagai instrumen dan perangkat - mulai dari kaca pembesar dan kaca hingga teleskop optik dan mikroskop yang paling kompleks.

Penelitian intensif terhadap fenomena interferensi, difraksi, dan polarisasi cahaya yang ditemukan sebelumnya dimulai pada awal abad ke-19. Proses-proses ini tidak dijelaskan dalam kerangka optik geometris, sehingga perlu mempertimbangkan cahaya dalam bentuk gelombang transversal. Hasilnya, optik gelombang muncul. Awalnya diyakini bahwa cahaya adalah gelombang elastis dalam medium tertentu (dunia eter) yang memenuhi ruang dunia.

Namun fisikawan Inggris James Maxwell pada tahun 1864 menciptakan teori elektromagnetik cahaya, yang menyatakan bahwa gelombang cahaya adalah gelombang elektromagnetik dengan rentang panjang yang sesuai.

Dan pada awal abad ke-20, penelitian baru menunjukkan bahwa untuk menjelaskan beberapa fenomena, misalnya efek fotolistrik, diperlukan representasi berkas cahaya dalam bentuk aliran partikel aneh - kuanta cahaya. Isaac Newton memiliki pandangan serupa tentang sifat cahaya 200 tahun lalu dalam “teori efusi cahaya”. Sekarang optik kuantum melakukan hal ini.

Peran optik dalam perkembangan fisika modern.

Optik juga memainkan peran penting dalam perkembangan fisika modern. Munculnya dua teori paling penting dan revolusioner abad ke-20 (mekanika kuantum dan teori relativitas) pada prinsipnya terkait dengan penelitian optik. Metode optik untuk menganalisis materi pada tingkat molekuler telah memunculkan bidang ilmiah khusus - optik molekuler, yang juga mencakup spektroskopi optik, yang digunakan dalam ilmu material modern, penelitian plasma, dan astrofisika. Ada juga optik elektron dan neutron.

Pada tahap perkembangan saat ini, mikroskop elektron dan cermin neutron telah dibuat, dan model optik inti atom telah dikembangkan.

Optik, yang mempengaruhi perkembangan berbagai bidang fisika modern, saat ini berada dalam masa perkembangan yang pesat. Dorongan utama untuk perkembangan ini adalah penemuan laser - sumber cahaya koheren yang kuat. Hasilnya, optik gelombang naik ke tingkat yang lebih tinggi, yaitu tingkat optik koheren.

Berkat munculnya laser, banyak bidang pengembangan ilmiah dan teknis bermunculan. Diantaranya adalah optik nonlinier, holografi, optik radio, optik pikodetik, optik adaptif, dll.

Radio optik berasal dari persimpangan teknik radio dan optik dan berkaitan dengan studi metode optik untuk mentransmisikan dan memproses informasi. Metode-metode ini digabungkan dengan metode elektronik tradisional; Hasilnya adalah arahan ilmiah dan teknis yang disebut optoelektronik.

Subyek serat optik adalah transmisi sinyal cahaya melalui serat dielektrik. Dengan menggunakan pencapaian optik nonlinier, muka gelombang berkas cahaya dapat diubah, yang dimodifikasi saat cahaya merambat di media tertentu, misalnya di atmosfer atau di air. Akibatnya, optik adaptif telah muncul dan dikembangkan secara intensif. Terkait erat dengan ini adalah fotoenergi, yang muncul di depan mata kita dan khususnya membahas masalah transmisi energi cahaya yang efisien sepanjang berkas cahaya. Teknologi laser modern memungkinkan menghasilkan pulsa cahaya dengan durasi hanya pikodetik. Impuls semacam itu ternyata menjadi “alat” unik untuk mempelajari sejumlah proses cepat dalam materi, dan khususnya dalam struktur biologis. Arah khusus telah muncul dan sedang dikembangkan – optik pikodetik; Fotobiologi berkaitan erat dengannya. Dapat dikatakan tanpa berlebihan bahwa penggunaan praktis secara luas dari pencapaian optik modern merupakan prasyarat bagi kemajuan ilmu pengetahuan dan teknologi. Optik membuka jalan menuju mikrokosmos bagi pikiran manusia, dan juga memungkinkannya menembus rahasia dunia bintang. Optik mencakup semua aspek praktik kami.

Fenomena yang berhubungan dengan pantulan cahaya.

Objek dan refleksinya

Fakta bahwa pemandangan yang dipantulkan di air tenang tidak berbeda dengan aslinya, melainkan hanya terbalik, jauh dari kebenaran.

Jika seseorang pada sore hari melihat bagaimana lampu dipantulkan di dalam air atau bagaimana pantai yang turun ke air dipantulkan, maka pantulannya akan tampak memendek baginya dan akan “menghilang” sama sekali jika pengamat berada jauh di atas permukaan. air. Selain itu, Anda tidak akan pernah bisa melihat pantulan bagian atas batu, yang sebagiannya terendam air.

Bagi pengamat, bentang alam tampak seolah-olah dilihat dari suatu titik yang terletak jauh di bawah permukaan air dan mata pengamat berada di atas permukaan. Perbedaan antara pemandangan dan bayangannya berkurang saat mata mendekati permukaan air, dan juga saat benda menjauh.

Orang sering mengira pantulan semak dan pepohonan di kolam memiliki warna yang lebih cerah dan corak yang lebih kaya. Ciri ini juga dapat diketahui dengan mengamati pantulan benda di cermin. Di sini persepsi psikologis memainkan peran lebih besar daripada sisi fisik dari fenomena tersebut. Bingkai cermin dan tepian kolam membatasi area kecil lanskap, melindungi penglihatan lateral seseorang dari cahaya berlebih yang tersebar yang datang dari seluruh langit dan membutakan pengamat, yaitu ia melihat area kecil. ​​pemandangannya seolah-olah melalui pipa sempit yang gelap. Mengurangi kecerahan cahaya pantulan dibandingkan cahaya langsung memudahkan orang mengamati langit, awan, dan objek terang lainnya yang jika diamati secara langsung terlalu terang untuk mata.

Ketergantungan koefisien refleksi pada sudut datang cahaya.

Pada batas dua media transparan, sebagian cahaya dipantulkan, sebagian masuk ke medium lain dan dibiaskan, dan sebagian lagi diserap oleh medium tersebut. Perbandingan energi pantulan dengan energi datang disebut koefisien refleksi. Perbandingan energi cahaya yang ditransmisikan melalui suatu zat dengan energi cahaya yang datang disebut transmitansi.

