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Meteoros ópticos (fotometeoros)Meteoros ópticos (fotometeoros)
GVNC
Como las diminutas gotas de las nubes dispersan la luz visible en todas direcciones, la luz de muchos miles de millones de gotas se vuelve una nube blanca
La luz blanca se dispersa en todas direcciones
Parte de la luz penetra hasta la base de la nube
La luz blanca se dispersa en todas direcciones
Nubes blancasNubes blancas
Porcentaje promedio de la radiación reflejada, absorbida, y transmitida por nubes de varios espesores .
Espesor de la nube (m)
Por
cent
aje
reflejada
trasmitida
absorbidaabsorbida
Cielos azules y días nubososCielos azules y días nubosos
El cielo parece azul porque la luz que estimula la sensación del color azul llega a la retina del ojo. ¿Cómo pasa esto?
Las moléculas de aire individuales son mucho más pequeñas que las gotitas de la nube - sus diámetros son pequeños, incluso en comparación con la longitud de onda de la luz visible.
En cada molécula de aire el oxígeno y el nitrógeno son dispersores selectivos: cada uno dispersa las ondas más cortas de la luz visible mucho más eficazmente que las de onda larga. Esta dispersión selectiva también se conoce como dispersión de Rayleigh dispersión de Rayleigh (Rayleigh scattering)
El cielo se ve azul debido a que miles de millones de moléculas de aire dispersan selectivamente las longitudes de onda más cortas de la luz visible de manera más eficaz de las más largas. Esto nos hace ver la luz azul que viene desde todas las direcciones.
Moléculas de aire
SOL Observador
Dispersión de Rayleigh
La dispersión de la luz solar visible es más eficiente par longitudes de onda corta o azules.
El resultado es que el cielo se presente con tonalidades azules
Cielo azul y nubes blancas Cielo azul y nubes blancas La dispersión selectiva de la luz azul por las moléculas de aire produce el cielo azul, mientras que el dispersión de todas las longitudes de onda de la luz visible por gotitas líquidas de la nube produce las nubes blancas.
Los rayos crepusculares son rayos de luz solar que parecen para irradiar desde un punto único en el cielo.Estos rayos, que fluyen a través de aberturas en las nubes (sobre todo estratocúmulus), son columnas de aire iluminado por el sol separados por oscuras regiones de sombra de nubes. La dispersión de la luz solar por el polvo y la neblina produce estos bandas blancas.
Rayos crepuscularesRayos crepusculares
El nombre viene de sus apariciones frecuentes durante las horas crepusculares (amanecer y atardecer), cuando los contrastes entre luz y oscuridad son los más obvios. También se denominan rayos repentinos, escalera de Jacob, escalera al cielo, rayos de Dios, rayos de Buda, rayos de luz de Jesús y dedos de Dios
Rayos crepuscularesRayos crepusculares
Debido a la dispersión selectiva de energía radiante por una gruesa capa de la atmósfera el sol, al amanecer y al ocaso, aparece ya sea amarillo, naranja o rojo . Cuantas más partículas haya en la atmósfera, más dispersión de la luz del sol habrá, y más rojo aparecerá el sol
Amanecer u ocaso
AtmósferaAtmósfera
ObservadorObservador
Puesta del sol roja cerca de la costa de Islandia.
El reflejo de la luz del sol sobre el agua ligeramente rugosa está produciendo un traza luminosa.
El comportamiento de la luz a medida que entra y sale de una sustancia más densa, tal como el agua
Debido a la desviación de la luz de las estrellas por la atmósfera las estrellas que no se sitúan directamente sobre la cabeza parecen estar más altas de lo que realmente están .
La luz que viaja desde un medio menos denso a uno más denso pierde velocidad y se acerca hacia la normal, mientras que la luz que entra en un medio menos denso aumenta la velocidad y se inclina lejos de la normal.
espejo
EstrellaLa estrella aparenta estar aquí
Posición real de la estrella
La desviación de la luz solar por la atmósfera hace que el sol salga alrededor de dos minutos antes, y se ponga unos dos minutos más tarde, de lo que debería ser sin atmósfera.
Atmosfera
Posición aparente Posición aparente del soldel sol Posición aparente Posición aparente
del soldel sol
Horizonte Horizonte
Amanecer Ocaso
El verde claro en el borde superior del sol es el rayo verde (Green flash) rayo verde (Green flash) Observe cómo la atmósfera hace que el sol aparezca aplanado en el horizonte, en una forma elíptica .
