शांत वातावरण में तारों की स्थिति देखी जाती है। खगोलीय अपवर्तन. प्रकाश के अपवर्तन पर टॉलेमी के प्रयोग

यूनानी खगोलशास्त्री क्लॉडियस टॉलेमी (लगभग 130 ई.) एक उल्लेखनीय पुस्तक के लेखक हैं जो लगभग 15 शताब्दियों तक खगोल विज्ञान पर मुख्य पाठ्यपुस्तक के रूप में काम करती रही। हालाँकि, खगोलीय पाठ्यपुस्तक के अलावा, टॉलेमी ने ऑप्टिक्स पुस्तक भी लिखी, जिसमें उन्होंने दृष्टि के सिद्धांत, सपाट और गोलाकार दर्पणों के सिद्धांत और प्रकाश अपवर्तन की घटना के अध्ययन को रेखांकित किया। तारों का अवलोकन करते समय टॉलेमी को प्रकाश अपवर्तन की घटना का सामना करना पड़ा। उन्होंने देखा कि प्रकाश की एक किरण, एक माध्यम से दूसरे माध्यम में जाते हुए, "टूट जाती है"। इसलिए, एक तारकीय किरण, पृथ्वी के वायुमंडल से गुजरते हुए, एक सीधी रेखा में नहीं, बल्कि एक घुमावदार रेखा के साथ पृथ्वी की सतह तक पहुँचती है, अर्थात अपवर्तन होता है। बीम पथ की वक्रता इस तथ्य के कारण होती है कि हवा का घनत्व ऊंचाई के साथ बदलता है।

अपवर्तन के नियम का अध्ययन करने के लिए टॉलेमी ने निम्नलिखित प्रयोग किया। उसने वृत्त लिया और रूलर l1 और l2 को अक्ष पर स्थिर कर दिया ताकि वे इसके चारों ओर स्वतंत्र रूप से घूम सकें (चित्र देखें)। टॉलेमी ने इस वृत्त को व्यास AB तक पानी में डुबोया और निचले रूलर को घुमाते हुए यह सुनिश्चित किया कि रूलर आंख के लिए एक सीधी रेखा पर हों (यदि आप ऊपरी रूलर की ओर देखें)। उसके बाद, उन्होंने वृत्त को पानी से बाहर निकाला और आपतन कोण α और अपवर्तन कोण β की तुलना की। उन्होंने 0.5° की सटीकता के साथ कोणों को मापा। टॉलेमी द्वारा प्राप्त संख्याएँ तालिका में प्रस्तुत की गई हैं।

टॉलेमी को संख्याओं की इन दो श्रृंखलाओं के संबंध का कोई "सूत्र" नहीं मिला। हालाँकि, यदि आप इन कोणों की ज्याएँ निर्धारित करते हैं, तो यह पता चलता है कि ज्याओं का अनुपात लगभग उसी संख्या द्वारा व्यक्त किया जाता है, यहाँ तक कि कोणों के इतने मोटे माप के साथ भी जिसका टॉलेमी ने सहारा लिया था।

शांत वातावरण में प्रकाश के अपवर्तन के कारण क्षितिज के सापेक्ष आकाश में तारों की स्पष्ट स्थिति बनती है

1) वास्तविक स्थिति से ऊपर

2) वास्तविक स्थिति से नीचे

3) वास्तविक स्थिति के सापेक्ष लंबवत रूप से एक दिशा या किसी अन्य दिशा में स्थानांतरित हो गया

4) वास्तविक स्थिति से मेल खाता है

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शांत वातावरण में, उन तारों की स्थिति देखी जाती है जो उस बिंदु पर पृथ्वी की सतह पर लंबवत नहीं हैं जहां पर्यवेक्षक स्थित है। तारों की स्पष्ट स्थिति क्या है - क्षितिज के सापेक्ष उनकी वास्तविक स्थिति से ऊपर या नीचे? उत्तर स्पष्ट करें.

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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 प्रसारित होने वाले प्रकाश का अवशोषण

4) प्रकाश किरण बाधाओं के चारों ओर झुकती है और इस प्रकार सीधे प्रसार को विक्षेपित करती है

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निम्नलिखित में से कौन सा निष्कर्ष के विपरीत हैटॉलेमी के प्रयोग?