Koefisien refleksi dan transmitansi bergantung pada sifat optik, media yang berdekatan, dan sudut datang cahaya. Jadi, jika cahaya jatuh pada pelat kaca secara tegak lurus (sudut datang = 0), maka hanya 5% energi cahaya yang dipantulkan, dan 95% melewati antarmuka. Ketika sudut datang meningkat, fraksi energi yang dipantulkan meningkat. Pada sudut datang α=90˚ sama dengan satu.

Ketergantungan intensitas cahaya yang dipantulkan dan ditransmisikan melalui pelat kaca dapat dilacak dengan menempatkan pelat pada sudut yang berbeda terhadap sinar cahaya dan menilai intensitasnya dengan mata.

Menarik juga untuk mengevaluasi dengan mata intensitas cahaya yang dipantulkan dari permukaan reservoir, tergantung pada sudut datangnya, mengamati pantulan sinar matahari dari jendela rumah pada berbagai sudut datang di siang hari, saat matahari terbenam, dan saat matahari terbit.

Kaca pengaman

Kaca jendela konvensional mentransmisikan sebagian sinar panas. Ini bagus untuk digunakan di wilayah utara, serta untuk rumah kaca. Di selatan, ruangan menjadi terlalu panas sehingga sulit untuk bekerja di dalamnya. Perlindungan dari sinar matahari dilakukan dengan menaungi bangunan dengan pepohonan, atau memilih orientasi bangunan yang menguntungkan selama rekonstruksi. Keduanya terkadang sulit dan tidak selalu dapat dilakukan.

Untuk mencegah kaca mentransmisikan sinar panas, kaca dilapisi dengan film oksida logam transparan tipis. Jadi, film timah-antimon tidak mentransmisikan lebih dari setengah sinar panas, dan lapisan yang mengandung oksida besi sepenuhnya memantulkan sinar ultraviolet dan 35-55% sinar panas.

Larutan garam pembentuk film diaplikasikan dari botol semprot ke permukaan kaca yang panas selama perlakuan panas atau pencetakan. Pada suhu tinggi, garam berubah menjadi oksida, terikat erat pada permukaan kaca.

Kacamata untuk kacamata hitam dibuat dengan cara serupa.

Refleksi cahaya internal total

Pemandangan yang indah adalah air mancur, pancaran pancarannya diterangi dari dalam. Hal ini dapat digambarkan dalam kondisi normal dengan melakukan percobaan berikut (Gbr. 1). Dalam kaleng yang tinggi, bor lubang bundar setinggi 5 cm dari bawah ( A) dengan diameter 5-6 mm. Bola lampu dengan soketnya harus dibungkus dengan hati-hati dengan kertas plastik dan diletakkan di seberang lubang. Anda perlu menuangkan air ke dalam toples. Membuka lubang A, kita mendapatkan jet yang akan diterangi dari dalam. Di ruangan gelap, ia bersinar terang dan terlihat sangat mengesankan. Aliran dapat diberi warna apa saja dengan menempatkan kaca berwarna pada jalur sinar cahaya B. Jika Anda meletakkan jari Anda di jalur aliran sungai, air akan memercik dan tetesan tersebut bersinar terang.

Penjelasan atas fenomena ini cukup sederhana. Seberkas cahaya melewati aliran air dan mengenai permukaan melengkung dengan sudut yang lebih besar dari sudut pembatas, mengalami pemantulan internal total, dan kemudian mengenai sisi berlawanan dari aliran dengan sudut yang lagi-lagi lebih besar dari sudut pembatas. Jadi sinar melewati pancaran, ikut membengkok.

Namun jika cahaya dipantulkan seluruhnya di dalam pancaran, maka cahaya tersebut tidak akan terlihat dari luar. Sebagian cahayanya dihamburkan oleh air, gelembung udara dan berbagai kotoran yang ada di dalamnya, serta karena permukaan pancaran yang tidak rata, sehingga terlihat dari luar.

Panduan cahaya silinder

Jika Anda mengarahkan berkas cahaya ke salah satu ujung silinder kaca padat yang melengkung, Anda akan melihat bahwa cahaya akan keluar dari ujung lainnya (Gbr. 2); Hampir tidak ada cahaya yang keluar melalui permukaan samping silinder. Lintasan cahaya melalui silinder kaca dijelaskan oleh fakta bahwa, jatuh pada permukaan bagian dalam silinder dengan sudut yang lebih besar dari sudut pembatas, cahaya mengalami pemantulan sempurna berkali-kali dan mencapai ujungnya.

Semakin tipis silindernya, semakin sering sinarnya dipantulkan dan semakin banyak cahaya yang jatuh pada permukaan bagian dalam silinder dengan sudut yang lebih besar dari sudut pembatas.

Berlian dan permata

Ada pameran dana berlian Rusia di Kremlin.

Cahaya di aula sedikit redup. Kreasi perhiasan berkilauan di jendela. Di sini Anda dapat melihat berlian seperti "Orlov", "Shah", "Maria", "Valentina Tereshkova".

Rahasia permainan cahaya yang menakjubkan pada berlian adalah bahwa batu ini memiliki indeks bias yang tinggi (n=2,4173) dan, sebagai hasilnya, sudut pantulan internal total yang kecil (α=24˚30′) dan memiliki dispersi yang lebih besar, menyebabkan penguraian cahaya putih menjadi warna-warna sederhana.

Selain itu, permainan cahaya pada berlian bergantung pada kebenaran pemotongannya. Sisi berlian memantulkan cahaya beberapa kali di dalam kristal. Karena transparansi berlian kelas tinggi yang luar biasa, cahaya di dalamnya hampir tidak kehilangan energinya, tetapi hanya terurai menjadi warna-warna sederhana, yang sinarnya kemudian memancar ke berbagai arah yang paling tidak terduga. Saat Anda memutar batunya, warna yang memancar dari batu itu berubah, dan tampaknya batu itu sendiri adalah sumber dari banyak sinar warna-warni yang cerah.

Ada berlian yang berwarna merah, kebiruan dan ungu. Kilauan berlian tergantung pada potongannya. Jika Anda melihat melalui berlian transparan air yang dipotong dengan baik ke dalam cahaya, batu itu tampak benar-benar buram, dan beberapa sisinya tampak hitam. Hal ini terjadi karena cahaya, yang mengalami pemantulan internal total, keluar dalam arah yang berlawanan atau ke samping.

Jika dilihat dari sisi cahayanya, potongan bagian atas bersinar dengan banyak warna dan mengkilat di beberapa tempat. Kilauan terang pada tepi atas berlian disebut kilau berlian. Bagian bawah berlian tampak berlapis perak dari luar dan memiliki kilau metalik.

