Загадочные природные явления с точки зрения физики

Мир окружающей нас природы просто кишит разными тайнами и загадками. Учёные столетиями ищут ответы и пытаются объяснить порой необъяснимые факты, но даже самым лучшим умам человечества до сих пор не поддаются некоторые удивительные явления природы.

Порой складывается впечатление, что непонятные вспышки в небе, спонтанно двигающиеся камни не подразумевают под собой ничего особенного. Но, вникая в загадочные проявления, наблюдаемые на нашей планете, понимаешь, что дать ответ на многие вопросы невозможно. Природа тщательно скрывает свои секреты, а люди выдвигают все новые гипотезы, пытаясь разгадать их.

Сегодня мы рассмотрим физические явления в живой природе, которые заставят вас по-новому взглянуть на окружающий мир.

Каждое тело состоит из определенных веществ, но обратите внимание на то, что различные действия влияют по-разному на одни и те же тела. К примеру, при разрыве бумаги пополам бумага останется бумагой. А вот если её поджечь, то от неё останется пепел.

Когда меняется размер, форма, состояние, но вещество остается прежним и не трансформируется в другое, такие явления называют физическими. Они могут быть разными.

Явления природы, примеры которых мы можем наблюдать в обычной жизни, бывают:

• Механические. Движение облаков по небу, полёт самолета, падение яблока.
• Тепловые. Вызванные переменой температур. В ходе этого меняются характеристики тела. Если нагреть лёд, то он станет водой, которая трансформируется в пар.
• Электрические. Наверняка при быстром снятии с себя шерстяной одежды вы хоть раз слышали специфический треск, схожий на электрический разряд. А если будете всё это делать в темной комнате, то ещё сможете понаблюдать искры. Предметы, которые после трения начинают притягивать более легкие тела, называются наэлектризованными. Северное сияние, молния во время грозы — яркие примеры электрического явления.
• Световые. Тела, излучающие свет, называют световыми явлениями. Сюда можно отнести Солнце, лампы и даже представителей животного мира: некоторые виды глубинных рыб и светлячки.

Физические явления природы, примеры которых мы рассмотрели выше, успешно используются людьми в повседневной жизни. Но есть и такие, которые по сей день будоражат умы ученых и вызывают всеобщее восхищение.

Северное сияние

Пожалуй, это природное явление по праву носит статус самого романтического. Высоко в небе образуются разноцветные реки, которые покрывают нескончаемое количество ярких звёзд.

Если хотите насладиться этой красотой, то лучше всего делать это в северной части Финляндии (Лапландия). Существовало поверье, что причина возникновения Северного сияния — гнев верховных богов. Но большей популярностью пользовалась легенда народа саама о сказочном лисе, который ударял своим хвостом по заснеженным равнинам, из-за чего цветные искры взмывались в высь и озаряли ночное небо.

Облака в форме труб

Такое явление природы может любого человека надолго затянуть в состояние релакса, вдохновения, иллюзий. Такие ощущения создаются за счет формы больших труб, меняющих свой оттенок.

Увидеть его можно в тех местах, где начинает образовываться грозовой фронт. Это явление природы чаще всего наблюдается в странах с тропическим климатом.

Камни, которые двигаются в Долине Смерти

Встречаются различные явления природы, примеры которых вполне объяснимы с научной точки зрения. Но есть такие, которые не поддаются человеческой логике. Одной из загадок природы считаются движущиеся камни. Это явление можно наблюдать в американском национальном парке, именуемом Долиной Смерти. Многие ученые пытаются объяснить передвижение сильными ветрами, которые часто встречаются в пустынной местности, и наличием льда, так как именно зимой движение камней становилось интенсивней.

Во время исследований ученые произвели наблюдения за 30 камнями, вес которых составлял не более 25 кг. За семь лет 28 каменных глыб из 30 переместились на 200 метров от начальной точки.

Какими бы ни были догадки ученых, однозначного ответа относительно этого явления у них нет.