1) जब किरण हवा से पानी में गुजरती है तो अपवर्तन कोण आपतन कोण से कम होता है

2) जैसे-जैसे आपतन कोण बढ़ता है, अपवर्तन कोण भी रैखिक रूप से बढ़ता है

3) आपतन कोण की ज्या और अपवर्तन कोण की ज्या का अनुपात नहीं बदलता है

4) अपवर्तन कोण की ज्या आपतन कोण की ज्या पर रैखिक रूप से निर्भर करती है

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फोटोल्यूमिनसेंस

कुछ पदार्थ विद्युत चुम्बकीय विकिरण से प्रकाशित होने पर स्वयं चमकने लगते हैं। इस चमक, या ल्यूमिनसेंस की एक महत्वपूर्ण विशेषता है: ल्यूमिनेसेंस प्रकाश की वर्णक्रमीय संरचना उस प्रकाश से भिन्न होती है जो चमक पैदा करती है। अवलोकनों से पता चलता है कि ल्यूमिनसेंस प्रकाश की तरंगदैर्घ्य रोमांचक प्रकाश की तुलना में अधिक लंबी होती है। उदाहरण के लिए, यदि बैंगनी प्रकाश की किरण को फ्लोरेसिन के घोल के साथ शंकु की ओर निर्देशित किया जाता है, तो प्रबुद्ध तरल हरे-पीले प्रकाश के साथ चमकने लगता है।

कुछ पिंड अपनी रोशनी बंद होने के बाद भी कुछ समय तक चमकने की क्षमता बनाए रखते हैं। इस तरह की आफ्टरग्लो की अलग-अलग अवधि हो सकती है: एक सेकंड के अंश से लेकर कई घंटों तक। प्रकाश के साथ रुकने वाली चमक को प्रतिदीप्ति और ध्यान देने योग्य अवधि वाली चमक को फॉस्फोरेसेंस कहने की प्रथा है।

फॉस्फोरसेंट क्रिस्टलीय पाउडर का उपयोग विशेष स्क्रीन को कोट करने के लिए किया जाता है जो रोशनी के बाद दो से तीन मिनट तक चमकदार रहता है। ऐसी स्क्रीन एक्स-रे की क्रिया के तहत भी चमकती हैं।

फॉस्फोरसेंट पाउडर को फ्लोरोसेंट लैंप के निर्माण में बहुत महत्वपूर्ण अनुप्रयोग मिला है। पारे से गुजरते समय, गैस-डिस्चार्ज लैंप में पारा वाष्प भर जाता है विद्युत प्रवाहपराबैंगनी विकिरण होता है. सोवियत भौतिक विज्ञानी एस.आई. वाविलोव ने ऐसे लैंप की आंतरिक सतह को विशेष रूप से निर्मित फॉस्फोरसेंट संरचना के साथ कवर करने का प्रस्ताव दिया, जो पराबैंगनी विकिरण के साथ दृश्यमान प्रकाश देता है। फॉस्फोरसेंट पदार्थ की संरचना का चयन करके, उत्सर्जित प्रकाश की वर्णक्रमीय संरचना प्राप्त करना संभव है, जो दिन के उजाले की वर्णक्रमीय संरचना के जितना करीब हो सके।

ल्यूमिनसेंस की घटना को अत्यधिक उच्च संवेदनशीलता की विशेषता है: कभी-कभी 10 - - 10 ग्राम चमकदार पदार्थ, उदाहरण के लिए, घोल में, इस पदार्थ को उसकी विशिष्ट चमक से पहचानने के लिए पर्याप्त होता है। यह गुण ल्यूमिनसेंट विश्लेषण का आधार है, जो नगण्य अशुद्धियों का पता लगाना और उन अशुद्धियों या प्रक्रियाओं के बारे में निर्णय करना संभव बनाता है जो मूल पदार्थ में परिवर्तन का कारण बनते हैं।