Berlian paling transparan dan besar berfungsi sebagai hiasan. Berlian kecil banyak digunakan dalam teknologi sebagai alat pemotong atau gerinda pada mesin pengerjaan logam. Berlian digunakan untuk memperkuat kepala alat pengeboran untuk mengebor sumur di batuan keras. Penggunaan berlian ini dimungkinkan karena kekerasannya yang tinggi. Batu mulia lainnya dalam banyak kasus adalah kristal aluminium oksida dengan campuran oksida elemen pewarna - kromium (ruby), tembaga (zamrud), mangan (amethyst). Mereka juga dibedakan berdasarkan kekerasan, daya tahan dan memiliki warna yang indah serta “permainan cahaya”. Saat ini, mereka dapat memperoleh kristal aluminium oksida berukuran besar secara artifisial dan mengecatnya dengan warna yang diinginkan.

Fenomena dispersi cahaya dijelaskan oleh keragaman warna alam. Seluruh rangkaian eksperimen optik dengan prisma dilakukan oleh ilmuwan Inggris Isaac Newton pada abad ke-17. Eksperimen ini menunjukkan bahwa cahaya putih bukanlah hal yang mendasar, ia harus dianggap sebagai cahaya komposit (“tidak homogen”); yang utama adalah warna yang berbeda (sinar "seragam", atau sinar "monokromatik"). Penguraian cahaya putih menjadi warna-warna berbeda terjadi karena setiap warna mempunyai derajat pembiasannya masing-masing. Kesimpulan yang dibuat oleh Newton ini konsisten dengan gagasan ilmiah modern.

Seiring dengan dispersi indeks bias, dispersi koefisien penyerapan, transmisi dan refleksi cahaya diamati. Hal ini menjelaskan berbagai efek saat menerangi tubuh. Misalnya, jika ada suatu benda yang transparan terhadap cahaya, yang koefisien transmitansinya besar untuk lampu merah dan koefisien pantulannya kecil, tetapi untuk lampu hijau justru sebaliknya: koefisien transmitansinya kecil dan koefisien pantulannya besar, kemudian pada cahaya yang ditransmisikan tubuh akan tampak merah, dan pada cahaya yang dipantulkan berwarna hijau. Sifat-sifat tersebut dimiliki, misalnya oleh klorofil, zat hijau yang terdapat pada daun tumbuhan yang menyebabkan warna hijau. Larutan klorofil dalam alkohol tampak berwarna merah jika dilihat dari cahaya. Dalam cahaya yang dipantulkan, larutan yang sama tampak berwarna hijau.

Jika suatu benda memiliki koefisien penyerapan yang tinggi dan koefisien transmitansi dan refleksi yang rendah, maka benda tersebut akan tampak hitam dan buram (misalnya jelaga). Benda yang sangat putih dan buram (misalnya magnesium oksida) memiliki reflektansi yang mendekati satu untuk semua panjang gelombang, serta koefisien transmisi dan penyerapan yang sangat rendah. Benda (kaca) yang benar-benar transparan terhadap cahaya memiliki koefisien refleksi dan penyerapan yang rendah serta transmitansi yang mendekati satu untuk semua panjang gelombang. Dalam kaca berwarna, untuk beberapa panjang gelombang, koefisien transmisi dan refleksi praktis sama dengan nol dan, oleh karena itu, koefisien penyerapan untuk panjang gelombang yang sama mendekati satu.

Fenomena yang berhubungan dengan pembiasan cahaya

Beberapa jenis fatamorgana. Dari berbagai macam fatamorgana, kami akan memilih beberapa jenis: fatamorgana “danau”, juga disebut fatamorgana bawah, fatamorgana atas, fatamorgana ganda dan tripel, fatamorgana penglihatan sangat jauh.

Fatamorgana yang lebih rendah (“danau”) muncul di atas permukaan yang sangat panas. Sebaliknya, fatamorgana tingkat tinggi muncul di permukaan yang sangat dingin, misalnya di atas air dingin. Jika fatamorgana bagian bawah biasanya diamati di gurun dan stepa, maka fatamorgana bagian atas diamati di garis lintang utara.

Fatamorgana atas beragam. Dalam beberapa kasus mereka memberikan gambaran langsung, dalam kasus lain gambar terbalik muncul di udara. Fatamorgana bisa ganda, ketika dua gambar diamati, satu sederhana dan satu terbalik. Gambar-gambar ini mungkin dipisahkan oleh sebidang udara (satu mungkin berada di atas garis cakrawala, yang lain di bawahnya), tetapi mungkin langsung menyatu satu sama lain. Terkadang gambar lain muncul - gambar ketiga.

Fatamorgana penglihatan jarak sangat jauh sungguh menakjubkan. K. Flammarion dalam bukunya “Atmosphere” menggambarkan contoh fatamorgana tersebut: “Berdasarkan kesaksian beberapa orang yang dapat dipercaya, saya dapat melaporkan tentang fatamorgana yang terlihat di kota Verviers (Belgia) pada bulan Juni 1815. Suatu pagi , penduduk kota melihat tentara di langit, dan sangat jelas sehingga orang dapat membedakan pakaian pasukan artileri dan bahkan, misalnya, meriam dengan roda patah yang akan jatuh... Saat itu pagi hari dari Pertempuran Waterloo!” Fatamorgana yang digambarkan digambarkan dalam bentuk cat air berwarna oleh salah satu saksi mata. Jarak dari Waterloo ke Verviers dalam garis lurus lebih dari 100 km. Ada kasus yang diketahui ketika fatamorgana serupa diamati pada jarak jauh - hingga 1000 km. “The Flying Dutchman” seharusnya dikaitkan dengan fatamorgana semacam itu.

Penjelasan tentang fatamorgana bagian bawah (“danau”). Jika udara di dekat permukaan bumi sangat panas sehingga kepadatannya relatif rendah, maka indeks bias di permukaan akan lebih kecil dibandingkan di lapisan udara yang lebih tinggi. Mengubah indeks bias udara N dengan tinggi badan H dekat permukaan bumi untuk kasus yang sedang dipertimbangkan ditunjukkan pada Gambar 3, a.

Sesuai dengan aturan yang telah ditetapkan, sinar cahaya di dekat permukaan bumi dalam hal ini akan dibelokkan sehingga lintasannya cembung ke bawah. Misalkan ada pengamat di titik A. Sinar cahaya dari suatu area langit biru tertentu akan masuk ke mata pengamat, mengalami kelengkungan yang ditentukan. Artinya, pengamat akan melihat bagian langit yang bersangkutan bukan di atas garis horizon, melainkan di bawahnya. Ia seolah-olah melihat air, padahal sebenarnya ada gambaran langit biru di hadapannya. Jika kita membayangkan terdapat bukit, pohon palem, atau benda lain di dekat garis cakrawala, maka pengamat akan melihatnya secara terbalik, berkat kelengkungan sinarnya, dan akan menganggapnya sebagai pantulan dari benda-benda tersebut di tempat yang tidak ada. air. Dari sinilah muncul ilusi, yaitu fatamorgana “danau”.