Шаровые молнии

Огненный шар, появляющийся после грозы или во время неё, называется шаровой молнией. Есть предположение, что Николе Тесле удалось создать в условиях своей лаборатории шаровую молнию. Он так и написал о том, что не видел ничего подобного в природе (речь шла об огненных шарах), но он разобрался, как они формируются, и даже сумел воссоздать это явление.

Ученые современности не смогли достичь подобных результатов. А некоторые даже ставят под сомнение существование этого явления как такового.

Мы рассмотрели только некоторые явления природы, примеры которых показывают, как удивителен и загадочен наш окружающий мир. Сколько еще неизведанного и интересного нам предстоит узнать в процессе развития и совершенствования науки. Как много открытий нас ждет впереди?

Тема урока по физике: «Загадочные явления природы и загадки человеческого глаза»

Разделы: Физика

Цель: изучить загадочные явления природы и загадки человеческого глаза. Совершенствование знаний и умений.

“Мирозданье постигая,
Всё познай, не отбирая:
Что внутри – во внешнем сыщешь,
Что вовне – внутри отыщешь,
Так примите ж без оглядки
Мира внешние загадки.”

И. Гёте

1. Радуга

Как неожиданно и ярко
На влажной неба синеве,
Воздушная воздвиглась арка
В своём минутном торжестве.
Один конец в леса вонзила,
Другим за облака ушла –
Она пол неба обхватила
И в высоте изнемогла.

Какое атмосферное оптическое явление природы описано в данном отрывке?

Ответ: радуга.

Первая попытка объяснить радугу как естественное явление природы была сделана в 1611 году архиепископом Антонио Доминисом.
Его объяснение противоречило библейскому, поэтому он был отлучён от церкви и приговорён к смертельной казни. Антонио умер в тюрьме, не дождавшись казни, но его тело и рукописи были сожжены.
Научное объяснение радуге дал Рене Декарт в 1637 году, на основании законов преломления и отражения света в капельках (воды) дождя, однако цвета радуги он объяснить не смог.
1666 год. Через 30 лет гипотеза Декарта была дополнена И. Ньютоном на основе теории дисперсии.
Систему цветов распавшегося солнечного луча Ньютон назвал спектром – латинским словом, обозначающим видение, призрак.
По научному – дисперсия света.

Вопрос: Что такое радуга? Наблюдали данное явление?

Ответ: Радуга есть не что иное, как непрерывный спектр солнечного света, образованный разложением света в каплях дождя (претерпевшего по крайней мере одно полное внутреннее отражение).

Из дождевых капель под разными углами преломления выходят широкие разноцветные пучки. Глаз наблюдателя, находящегося вне зоны дождя, видит над горизонтом радугу в зоне дождя в виде разноцветной полосы на расстоянии обычно 1–2 километра. (Эта дуга является геометрическим местом точек выхода световых лучей, попадающих в глаз наблюдателя из множества капель).
Верхняя полоса радуги – красная находится не выше 42 градусов над горизонтом, нижняя – фиолетовая, а между ними располагаются все остальные участки спектра. В это время Солнце стоит не высоко над горизонтом за спиной наблюдателя, а центр радуги – находится над горизонтом.
Чем выше Солнце, тем меньшую часть радуги мы видим над горизонтом.
Когда Солнце поднимается выше 43 градусов, радуга не видна.
Чтобы увидеть всё радужное кольцо, надо подняться высоко, например, на гору над морем.

Вопрос: Где можно наблюдать радугу?

Ответ: Радугу можно наблюдать при полном солнечном освещении в брызгах водопада, фонтана, при работе поливочной машины, просто в струе из шланга. Удается увидеть радугу и в росе, покрывающей траву – это росная радуга.

2. Миражи

Вопрос: Что такое миражи? Реальность он или плод воображения измученных зноем и жаждой людей?

Вопрос: Можно ли его фотографировать или заснять на пленку?

В переводе с французского мираж – это отражение или обманчивое видение. Оба значения хорошо отражают сущность явления.