मानव ऊतकों में होते हैं एक बड़ी संख्या कीविभिन्न प्रकार के प्राकृतिक फ़्लोरोफ़ोर्स जिनमें विभिन्न प्रतिदीप्ति वर्णक्रमीय क्षेत्र होते हैं। यह आंकड़ा जैविक ऊतकों के मुख्य फ्लोरोफोरस के उत्सर्जन स्पेक्ट्रा और विद्युत चुम्बकीय तरंगों के पैमाने को दर्शाता है।

दिए गए आंकड़ों के अनुसार, पाइरोक्सिडिन चमकता है

1) लाल बत्ती

2) पीली रौशनी

3) हरी बत्ती

4) बैंगनी रोशनी

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स्पेक्ट्रम के पीले भाग में स्फुरदीप्ति का गुण रखने वाले दो समान क्रिस्टल को प्रारंभिक रूप से प्रकाशित किया गया था: पहला लाल किरणों के साथ, दूसरा नीली किरणों के साथ। किस क्रिस्टल में उत्तरदीप्ति का निरीक्षण करना संभव होगा? उत्तर स्पष्ट करें.

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शोध करते समय खाद्य उत्पादउत्पादों की ख़राबी और मिथ्याकरण का पता लगाने के लिए ल्यूमिनसेंट विधि का उपयोग किया जा सकता है।
तालिका वसा की चमक के संकेतक दिखाती है।

मक्खन की चमक का रंग पीले-हरे से बदलकर नीला हो गया। इसका मतलब है कि मक्खन डाला जा सकता था

1) केवल मक्खन मार्जरीन

2) केवल मार्जरीन "अतिरिक्त"

3) केवल वनस्पति वसा

4) निर्दिष्ट वसा में से कोई भी

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पृथ्वी अल्बेडो

पृथ्वी की सतह पर तापमान ग्रह की परावर्तनशीलता - अल्बेडो - पर निर्भर करता है। सतह अल्बेडो परावर्तित सूर्य के प्रकाश के ऊर्जा प्रवाह और सतह पर आपतित सौर किरणों के ऊर्जा प्रवाह का अनुपात है, जिसे एक इकाई के प्रतिशत या अंश के रूप में व्यक्त किया जाता है। स्पेक्ट्रम के दृश्य भाग में पृथ्वी का अल्बेडो लगभग 40% है। बादलों की अनुपस्थिति में यह लगभग 15% होगा।

अल्बेडो कई कारकों पर निर्भर करता है: बादलों की उपस्थिति और स्थिति, ग्लेशियरों में परिवर्तन, मौसम और, तदनुसार, वर्षा पर।

XX सदी के 90 के दशक में, वायुमंडल में सबसे छोटे ठोस और तरल कणों के एरोसोल - "बादलों" की महत्वपूर्ण भूमिका स्पष्ट हो गई। जब ईंधन जलाया जाता है, तो सल्फर और नाइट्रोजन के गैसीय ऑक्साइड हवा में प्रवेश करते हैं; वायुमंडल में पानी की बूंदों के साथ मिलकर, वे सल्फ्यूरिक, नाइट्रिक एसिड और अमोनिया बनाते हैं, जो फिर सल्फेट और नाइट्रेट एरोसोल में बदल जाते हैं। एरोसोल न केवल सूर्य के प्रकाश को पृथ्वी की सतह तक आए बिना परावर्तित करते हैं। एरोसोल कण बादलों के निर्माण के दौरान वायुमंडलीय नमी के संघनन के लिए नाभिक के रूप में कार्य करते हैं और इस प्रकार बादलों में वृद्धि में योगदान करते हैं। और यह, बदले में, पृथ्वी की सतह पर सौर ताप के प्रवाह को कम कर देता है।

पृथ्वी के वायुमंडल की निचली परतों में सौर किरणों की पारदर्शिता भी आग पर निर्भर करती है। आग के कारण, धूल और कालिख वायुमंडल में बढ़ती है, जो पृथ्वी को घने पर्दे से ढक देती है और सतह की अल्बेडो को बढ़ा देती है।

कौन से कथन सत्य हैं?