Fatamorgana superior yang sederhana. Dapat diasumsikan bahwa udara di permukaan bumi atau air tidak memanas, tetapi sebaliknya, mendingin secara nyata dibandingkan dengan lapisan udara yang lebih tinggi; perubahan n dengan tinggi h ditunjukkan pada Gambar 4, a. Dalam kasus yang dipertimbangkan, berkas cahaya dibelokkan sehingga lintasannya cembung ke atas. Oleh karena itu, kini pengamat dapat melihat benda-benda yang tersembunyi di balik cakrawala, dan ia akan melihatnya di atas, seolah-olah tergantung di atas garis cakrawala. Oleh karena itu, fatamorgana seperti itu disebut fatamorgana atas.

Fatamorgana superior dapat menghasilkan gambar tegak dan terbalik. Gambaran langsung yang ditunjukkan pada gambar terjadi ketika indeks bias udara menurun relatif lambat terhadap ketinggian. Ketika indeks bias menurun dengan cepat, terbentuklah bayangan terbalik. Hal ini dapat diverifikasi dengan mempertimbangkan kasus hipotetis - indeks bias pada ketinggian tertentu h menurun secara tiba-tiba (Gbr. 5). Sinar benda, sebelum mencapai pengamat A, mengalami pemantulan internal total dari batas BC, yang di bawahnya terdapat udara yang lebih padat. Dapat dilihat bahwa fatamorgana superior memberikan gambaran objek yang terbalik. Pada kenyataannya, tidak ada batas yang tiba-tiba antara lapisan-lapisan udara; peralihannya terjadi secara bertahap. Namun jika terjadi cukup tajam, maka fatamorgana superior akan memberikan gambaran terbalik (Gbr. 5).

Fatamorgana ganda dan tiga kali lipat. Jika indeks bias udara mula-mula berubah dengan cepat kemudian perlahan, maka dalam hal ini sinar di daerah I akan lebih cepat membelok dibandingkan di daerah II. Hasilnya, muncul dua gambar (Gbr. 6, 7). Sinar cahaya 1 yang merambat di wilayah udara I membentuk bayangan benda yang terbalik. Sinar 2, yang merambat terutama di wilayah II, sedikit dibengkokkan dan membentuk bayangan lurus.

Untuk memahami bagaimana tiga fatamorgana muncul, Anda perlu membayangkan tiga wilayah udara yang berurutan: wilayah pertama (dekat permukaan), yang indeks biasnya menurun secara perlahan seiring dengan ketinggian, wilayah berikutnya, yang indeks biasnya menurun dengan cepat, dan wilayah ketiga, di mana indeks bias kembali menurun secara perlahan. Gambar tersebut menunjukkan perubahan indeks bias terhadap ketinggian. Gambar tersebut menunjukkan bagaimana tiga fatamorgana terjadi. Sinar 1 membentuk bayangan bawah benda, memanjang dalam wilayah udara I. Sinar 2 membentuk bayangan terbalik; Saya jatuh ke wilayah udara II, sinar ini mengalami kelengkungan yang kuat. Sinar 3 membentuk bayangan langsung atas benda.

Fatamorgana penglihatan jarak jauh. Sifat fatamorgana ini paling sedikit dipelajari. Yang jelas atmosfer harus transparan, bebas uap air dan polusi. Tapi ini tidak cukup. Lapisan udara dingin yang stabil harus terbentuk pada ketinggian tertentu di atas permukaan bumi. Di bawah dan di atas lapisan ini, udara seharusnya lebih hangat. Seberkas cahaya yang masuk ke dalam lapisan udara dingin yang padat, seolah-olah, “terkunci” di dalamnya dan menyebar melaluinya seolah-olah melalui semacam pemandu cahaya. Jalur pancaran sinar pada Gambar 8 selalu cembung menuju area udara yang kurang padat.

Terjadinya fatamorgana jarak sangat jauh dapat dijelaskan dengan perambatan sinar di dalam “panduan cahaya” serupa, yang terkadang diciptakan oleh alam.

Pelangi merupakan salah satu fenomena langit indah yang selalu menarik perhatian manusia. Di masa lalu, ketika orang masih tahu sedikit tentang dunia di sekitar mereka, pelangi dianggap sebagai “tanda surgawi”. Jadi, orang Yunani kuno mengira bahwa pelangi adalah senyuman dewi Iris.

Pelangi diamati pada arah yang berlawanan dengan Matahari, dengan latar belakang awan hujan atau hujan. Busur warna-warni biasanya terletak pada jarak 1-2 km dari pengamat, dan kadang-kadang dapat diamati pada jarak 2-3 m dengan latar belakang tetesan air yang terbentuk dari air mancur atau cipratan air.

Pusat pelangi terletak pada kelanjutan garis lurus yang menghubungkan Matahari dan mata pengamat – pada garis antisurya. Sudut antara arah menuju pelangi utama dan garis anti surya adalah 41-42º (Gbr. 9).

Pada saat terbitnya matahari, titik antisolar (titik M) berada pada garis ufuk dan pelangi tampak berbentuk setengah lingkaran. Saat Matahari terbit, titik antisolar bergerak ke bawah cakrawala dan ukuran pelangi mengecil. Ini hanya mewakili sebagian dari lingkaran.

Pelangi sekunder sering diamati, konsentris dengan pelangi pertama, dengan radius sudut sekitar 52º dan warnanya terbalik.

Ketika ketinggian Matahari 41º, pelangi utama tidak lagi terlihat dan hanya sebagian pelangi samping yang menonjol di atas cakrawala, dan ketika ketinggian Matahari lebih dari 52º, pelangi samping juga tidak terlihat. Oleh karena itu, di garis lintang pertengahan khatulistiwa, fenomena alam ini tidak pernah diamati pada siang hari.

Pelangi memiliki tujuh warna primer, bertransisi dengan mulus dari satu warna ke warna lainnya.

Jenis busur, kecerahan warna, dan lebar garis bergantung pada ukuran tetesan air dan jumlahnya. Tetesan besar menghasilkan pelangi yang lebih sempit, dengan warna yang menonjol tajam, tetesan kecil menghasilkan busur buram, pudar, dan bahkan putih. Itulah sebabnya pelangi sempit yang cerah terlihat di musim panas setelah badai petir, di mana tetesan air besar berjatuhan.