De vez en cuando un destello de luz verde - llamado el rayo verde - puede verse cerca del borde superior de una salida o puesta el sol. Como vimos, cuando el sol está cerca del horizonte su luz debe penetrar un espesor mayor de la atmósfera. Esta atmósfera gruesa refracta la luz del sol, con mayor desviación de la luz violeta y azul y menor de la luz roja. Debido a esta desviación, debería aparecer más luz azul a lo largo de la parte superior del sol. Pero como la atmósfera dispersa de forma selectiva la luz azul, muy poco nos llega, y vemos luz verde en su lugar. Por lo general la luz verde es demasiado débil para observarla a simple vista. Sin embargo, bajo ciertas condiciones atmosféricas, tales como cuando el aire de la superficie es muy caliente o con una inversión en altura, la luz verde se ve magnificada por la atmósfera. Cuando esto ocurre, aparece un destello momentáneo de luz verde, a menudo justo antes de que el sol desaparezca de la vista. El flash suele durar alrededor de un segundo, aunque en regiones polares pueden durar más tiempo.
El “rayo verde” rayo verde”
El camino en la foto aparece mojado debido a que la luz azul del cielo se desvía hacia arriba en la cámara cuando la luz pasa a través de un aire con diferentes densidades
Espejismos : ¿Ver para creer?Espejismos : ¿Ver para creer?
Espejismo inferior sobre arena caliente del desierto
Temperatura
Línea de visión
Perfil de temperatura
Luz refractada
Visión directa
La formación de un espejismo superior Cuando el aire frío se encuentra cerca de la superficie con el aire caliente por encima, la luz de las montañas distantes se refracta hacia la normal a medida que entra al aire frío
Esto hace que un observador en el suelo vea las montañas más altas y más cercanas de lo que realmente están .
Un tipo especial de espejismo superior es la Fata MorganaFata Morgana, un espejismo que transforma un horizonte bastante uniforme en paredes verticales y columnas con agujas (ver Figura). De acuerdo con la leyenda, Fata Morgana ("hada Morgan" en italiano) era la media hermana del rey Arturo. Se dice que Morgan vivía en un palacio de cristal debajo el agua, y tenía poderes mágicos para construir fantásticos castillos de la nada
El espejismo Fata Morgana sobre el agua.El espejismo es el resultado de la refracción: la luz procedente de las islas pequeñas y los barcos se refracta de tal manera como para hacer que esos aparezcan como elevados verticalmente por encima del agua .
Arco irisArco iris
Cuando se observa un arco irisarco iris, el sol siempre está a su espalda. En latitudes medias un arco iris por la tarde indica que habrá buen tiempo
Arco irisArco iris
Los siete colores del arcoirisLos siete colores del arcoiris
Newton señaló que la luz, al igual que el arcoíris, se compone de siete colores e hizo una analogía con los siete días de la semana y las siete notas musicales. Estos 7 colores son los siguientes:
OrdenNombres de Newton(latín e inglés)
Nombre actual(español)
1º rubeus / red rojorojo
2º aureus / orange naranjanaranja
3º flavus / yellow amarilloamarillo
4º viridis / green verdeverde
5º cœruleus / blue cian, celeste o cian, celeste o turquesaturquesa
6º indicus / indigo azulazul
7º violaceus / violet violetavioleta
Del mismo modo en como se presenta en el espectro visible, hay un gradiente continuo de colores, por lo que en realidad no son sólo siete los colores sino miles o al menos cientos los que podrían percibirse; aunque estos siete colores permiten su mejor comprensión por simplificación del esquema. El quinto color representa la gama del azul claro, mientras que el sexto color es el azul más oscuro; es por esto que tradicionalmente se llamó índigo o añil al azul oscuro y más antiguamente color turquí.
La luz del sol es reflejada internamente y se dispersa en una gota de agua.
(a) El rayo de luz se refleja internamente sólo cuando se refleja en la parte trasera de la gota con un ángulo mayor que el ángulo crítico para el agua. (b) La refracción de la luz cuando entra en la gota hace que el punto de reflexión (en la parte posterior de la gota) sea diferente para cada color. Por lo tanto, los colores se separan el uno del otro cuando la luz emerge de la gota de lluvia.
Arco irisArco iris
La formación de un arco iris primarioEl observador ve la luz roja en la gota superior y la luz violeta en la gota inferior
Un arco iris primario y uno secundario, de colores invertidos, más débil y que queda por encima del primario.