एक।एरोसोल सूर्य के प्रकाश को परावर्तित करते हैं और इस प्रकार पृथ्वी के एल्बिडो में कमी लाने में योगदान करते हैं।

बी।ज्वालामुखी विस्फोट पृथ्वी के अल्बेडो में वृद्धि में योगदान करते हैं।

1) केवल एक

2) केवल बी

3) a और B दोनों

4) ए और बी दोनों नहीं

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तालिका ग्रहों के लिए कुछ विशेषताएं दिखाती है सौर परिवार- शुक्र और मंगल. यह ज्ञात है कि शुक्र का अल्बेडो ए 1= 0.76, और मंगल का अल्बेडो ए 2= 0.15. कौन सी विशेषता मुख्य रूप से ग्रहों के अल्बेडो में अंतर को प्रभावित करती है?

1) 2) बी 3) में 4) जी

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क्या ज्वालामुखी विस्फोट के दौरान पृथ्वी का एल्बिडो बढ़ता है या घटता है? उत्तर स्पष्ट करें.

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सतही अल्बेडो को इस प्रकार समझा जाता है

1) पृथ्वी की सतह पर पड़ने वाली सूर्य की रोशनी की कुल मात्रा

2) परावर्तित विकिरण के ऊर्जा प्रवाह और अवशोषित विकिरण के प्रवाह का अनुपात

3) परावर्तित विकिरण के ऊर्जा प्रवाह और आपतित विकिरण के प्रवाह का अनुपात

4) आपतित और परावर्तित विकिरण ऊर्जा के बीच अंतर

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स्पेक्ट्रा अध्ययन

सभी गर्म पिंड विद्युत चुम्बकीय तरंगें उत्सर्जित करते हैं। तरंग दैर्ध्य पर विकिरण की तीव्रता की निर्भरता की प्रयोगात्मक जांच करने के लिए, यह आवश्यक है:

1) विकिरण को एक स्पेक्ट्रम में विस्तारित करें;

2) स्पेक्ट्रम में ऊर्जा वितरण को मापें।

स्पेक्ट्रा प्राप्त करने और उसका अध्ययन करने के लिए, वर्णक्रमीय उपकरणों - स्पेक्ट्रोग्राफ - का उपयोग किया जाता है। प्रिज्म स्पेक्ट्रोग्राफ की योजना चित्र में दिखाई गई है। अध्ययन किया गया विकिरण सबसे पहले ट्यूब में प्रवेश करता है, जिसके एक सिरे पर एक संकीर्ण स्लिट वाली स्क्रीन होती है, और दूसरे सिरे पर एक अभिसरण लेंस होता है एल 1 . स्लिट लेंस के फोकस पर है। इसलिए, एक अपसारी प्रकाश किरण जो स्लिट से लेंस में प्रवेश करती है, एक समानांतर किरण में लेंस से बाहर निकलती है और प्रिज्म पर गिरती है आर.

चूँकि अलग-अलग आवृत्तियाँ अलग-अलग अपवर्तक सूचकांकों के अनुरूप होती हैं, विभिन्न रंगों की समानांतर किरणें प्रिज्म से निकलती हैं, जो दिशा में मेल नहीं खाती हैं। वे लेंस पर पड़ते हैं एल 2. इस लेंस की फोकल लंबाई पर एक स्क्रीन, फ्रॉस्टेड ग्लास या फोटोग्राफिक प्लेट होती है। लेंस एल 2 स्क्रीन पर किरणों की समानांतर किरणों को केंद्रित करता है, और स्लिट की एक छवि के बजाय, छवियों की एक पूरी श्रृंखला प्राप्त होती है। प्रत्येक आवृत्ति (अधिक सटीक रूप से, एक संकीर्ण वर्णक्रमीय अंतराल) की रंगीन पट्टी के रूप में अपनी छवि होती है। ये सभी चित्र एक साथ
और एक स्पेक्ट्रम बनाएं।

विकिरण ऊर्जा शरीर को गर्म करने का कारण बनती है, इसलिए यह शरीर के तापमान को मापने और प्रति इकाई समय में अवशोषित ऊर्जा की मात्रा का आकलन करने के लिए पर्याप्त है। एक संवेदनशील तत्व के रूप में, कोई कालिख की पतली परत से ढकी एक पतली धातु की प्लेट ले सकता है, और प्लेट को गर्म करके कोई स्पेक्ट्रम के दिए गए हिस्से में विकिरण ऊर्जा का अनुमान लगा सकता है।