Teori pelangi pertama kali dikemukakan pada tahun 1637 oleh Rene Descartes. Ia menjelaskan pelangi sebagai fenomena yang berkaitan dengan pemantulan dan pembiasan cahaya pada tetesan air hujan.

Pembentukan warna dan urutannya dijelaskan kemudian, setelah mengungkap sifat kompleks cahaya putih dan penyebarannya dalam medium. Teori difraksi pelangi dikembangkan oleh Erie dan Partner.

Kita dapat mempertimbangkan kasus paling sederhana: biarkan seberkas sinar matahari paralel jatuh pada tetesan berbentuk bola (Gbr. 10). Sinar yang datang pada permukaan tetesan di titik A dibiaskan di dalamnya menurut hukum pembiasan:

n sin α=n sin β, dimana n=1, n≈1.33 –

masing-masing indeks bias udara dan air, α adalah sudut datang, dan β adalah sudut bias cahaya.

Di dalam tetesan tersebut, sinar AB merambat lurus. Di titik B, berkas cahaya dibiaskan sebagian dan dipantulkan sebagian. Perlu dicatat bahwa semakin kecil sudut datang di titik B, dan karenanya di titik A, semakin rendah intensitas sinar pantul dan semakin besar intensitas sinar bias.

Sinar AB, setelah dipantulkan di titik B, terjadi pada sudut β`=β b dan mengenai titik C, di mana juga terjadi pemantulan sebagian dan pembiasan sebagian cahaya. Sinar bias meninggalkan tetesan dengan sudut γ, dan sinar pantul dapat merambat lebih jauh, menuju titik D, dan seterusnya. Dengan demikian, sinar cahaya dalam tetesan mengalami banyak pemantulan dan pembiasan. Dengan setiap pemantulan, sebagian sinar cahaya keluar dan intensitasnya di dalam tetesan berkurang. Sinar yang paling kuat yang muncul ke udara adalah sinar yang muncul dari tetesan di titik B. Namun sulit untuk mengamatinya, karena sinar tersebut hilang dengan latar belakang terangnya sinar matahari langsung. Sinar-sinar yang dibiaskan di titik C bersama-sama menciptakan pelangi primer dengan latar belakang awan gelap, dan sinar-sinar yang dibiaskan di titik D menghasilkan pelangi sekunder, yang intensitasnya kurang dari pelangi primer.

Ketika mempertimbangkan pembentukan pelangi, fenomena lain harus diperhitungkan - pembiasan gelombang cahaya yang tidak sama dengan panjang yang berbeda, yaitu sinar cahaya dengan warna berbeda. Fenomena ini disebut dispersi. Karena dispersi, sudut bias γ dan sudut deviasi sinar Θ dalam setetes berbeda untuk sinar dengan warna berbeda.

Paling sering kita melihat satu pelangi. Tidak jarang dua garis pelangi muncul di langit secara bersamaan, letaknya berselang-seling; Mereka juga mengamati lebih banyak busur langit - tiga, empat, dan bahkan lima secara bersamaan. Fenomena menarik ini diamati oleh warga Leningrad pada tanggal 24 September 1948, ketika pada sore hari empat pelangi muncul di antara awan di atas Neva. Ternyata pelangi tidak hanya muncul dari sinar langsung; Seringkali muncul pada pantulan sinar matahari. Hal ini terlihat di tepi teluk laut, sungai besar dan danau. Tiga atau empat pelangi - biasa dan terpantul - terkadang menciptakan gambar yang indah. Karena sinar matahari yang dipantulkan dari permukaan air bergerak dari bawah ke atas, pelangi yang terbentuk dari sinar tersebut terkadang terlihat sangat tidak biasa.

Jangan mengira pelangi hanya bisa dilihat pada siang hari. Itu juga terjadi pada malam hari, meski selalu lemah. Anda bisa melihat pelangi seperti itu setelah hujan malam, saat Bulan muncul dari balik awan.

Beberapa kemiripan pelangi dapat diperoleh melalui percobaan berikut: Anda perlu menerangi labu berisi air dengan sinar matahari atau lampu melalui lubang di papan tulis. Kemudian pelangi akan terlihat jelas di papan, dan sudut divergensi sinar dibandingkan dengan arah awal adalah sekitar 41-42°. Dalam kondisi alami, tidak ada layar; gambar muncul di retina mata, dan mata memproyeksikan gambar ini ke awan.

Jika pelangi muncul pada sore hari sebelum matahari terbenam, maka yang diamati adalah pelangi merah. Dalam lima atau sepuluh menit terakhir sebelum matahari terbenam, semua warna pelangi kecuali merah menghilang, dan menjadi sangat terang dan terlihat bahkan sepuluh menit setelah matahari terbenam.

Pelangi di atas embun adalah pemandangan yang indah. Hal ini dapat diamati saat matahari terbit di rerumputan yang tertutup embun. Pelangi ini berbentuk seperti hiperbola.

Aurora

Salah satu fenomena optik alam yang paling indah adalah aurora.

Dalam kebanyakan kasus, aurora memiliki rona hijau atau biru-hijau dengan bintik-bintik sesekali atau batas merah muda atau merah.

Aurora diamati dalam dua bentuk utama - dalam bentuk pita dan dalam bentuk bintik-bintik seperti awan. Jika pancarannya sangat kuat, ia berbentuk pita. Kehilangan intensitas, berubah menjadi bintik-bintik. Namun, banyak kaset yang hilang sebelum sempat pecah. Pita-pita tersebut seolah-olah menggantung di angkasa gelap langit, menyerupai tirai atau gorden raksasa, biasanya membentang dari timur ke barat sejauh ribuan kilometer. Ketinggian tirai ini beberapa ratus kilometer, ketebalannya tidak melebihi beberapa ratus meter, dan sangat halus serta transparan sehingga bintang-bintang dapat terlihat melaluinya. Tepi bawah tirai diberi garis yang cukup tajam dan jelas dan sering diwarnai dengan warna merah atau merah muda, mengingatkan pada tepi tirai; tepi atas secara bertahap hilang tingginya dan ini menciptakan kesan kedalaman ruang yang sangat mengesankan.

Ada empat jenis aurora:

Busur homogen - garis bercahaya memiliki bentuk paling sederhana dan paling tenang. Itu lebih terang dari bawah dan secara bertahap menghilang ke atas dengan latar belakang cahaya langit;

Busur bercahaya - pita menjadi lebih aktif dan bergerak, membentuk lipatan dan aliran kecil;

Garis radial - dengan meningkatnya aktivitas, lipatan yang lebih besar tumpang tindih dengan lipatan kecil;

Saat aktivitas meningkat, lipatan atau simpul melebar menjadi sangat besar, dan tepi bawah pita bersinar terang dengan cahaya merah muda. Ketika aktivitas mereda, lipatan menghilang dan pita perekat kembali ke bentuk yang seragam. Hal ini menunjukkan bahwa struktur homogen adalah bentuk utama aurora, dan lipatan dikaitkan dengan peningkatan aktivitas.