Dos reflexiones internas son responsables del arco iris secundario, más débil. Observe que el ojo ve la luz violeta en la gota superior y la luz roja en la gota inferior.
Arco iris secundario
Arco iris circular
La formación de un arco circumzenital
¿Es un arco iris? La fotografía fue tomada mirando casi directamente hacia arriba .
Los colores definitivamente muestran un brillo como un arco iris y, por esta razón, algunas personas llamarán a este fenómeno un arco iris. Pero para que se forme un arco iris debe estar lloviendo, y en este día no llovía. La fotografía fue tomada por la tarde, al final del invierno, cuando el sol se encontraba alrededor de 30 ° por encima del horizonte y el cielo estaba lleno de nubes de cristales de hielo ( cirrus ). El arco estaba casi directamente por encima, en el cenit, de allí su nombre - "circumzenital" "circumzenital"
Arco circumzenitalArco circumzenital
Arco circumzenitalArco circumzenital
Halos , parhelios y columnas solaresHalos , parhelios y columnas solares
La formación de halos de 22 ° y 46 ° con cristales de hielo de tipo columna
Halo con un arco tangente superior
Las áreas brillantes en cada lado del sol son parhelios
Los cristales de hielo en forma de placas que caen con sus superficies planas paralelas a la tierra producen parhelios
Un brillante pilar solar rojo se extiende hacia arriba por encima del sol, producido por el reflejo de la luz del sol en cristales de hielo .
Fenómenos ópticos que se forman cuando están presentes nubes cirriformes de cristales de hielo
Coronas, Glorias y Coronas, Glorias y HeiligenscheinHeiligenschein
La coronacorona es debida a la difracción – la desviación de la luz a medida que pasa alrededor de los objetos.
Para entender el efecto corona, imagínese ondas de agua en movimiento alrededor de una pequeña piedra en un estanque .A medida que las ondas se extienden alrededor de la piedra, el punto más bajo de una onda puede encontrar la cresta de otra onda . Esta situación da lugar a que las olas se anulen entre sí, lo que produce el agua tranquila ( esto se conoce como interferencia destructiva). Cuando dos crestas se unen (interferencia constructiva), producen una onda mucho más grande. Lo mismo sucede cuando pasa la luz por diminutas gotas de las nubes. Cuando las ondas de luz interfieren constructivamente vemos la luz brillante; donde hay interferencia destructiva tiene la oscuridad .
Corona alrededor del sol fotografiada en Colorado, EEUU. Este tipo de corona, llamada el anillo de Bishop anillo de Bishop (“Bishop’s ring”), es el resultado de la difracción de la luz solar por partículas diminutas volcánicas.En la foto las emitidas por el volcán El Chichón en 1982 .
““Bishop’s ring”Bishop’s ring”
Cuando existen gotas de diferente tamaño dentro de una nube, la corona se distorsiona y es irregular. A veces la nube exhibe parches de color, a menudo en tonos pastel de color rosa, azul o verde. Estas zonas brillantes producidas por difracción se llaman iridiscenciairidiscencia. La nube iridiscente se ve a menudo dentro de los 20° del sol, y con frecuencia se asocia con nubes como cirrocumulus y altocúmulos.
Nube iridiscente Nube iridiscente
Al igual que la corona, la gloria es también un fenómeno de difracción.
La luz que produce la gloria sigue este camino en una gota de agua (retrorreflexión) .
La serie de anillos que rodea a la sombra de la aeronave se llama gloria
GloriaGloria
El mismo efecto puede ocurrir cuando el observador
se pone de pie con la espalda al sol y mira en una
nube o banco de niebla: puede ver como un anillo de
luz brillante alrededor de la cabeza.
En este caso , la gloria se llama el arco Brocken, por las Montañas Brocken en
Alemania, donde es particularmente común.
Arco BrockenArco Brocken
En una mañana clara con el rocío sobre la hierba, de pie frente el rocío con la espalda al sol observará que alrededor de su cabeza aparece un área brillante - el HeiligenscheinHeiligenschein (halo en alemán).
El Heiligenschein se forma cuando la luz del sol que cae sobre gotas de rocío casi esféricas, se focaliza y se refleja de vuelta hacia el sol a lo largo de casi el mismo camino que tomó originalmente (la luz reflejada de este modo se denomina retrorreflejada)
HeiligenscheinHeiligenschein
Videos YT
Weather Basic: Opticshttps://youtu.be/iQX4dsdX0GE
FENOMENOS OPTICOS Y ELECTRICOShttps://youtu.be/BHSO783roH8