Alguns Fenômenos ÓpticosFoto de: http://cimss.ssec.wisc.edu/wxwise/class/picture6.html

Profa. Marcia Akemi Yamazoe

• miragem• arco-íris• glória• halo• aurora boreal

Miragem

• O feixe de luz (radiação) sofre desvios ao atravessar camadas de ar com diferentes temperaturasTemperatura diferente densidade do ar é diferenteíndice de refração diferente

refração de luz

Miragem inferior

• A miragem aparece abaixo da localização real do objeto

• Ar quente na superfície, resfriando rapidamente com a altura

Miragem inferior

Miragem superior

• A miragem aparece acima da localização real do objeto

• Ar frio na superfície, aquecendo com a altura (inversão térmica)

Miragem superior

• Uma miragem não é uma ilusão de óptica!!!

• É um fenômeno físico real causado pela atmosfera!!!

Os diferentes tamanhos da lua são resultantes de ilusão de óptica!!!

http://antwrp.gsfc.nasa.gov/apod/ap020130.html

Green flash

• Miragem• Após o por ou antes do nascer do sol• Observados de locais amplos, com

horizonte desobstruído (mar)• Duração de segundos

Green flash

• Quanto menor o comprimento de onda da luz (azul e verde) maior é o seu desvio (ou curvatura) devido ao efeito de refração

• É melhor visível em condições de atmosfera limpa, quando a radiação solar tem menos probabilidade de sofrer espalhamento

Green flash

• Luz azul sofre maior espalhamento pelas moléculas de ar

• Radiação com onda mais longa (amarelo, vermelho) não é muito refratada e, portanto, é bloqueada pela curvatura da Terra.

Diferentes estágios de um green flash

Green flash

http://antwrp.gsfc.nasa.gov/apod/ap970909.html

Arco-íris

• Observador de costas para o sol• Chuva• Gotas esféricas

Arco-íris

• Refração e reflexões internas, dentro da gota de chuva

http://eo.ucar.edu/rainbows/

• O segundo arco-íris é resultado de reflexão dupla dentro da gota

• As cores são invertidas quando comparadas ao do primeiro arco-íris

• Ele é menos intenso porque luz é perdida em cada reflexão

Glória

• Retroespalhamento de luz por gotículas de nuvem com tamanho uniforme (gotas com aproximadamente o mesmo tamanho)

• Observador está entre o Sol e as nuvens (num avião ou no alto de uma montanha)

• Em geral, a sombra do observador é visível no centro dos anéis.

Múltiplas reflexões dentro da gota

Halo

• Nuvens cirrus pouco espessas• Refração da luz ao atravessar cristais de

gelo• Forma hexagonal

Halo

http://www.lrz-muenchen.de/~uh234an/www/cirrus/cop/rayt.gif

Halo

http://ww2010.atmos.uiuc.edu/(Gh)/guides/mtr/opt/ice/halo/22.rxml

Halo

Aurora boreal

• Ionosfera (80-960 km)• Mais comum nos períodos de máximos das

manchas solares (ciclo aproximado de 11 anos)• Impacto de partículas de vento solar no campo

magnético terrestre• Partículas altamente energéticas• Energia suficiente para ionizar e dissociar as

moléculas de nitrogênio e oxigênio presentes na atmosfera

• Pode também levar os eletrons dos átomos de nitrogênio e oxigênio a níveis de energia mais altos

• ao voltar ao estado fundamental, há emissão de radiação

• Auroras verdes e vermelhas têm suas cores devido ao átomo de oxigênio

• Auroras violetas (mais raras) surgem por emissão do átomo de nitrogênio

• Aurora boreal – hemisfério norte• Aurora austral – hemisfério sul