Seringkali pancaran dari jenis yang berbeda muncul. Mereka menutupi seluruh wilayah kutub dan sangat intens. Mereka terjadi ketika aktivitas matahari meningkat. Aurora ini tampak seperti topi berwarna hijau keputihan. Aurora seperti ini disebut squalls.

Berdasarkan kecerahan aurora, mereka dibagi menjadi empat kelas, berbeda satu sama lain dengan satu urutan besarnya (yaitu 10 kali lipat). Kelas pertama mencakup aurora yang hampir tidak terlihat dan kecerahannya kira-kira sama dengan Bima Sakti, sedangkan kelas keempat mencakup aurora yang menerangi Bumi seterang Bulan purnama.

Perlu diketahui, aurora yang dihasilkan menyebar ke arah barat dengan kecepatan 1 km/detik. Lapisan atas atmosfer di area kilatan aurora memanas dan mengalir ke atas, yang memengaruhi peningkatan pengereman satelit Bumi buatan yang melewati zona tersebut.

Selama aurora, arus listrik eddy muncul di atmosfer bumi, meliputi wilayah yang luas. Mereka menimbulkan badai magnet, yang disebut medan magnet tambahan yang tidak stabil. Saat atmosfer bersinar, ia memancarkan sinar-X, yang kemungkinan besar disebabkan oleh perlambatan elektron di atmosfer.

Kilatan cahaya yang sering terjadi hampir selalu disertai dengan suara yang mengingatkan pada kebisingan dan derak. Aurora mempunyai pengaruh yang besar terhadap perubahan kuat di ionosfer, yang pada gilirannya mempengaruhi kondisi komunikasi radio, yaitu komunikasi radio menjadi sangat buruk, mengakibatkan interferensi parah, atau bahkan hilangnya penerimaan sepenuhnya.

Munculnya aurora.

Bumi merupakan magnet yang sangat besar, kutub utara terletak di dekat kutub geografis selatan, dan kutub selatan terletak di dekat utara. Dan garis-garis medan magnet bumi merupakan garis-garis geomagnetik yang muncul dari daerah yang berdekatan dengan kutub magnet utara bumi. Mereka menutupi seluruh dunia dan memasukinya di wilayah kutub magnet selatan, membentuk kisi toroidal di sekeliling Bumi.

Sejak dahulu kala, diyakini bahwa letak garis-garis medan magnet simetris terhadap sumbu bumi. Namun nyatanya, apa yang disebut “angin matahari”, yakni aliran proton dan elektron yang dipancarkan Matahari, menyerang cangkang geomagnetik Bumi dari ketinggian sekitar 20.000 km. Ia menariknya menjauh dari Matahari, sehingga membentuk semacam “ekor” magnetis di Bumi.

Begitu berada di medan magnet bumi, sebuah elektron atau proton bergerak dalam bentuk spiral, berkelok-kelok di sekitar garis geomagnetik. Partikel-partikel ini, yang jatuh dari angin matahari ke dalam medan magnet bumi, terbagi menjadi dua bagian: satu bagian sepanjang garis medan magnet langsung mengalir ke daerah kutub bumi, dan bagian lainnya masuk ke dalam teroid dan bergerak di dalamnya, sebagai dapat dilakukan menurut kaidah tangan kiri, sepanjang kurva tertutup ABC. Pada akhirnya, proton dan elektron ini juga mengalir sepanjang garis geomagnetik ke wilayah kutub, di mana terjadi peningkatan konsentrasi. Proton dan elektron menghasilkan ionisasi dan eksitasi atom dan molekul gas. Mereka punya cukup energi untuk ini. Karena proton tiba di Bumi dengan energi 10.000-20.000 eV (1 eV = 1,6 10 J), dan elektron dengan energi 10-20 eV. Tetapi untuk ionisasi atom diperlukan: untuk hidrogen - 13,56 eV, untuk oksigen - 13,56 eV, untuk nitrogen - 124,47 eV, dan bahkan lebih sedikit lagi untuk eksitasi.

Berdasarkan prinsip yang terjadi pada tabung dengan gas yang dijernihkan, ketika arus melewatinya, atom gas yang tereksitasi mengembalikan energi yang diterima dalam bentuk cahaya.

Cahaya hijau dan merah, menurut hasil studi spektral, milik atom oksigen yang tereksitasi, dan cahaya inframerah dan ungu milik molekul nitrogen terionisasi. Beberapa garis emisi oksigen dan nitrogen terbentuk pada ketinggian 110 km, dan pancaran merah oksigen terjadi pada ketinggian 200-400 km. Sumber cahaya merah lemah berikutnya adalah atom hidrogen, yang terbentuk di lapisan atas atmosfer dari proton yang berasal dari Matahari. Proton seperti itu, setelah menangkap elektron, berubah menjadi atom hidrogen yang tereksitasi dan memancarkan cahaya merah.

Setelah jilatan api matahari, jilatan aurora biasanya terjadi dalam satu atau dua hari. Hal ini menunjukkan adanya hubungan antara fenomena tersebut. Penelitian menggunakan roket menunjukkan bahwa di tempat dengan intensitas aurora yang lebih besar, tingkat ionisasi gas oleh elektron tetap lebih tinggi. Menurut para ilmuwan, intensitas maksimum aurora terjadi di lepas pantai samudra dan lautan.

Ada sejumlah kesulitan dalam menjelaskan secara ilmiah semua fenomena yang berhubungan dengan aurora. Artinya, mekanisme percepatan partikel ke energi tertentu belum diketahui sepenuhnya, lintasan geraknya di ruang dekat Bumi belum jelas, mekanisme terbentuknya berbagai jenis pendaran belum sepenuhnya jelas, asal muasal bunyi belum jelas. , dan tidak semuanya selaras secara kuantitatif dalam keseimbangan energi ionisasi dan eksitasi partikel.