चित्र में दिखाए गए उपकरण में प्रकाश का एक स्पेक्ट्रम में अपघटन पर आधारित है

1) प्रकाश फैलाव घटना

2) प्रकाश परावर्तन की घटना

3) प्रकाश अवशोषण घटना

4) गुण पतला लेंस

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प्रिज्म स्पेक्ट्रोग्राफ के उपकरण में, लेंस एल 2 (चित्र देखें) के लिए प्रयोग किया जाता है

1) एक स्पेक्ट्रम में प्रकाश का अपघटन

2) एक निश्चित आवृत्ति की किरणों को स्क्रीन पर एक संकीर्ण पट्टी में केंद्रित करना

3) विकिरण की तीव्रता का निर्धारण विभिन्न भागस्पेक्ट्रम

4) अपसारी प्रकाश किरण को समानांतर किरण में परिवर्तित करना

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क्या स्पेक्ट्रोग्राफ में प्रयुक्त थर्मामीटर की धातु की प्लेट को कालिख की परत से ढकना आवश्यक है? उत्तर स्पष्ट करें.


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प्रकाश के अपवर्तन पर टॉलेमी के प्रयोग

यूनानी खगोलशास्त्री क्लॉडियस टॉलेमी (लगभग 130 ई.) एक उल्लेखनीय पुस्तक के लेखक हैं जो लगभग 15 शताब्दियों तक खगोल विज्ञान पर मुख्य पाठ्यपुस्तक के रूप में काम करती रही। हालाँकि, खगोलीय पाठ्यपुस्तक के अलावा, टॉलेमी ने "ऑप्टिक्स" पुस्तक भी लिखी, जिसमें उन्होंने दृष्टि के सिद्धांत, सपाट और गोलाकार दर्पणों के सिद्धांत को रेखांकित किया और प्रकाश अपवर्तन की घटना के अध्ययन का वर्णन किया।
तारों का अवलोकन करते समय टॉलेमी को प्रकाश अपवर्तन की घटना का सामना करना पड़ा। उन्होंने देखा कि प्रकाश की एक किरण, एक माध्यम से दूसरे माध्यम में जाते हुए, "टूट जाती है"। इसलिए, एक तारकीय किरण, पृथ्वी के वायुमंडल से गुजरते हुए, एक सीधी रेखा में नहीं, बल्कि एक टूटी हुई रेखा के साथ पृथ्वी की सतह तक पहुंचती है, यानी अपवर्तन (प्रकाश का अपवर्तन) होता है। बीम पथ की वक्रता इस तथ्य के कारण होती है कि हवा का घनत्व ऊंचाई के साथ बदलता है।
अपवर्तन के नियम का अध्ययन करने के लिए टॉलेमी ने निम्नलिखित प्रयोग किया। उसने एक घेरा लिया और उस पर दो चल शासक स्थापित कर दिये। मैं 1और मैं 2(तस्वीर देखने)। शासक वृत्त के केंद्र के चारों ओर एक सामान्य अक्ष O पर घूम सकते हैं।
टॉलेमी ने इस वृत्त को व्यास AB तक पानी में डुबोया और निचले रूलर को घुमाते हुए यह सुनिश्चित किया कि रूलर आंख के लिए एक सीधी रेखा पर हों (यदि आप ऊपरी रूलर की ओर देखें)। उसके बाद, उन्होंने वृत्त को पानी से बाहर निकाला और आपतन कोण α और अपवर्तन कोण β की तुलना की। उन्होंने 0.5° की सटीकता के साथ कोणों को मापा। टॉलेमी द्वारा प्राप्त संख्याएँ तालिका में प्रस्तुत की गई हैं।

टॉलेमी को संख्याओं की इन दो श्रृंखलाओं के बीच संबंध के लिए कोई "सूत्र" नहीं मिला। हालाँकि, यदि आप इन कोणों की ज्याएँ निर्धारित करते हैं, तो यह पता चलता है कि ज्याओं का अनुपात लगभग उसी संख्या द्वारा व्यक्त किया जाता है, यहाँ तक कि कोणों के इतने मोटे माप के साथ भी जिसका टॉलेमी ने सहारा लिया था।

तृतीय.शांत वातावरण में प्रकाश के अपवर्तन के कारण क्षितिज के सापेक्ष आकाश में तारों की स्पष्ट स्थिति...