Buku Bekas:

    1. “Fisika di Alam”, penulis - L.V. Tarasov, Prosveshchenie Publishing House, Moskow, 1988.
    2. “Fenomena optik di alam”, penulis - V. L. Bulat, penerbit “Prosveshchenie”, Moskow, 1974.
    3. “Percakapan tentang Fisika, Bagian II”, penulis - MI Bludov, Prosveshchenie Publishing House, Moskow, 1985.
    4. "Fisika 10", penulis - G. Ya. Myakishev B. B. Bukhovtsev, penerbit Prosveshchenie, Moskow, 1987.
    5. “Kamus Ensiklopedia Fisikawan Muda”, disusun oleh V. A. Chuyanov, Rumah Penerbitan Pedagogika, Moskow, 1984.
    6. “Buku Pegangan Fisika Anak Sekolah”, disusun oleh, perkumpulan filologi “Slovo”, Moskow, 1995.
    7. “Fisika 11”, N. M. Shakhmaev, S. N. Shakhmaev, D. Sh. Shodiev, penerbit Prosveshchenie, Moskow, 1991.
    8. “Memecahkan masalah dalam fisika”, V. A. Shevtsov, penerbit buku Nizhne-Volzhskoe, Volgograd, 1999.

Seseorang terus-menerus dihadapkan pada fenomena cahaya. Segala sesuatu yang berhubungan dengan munculnya cahaya, perambatannya dan interaksinya dengan materi disebut fenomena cahaya. Contoh nyata dari fenomena optik dapat berupa: pelangi setelah hujan, kilat saat badai petir, kerlap-kerlip bintang di langit malam, permainan cahaya dalam aliran air, variabilitas lautan dan langit, dan banyak lainnya.

Siswa menerima penjelasan ilmiah tentang fenomena fisika dan contoh optik di kelas 7 ketika mereka mulai belajar fisika. Bagi banyak orang, optik akan menjadi bagian paling menarik dan misterius dalam kurikulum fisika sekolah.

Apa yang dilihat seseorang?

Mata manusia didesain sedemikian rupa sehingga ia hanya bisa melihat warna pelangi. Saat ini telah diketahui bahwa spektrum pelangi tidak terbatas pada warna merah di satu sisi dan ungu di sisi lain. Setelah merah muncul inframerah, setelah ungu muncul ultraviolet. Banyak hewan dan serangga yang dapat melihat warna-warna ini, namun sayangnya manusia tidak dapat melihatnya. Tetapi seseorang dapat membuat perangkat yang menerima dan memancarkan gelombang cahaya dengan panjang yang sesuai.

Pembiasan sinar

Cahaya tampak adalah warna pelangi, dan cahaya putih, seperti sinar matahari, adalah kombinasi sederhana dari warna-warna ini. Jika Anda menempatkan prisma dalam berkas cahaya putih terang, prisma akan terurai menjadi warna atau panjang gelombang penyusunnya. Pertama akan muncul warna merah dengan panjang gelombang lebih panjang, kemudian oranye, kuning, hijau, biru dan terakhir ungu, yang memiliki panjang gelombang terpendek dalam cahaya tampak.

Jika Anda mengambil prisma lain untuk menangkap cahaya pelangi dan membalikkannya, semua warna akan digabungkan menjadi putih. Ada banyak contoh fenomena optik dalam fisika; mari kita perhatikan beberapa di antaranya.

Mengapa langit berwarna biru?

Para orang tua muda sering kali dibingungkan oleh pertanyaan-pertanyaan yang sekilas sederhana tentang alasan mereka. Terkadang itu adalah jawaban yang paling sulit. Hampir semua contoh fenomena optik di alam dapat dijelaskan oleh ilmu pengetahuan modern.

Sinar matahari yang menyinari langit pada siang hari berwarna putih, artinya secara teori seharusnya langit juga berwarna putih cerah. Agar terlihat biru, diperlukan beberapa proses pada cahaya saat melewati atmosfer bumi. Inilah yang terjadi: Sebagian cahaya melewati ruang bebas antar molekul gas di atmosfer, mencapai permukaan bumi dan tetap berwarna putih seperti saat permulaannya. Namun sinar matahari bertemu dengan molekul gas, yang seperti oksigen, diserap dan kemudian dihamburkan ke segala arah.

Atom-atom dalam molekul gas diaktifkan oleh cahaya yang diserapnya dan kembali memancarkan foton cahaya dengan panjang gelombang mulai dari merah hingga ungu. Jadi, sebagian cahaya diarahkan ke bumi, sisanya dikirim kembali ke Matahari. Kecerahan cahaya yang dipancarkan tergantung pada warnanya. Delapan foton cahaya biru dilepaskan untuk setiap foton cahaya merah. Oleh karena itu, cahaya biru delapan kali lebih terang dibandingkan cahaya merah. Cahaya biru yang intens dipancarkan dari segala arah dari miliaran molekul gas dan mencapai mata kita.

Lengkungan warna-warni

Dahulu kala, orang mengira pelangi adalah tanda yang diberikan para dewa kepada mereka. Memang, pita warna-warni yang indah selalu muncul di langit entah dari mana, dan kemudian menghilang secara misterius. Saat ini kita mengetahui bahwa pelangi adalah salah satu contoh fenomena optik dalam fisika, namun kita tidak pernah berhenti mengaguminya setiap kali kita melihatnya di langit. Menariknya, setiap pengamat melihat pelangi yang berbeda-beda, yang tercipta dari pancaran cahaya yang datang dari belakangnya dan dari tetesan air hujan di depannya.

Pelangi terbuat dari apa?

Resep untuk fenomena optik di alam ini sederhana: tetesan air di udara, cahaya, dan pengamat. Namun matahari saja tidak cukup muncul saat hujan. Tempatnya harus rendah, dan pengamat harus berdiri sehingga matahari berada di belakangnya, dan melihat ke tempat yang sedang hujan atau baru saja hujan.

Sinar matahari yang datang dari angkasa jauh menangkap tetesan air hujan. Bertindak seperti prisma, tetesan hujan membiaskan setiap warna yang tersembunyi dalam cahaya putih. Jadi, ketika seberkas sinar putih melewati tetesan air hujan, tiba-tiba ia terpecah menjadi sinar-sinar warna-warni yang indah. Di dalam tetesan, mereka bertemu dengan dinding bagian dalam, yang berfungsi seperti cermin, dan sinar dipantulkan ke arah yang sama saat mereka memasuki tetesan.

Hasil akhirnya adalah mata melihat warna pelangi yang melengkung melintasi langit - cahaya dibelokkan dan dipantulkan oleh jutaan tetesan air hujan kecil. Mereka dapat bertindak seperti prisma kecil, memecah cahaya putih menjadi spektrum warna. Namun hujan tidak selalu diperlukan untuk melihat pelangi. Cahaya juga bisa dibiaskan oleh kabut atau uap laut.

Apa warna airnya?

Jawabannya jelas - airnya berwarna biru. Jika Anda menuangkan air bersih ke dalam gelas, semua orang akan melihat kejernihannya. Hal ini disebabkan karena jumlah air di dalam gelas terlalu sedikit dan warnanya terlalu pucat untuk dilihat.

Saat mengisi wadah kaca besar, Anda dapat melihat warna biru alami airnya. Warnanya bergantung pada bagaimana molekul air menyerap atau memantulkan cahaya. Cahaya putih terdiri dari warna-warni pelangi, dan molekul air menyerap sebagian besar warna spektrum merah hingga hijau yang melewatinya. Dan bagian biru dipantulkan kembali. Jadi kita melihat warna biru.

Matahari terbit dan terbenam

Ini juga merupakan contoh fenomena optik yang diamati manusia setiap hari. Saat matahari terbit dan terbenam, ia mengarahkan sinarnya dengan sudut tertentu terhadap tempat pengamat berada. Mereka memiliki jalur yang lebih panjang dibandingkan saat matahari berada di puncaknya.

Lapisan udara di atas permukaan bumi seringkali mengandung banyak debu atau partikel uap air mikroskopis. Sinar matahari melewati sudut terhadap permukaan dan disaring. Sinar merah memiliki panjang gelombang radiasi terpanjang sehingga lebih mudah menembus tanah dibandingkan sinar biru, yang memiliki gelombang pendek yang dipantulkan oleh partikel debu dan air. Oleh karena itu, pada saat fajar pagi dan sore hari, seseorang hanya mengamati sebagian sinar matahari yang sampai ke bumi, yaitu yang berwarna merah.

Pertunjukan cahaya planet

Aurora yang khas adalah tampilan cahaya warna-warni di langit malam yang bisa dilihat setiap malam di Kutub Utara. Berubah dalam bentuk yang aneh, pita besar cahaya biru kehijauan dengan bintik oranye dan merah terkadang lebarnya mencapai lebih dari 160 km dan panjangnya dapat mencapai 1.600 km.

Bagaimana menjelaskan fenomena optik yang merupakan pemandangan menakjubkan ini? Aurora muncul di Bumi, namun disebabkan oleh proses yang terjadi di Matahari jauh.

Bagaimana semuanya?

Matahari adalah bola gas besar yang sebagian besar terdiri dari atom hidrogen dan helium. Mereka semua memiliki proton bermuatan positif dan elektron bermuatan negatif yang mengorbit di sekelilingnya. Lingkaran gas panas yang konstan menyebar ke luar angkasa dalam bentuk angin matahari. Proton dan elektron yang tak terhitung jumlahnya ini melaju dengan kecepatan 1000 km per detik.

Ketika partikel angin matahari mencapai Bumi, mereka tertarik oleh medan magnet planet yang kuat. Bumi merupakan magnet raksasa dengan garis-garis magnet yang bertemu di Kutub Utara dan Selatan. Partikel yang tertarik mengalir sepanjang garis tak kasat mata di dekat kutub dan bertabrakan dengan atom nitrogen dan oksigen yang membentuk atmosfer bumi.

Beberapa atom bumi kehilangan elektronnya, yang lain terisi energi baru. Setelah bertabrakan dengan proton dan elektron dari Matahari, mereka melepaskan foton cahaya. Misalnya, nitrogen yang kehilangan elektron menarik cahaya ungu dan biru, sedangkan nitrogen bermuatan bersinar merah tua. Oksigen yang terisi mengeluarkan lampu hijau dan merah. Jadi, partikel bermuatan menyebabkan udara berkilau dalam berbagai warna. Ini adalah aurora.

fatamorgana

Harus segera ditentukan bahwa fatamorgana bukanlah isapan jempol belaka, bahkan dapat difoto, melainkan contoh mistis dari fenomena fisik optik.

Ada banyak sekali bukti pengamatan fatamorgana, namun ilmu pengetahuan dapat memberikan penjelasan ilmiah atas keajaiban tersebut. Bentuknya bisa sesederhana sepetak air di antara pasir panas, atau bisa juga sangat rumit, membentuk gambaran kastil atau kapal fregat yang berpilar. Semua contoh fenomena optik ini diciptakan oleh permainan cahaya dan udara.

Gelombang cahaya membelok ketika melewati udara hangat dan kemudian udara dingin. Udara panas lebih dijernihkan dibandingkan udara dingin, sehingga molekul-molekulnya lebih aktif dan tersebar dalam jarak yang lebih jauh. Ketika suhu menurun, pergerakan molekul juga berkurang.

Penglihatan yang dilihat melalui lensa atmosfer bumi mungkin sangat berubah, terkompresi, meluas, atau terbalik. Hal ini karena sinar cahaya dibelokkan saat melewati udara hangat dan kemudian dingin, dan sebaliknya. Dan gambaran yang dibawa oleh aliran cahaya, misalnya langit, dapat dipantulkan di pasir panas dan tampak seperti bongkahan air, yang selalu menjauh saat mendekat.

Paling sering, fatamorgana dapat diamati dari jarak jauh: di gurun, lautan, dan samudera, di mana terdapat lapisan udara panas dan dingin dengan kepadatan berbeda pada saat yang bersamaan. Ini adalah perjalanan melalui lapisan suhu yang berbeda yang dapat memutar gelombang cahaya dan pada akhirnya menghasilkan penglihatan yang merupakan refleksi dari sesuatu dan disajikan oleh fantasi sebagai fenomena nyata.

Lingkaran cahaya

Untuk sebagian besar ilusi optik yang dapat diamati dengan mata telanjang, penjelasannya adalah pembiasan sinar matahari di atmosfer. Salah satu contoh fenomena optik yang paling tidak biasa adalah halo matahari. Pada dasarnya, halo adalah pelangi yang mengelilingi matahari. Namun, pelangi berbeda dari pelangi biasa baik dalam penampilan maupun sifat-sifatnya.

Fenomena ini memiliki banyak ragam yang masing-masing indah dengan caranya sendiri. Namun agar ilusi optik jenis apa pun dapat terjadi, diperlukan kondisi tertentu.

Sebuah lingkaran cahaya muncul di langit ketika beberapa faktor terjadi bersamaan. Paling sering terlihat dalam cuaca dingin dengan kelembaban tinggi. Ada sejumlah besar kristal es di udara. Saat melewatinya, sinar matahari dibiaskan sedemikian rupa sehingga membentuk busur mengelilingi Matahari.

Meskipun 3 contoh terakhir dari fenomena optik mudah dijelaskan oleh sains modern, bagi pengamat awam fenomena tersebut sering kali tetap mistis dan misteri.

Setelah memeriksa contoh-contoh utama fenomena optik, kita yakin bahwa banyak di antaranya dapat dijelaskan oleh sains modern, terlepas dari mistisisme dan misterinya. Namun para ilmuwan masih memiliki banyak penemuan ke depan, petunjuk mengenai fenomena misterius yang terjadi di planet Bumi dan sekitarnya.