प्रकाश के अपवर्तन पर टॉलेमी के प्रयोग

यूनानी खगोलशास्त्री क्लॉडियस टॉलेमी (लगभग 130 ई.) एक उल्लेखनीय पुस्तक के लेखक हैं जो लगभग 15 शताब्दियों तक खगोल विज्ञान पर मुख्य पाठ्यपुस्तक के रूप में काम करती रही। हालाँकि, खगोलीय पाठ्यपुस्तक के अलावा, टॉलेमी ने "ऑप्टिक्स" पुस्तक भी लिखी, जिसमें उन्होंने दृष्टि के सिद्धांत, सपाट और गोलाकार दर्पणों के सिद्धांत को रेखांकित किया और प्रकाश अपवर्तन की घटना के अध्ययन का वर्णन किया।
तारों का अवलोकन करते समय टॉलेमी को प्रकाश अपवर्तन की घटना का सामना करना पड़ा। उन्होंने देखा कि प्रकाश की एक किरण, एक माध्यम से दूसरे माध्यम में जाते हुए, "टूट जाती है"। इसलिए, एक तारकीय किरण, पृथ्वी के वायुमंडल से गुजरते हुए, एक सीधी रेखा में नहीं, बल्कि एक टूटी हुई रेखा के साथ पृथ्वी की सतह तक पहुंचती है, यानी अपवर्तन (प्रकाश का अपवर्तन) होता है। बीम पथ की वक्रता इस तथ्य के कारण होती है कि हवा का घनत्व ऊंचाई के साथ बदलता है।
अपवर्तन के नियम का अध्ययन करने के लिए टॉलेमी ने निम्नलिखित प्रयोग किया। उसने एक घेरा लिया और उस पर दो चल शासक स्थापित कर दिये। मैं 1और मैं 2(तस्वीर देखने)। शासक वृत्त के केंद्र के चारों ओर एक सामान्य अक्ष O पर घूम सकते हैं।
टॉलेमी ने इस वृत्त को व्यास AB तक पानी में डुबोया और निचले रूलर को घुमाते हुए यह सुनिश्चित किया कि रूलर आंख के लिए एक सीधी रेखा पर हों (यदि आप ऊपरी रूलर की ओर देखें)। उसके बाद, उन्होंने वृत्त को पानी से बाहर निकाला और आपतन कोण α और अपवर्तन कोण β की तुलना की। उन्होंने 0.5° की सटीकता के साथ कोणों को मापा। टॉलेमी द्वारा प्राप्त संख्याएँ तालिका में प्रस्तुत की गई हैं।

टॉलेमी को संख्याओं की इन दो श्रृंखलाओं के बीच संबंध के लिए कोई "सूत्र" नहीं मिला। हालाँकि, यदि आप इन कोणों की ज्याएँ निर्धारित करते हैं, तो यह पता चलता है कि ज्याओं का अनुपात लगभग उसी संख्या द्वारा व्यक्त किया जाता है, यहाँ तक कि कोणों के इतने मोटे माप के साथ भी जिसका टॉलेमी ने सहारा लिया था।

तृतीय.शांत वातावरण में प्रकाश के अपवर्तन के कारण क्षितिज के सापेक्ष आकाश में तारों की स्पष्ट स्थिति...

खोज स्रोत: निर्णय 4555. ओजीई 2017 भौतिकी, ई.ई. कामज़ीव। 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) एक प्रकाश किरण द्वारा बाधाओं को गोल करना और इस प्रकार आयताकार प्रसार से विचलन

समाधान।

किसी सुदूर अंतरिक्ष वस्तु (जैसे तारा) से प्रकाश की किरण प्रेक्षक की आंख में प्रवेश करने से पहले, 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 जाता 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 तैयार 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 के 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 निकट तारे, जिनका प्रकाश वायुमंडल की सबसे बड़ी मोटाई से होकर गुजरना चाहिए, वायुमंडलीय अपवर्तन की क्रिया के अधीन सबसे अधिक हैं (अपवर्तन कोण कोणीय डिग्री का लगभग 1/6 है)।

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। यहां पूरी बात यह है कि दिन के समय वातावरण सूर्य की रोशनी बिखेरता है।

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

आकाश का निरीक्षण करते समय भी कुछ ऐसा ही होता है: दिन के दौरान हमारे ऊपर का वातावरण उज्ज्वल रूप से प्रकाशित होता है और इसके माध्यम से सूर्य को देखा जा सकता है, लेकिन दूर के तारों की हल्की 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 आप तारों को देख सकते हैं।

अंतरिक्ष में यह अलग है. जैसे ही अंतरिक्ष यान ऊंचाई पर चढ़ता 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। काला हमेशा होता है, भले ही उस समय सूर्य उसके दृश्य भाग पर हो।

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

लेकिन फिर भी, दिन के आकाश में अंतरिक्ष यान के बोर्ड से सभी तारे दिखाई नहीं देते, बल्कि केवल सबसे चमकीले तारे ही दिखाई देते हैं। सूर्य की चकाचौंध रोशनी और पृथ्वी की रोशनी आंखों में बाधा डालती है।

यदि हम पृथ्वी से आकाश की ओर देखें तो हम स्पष्ट रूप से देख सकते हैं 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 से जितना नीचे होगा, चमक उतनी ही अधिक होगी।

तारों का टिमटिमाना भी वायुमंडल की उपस्थिति के कारण होता 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। हवा का 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 एक ही तरह से अपवर्तित नहीं होती हैं, इसलिए अलग-अलग रंगों के प्रवर्धन 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, वायु द्रव्यमान की तीव्र गति भी दूरबीन छवियों की गुणवत्ता को प्रभावित करती है।

कहाँ सर्वोत्तम स्थितियाँखगोलीय प्रेक्षणों के लिए: पहाड़ी क्षेत्रों में या मैदान पर, समुद्र के किनारे या मुख्य भूमि की गहराई में, जंगल में या रेगिस्तान में? और सामान्य तौर पर, खगोलविदों के लिए क्या बेहतर है - एक महीने के लिए दस बादल रहित रातें या सिर्फ एक स्पष्ट रात, लेकिन एक जब हवा पूरी तरह से पारदर्शी और शांत हो?

यह केवल है छोटा सा हिस्सावे मुद्दे जिन्हें वेधशालाओं के निर्माण और बड़ी दूरबीनों की स्थापना के लिए स्थल चुनते समय संबोधित किया जाना है। विज्ञान का एक विशेष क्षेत्र ऐसी ही समस्याओं से निपटता है - खगोल-जलवायु विज्ञान।

बेशक, खगोलीय अवलोकनों 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 काफी दूरी पर हैं, और पृथ्वी की सतह से कुछ सौ किलोमीटर दूर उनकी स्पष्ट पारस्परिक व्यवस्था में कुछ भी बदलाव नहीं हो सकता है। प्लूटो से देखने पर भी नक्षत्रों की रूपरेखा बिल्कुल वैसी ही होगी।

पृथ्वी के निकट की कक्षा में घूमने वाले अंतरिक्ष यान के बोर्ड से एक कक्षा के दौरान, सिद्धांत रूप में, कोई पृथ्वी के आकाश के सभी नक्षत्रों को देख सकता है। 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 के माध्यम से नेविगेशन भी उतना ही महत्वपूर्ण है। पूर्व-चयनित "संदर्भ" सितारों का अवलोकन करके, कोई न केवल जहाज को उन्मुख कर सकता है, बल्कि अंतरिक्ष में उसकी स्थिति भी निर्धारित कर सकता है।

लंबे समय से, खगोलविदों ने चंद्रमा की सतह पर भविष्य की वेधशालाओं का सपना देखा है। ऐसा लग रहा था पूर्ण अनुपस्थितिवायुमंडल को चंद्र रात्रि और चंद्र दिवस दोनों के दौरान पृथ्वी के प्राकृतिक उपग्रह पर खगोलीय अवलोकन के लिए आदर्श स्थितियाँ बनानी चाहिए।



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