Когда узнаешь ты, как странны
В Сицилии фата марганы,
Вопросов этих не задашь.
Так часто в воздухе стеною
Средь бела дня, на зыбком зное
Встаёт обманчивый мираж.
То это всем сплетеньем веток
Висящий над землёю сад,
То город, волн качанья в лад
Качающийся так и этак.

Редко встречающаяся форма миража, когда на горизонте появляются сложные и быстро меняющиеся изображения предметов – фата моргана.
Мираж представляет собою изображения реально существующего предмета, часто увеличенное и сильно искаженное. Его можно зарисовать, сфотографировать, заснять на плёнку.
Различают несколько видов миражей: верхние, нижние, боковые, сложные. Наиболее часто встречаются первые два, и вызваны они резким уменьшение плотности воздуха (а следовательно, и показателя преломления) с высотой.
Нижние миражи возникают, когда у самой поверхности имеется сравнительно тонкий слой очень тёплого воздуха (с малым показателем преломления).

Лучи от наземных предметов на границе с ним испытывают полное внутреннее отражение. Такой тёплый слой воздуха играет роль как бы воздушного зеркала.
Условия, благоприятствующие возникновению нижних миражей, обычно реализуются в степях и пустынях, при солнечной и безветренной погоде.
Это состояние крайне неустойчивое, ведь сильно нагретый, а значит, более легкий воздух, находится внизу, под слоем более холодного и тяжёлого.
Верхние миражи возникают, когда плотность воздуха с высотой быстро уменьшается. Изображение получается над предметом.

3. Гало, глории, нимбы

Если Солнце или Луна просвечивают через тонкие перисто-слоистые облака, на небе часто появляются, так называемые, гало (в летописях их называют голосами).
Это, как правило, радужный круг вокруг Солнца угловым радиусом 22 градуса, реже концентрический круг радиусом 46 градусов. Иногда виден круг, проходящий через солнце параллельно плоскости горизонта, на пересечении которого с кругами гало 22 и 46 градусов появляются радужные пятна – ложные солнца (луны).
Все формы гало являются результатом либо преломления солнечных (лунных) лучей в ледяных кристалликах облака, либо их отражения от боковых граней или оснований кристалликов, имеющих форму шестигранных столбиков.
Глории представляют собой одно или несколько ярких радужных концентрических колец вокруг тени самолёта, отбрасываемой на ниже лежащее облако.
Слово глория означает сияние, ореол.
Глории являются дидоракцией солнечного (лунного) света на ледяных кристалликах или водяных капельках облака.
Глория может появляться и вокруг тени головы человека. Такие глории называются – нимбами.
В христианской и буддийской иконографии нимбами окружены головы святых.

4. Синее небо и красное солнце

Рассеяние света происходит в основном на колебаниях плотности воздуха. Фиолетовые лучи рассеиваются в 16 раз сильнее, чем красные, так что в рассеянном свете их будет в 16 раз больше. Все остальные цвета видимого света войдут в состав рассеянного света в количествах обратно пропорциональных, четвёртой степени длины волны каждого. В результате цвет смеси рассеянных лучей будет голубым. Солнечный свет, теряя за счет рассеяния в основном синие и фиолетовые лучи, приобретает слабый желтоватый оттенок, который усиливается при опускании светила к горизонту.

5. Сумерки

После захода Солнца земная поверхность освещается рассеянным светом, исходящим от той части небосвода, которая ещё освещена солнечными лучами.
По мере погружения Солнца под горизонт освещенная часть Земли сначала уменьшается быстро, потом всё медленнее и медленнее, и потом наступает полная темнота.
Переход от дня к ночи и от ночи ко дню на Земле, благодаря наличию атмосферы и её способности рассеивать свет, происходит не мгновенно, а растягивается на некоторый промежуток времени, называемый сумерками.
Различают утренние и вечерние сумерки. В южных широтах, где солнечные лучи падают более отвесно и проходят через более тонкий слой атмосферы, сумерек практически нет.

6. Зрение двумя глазами

Если бы оптик принес мне столь несовершенный инструмент, как человеческий глаз, я бы тот час выбросил его за дверь.

Вопрос: У человека два глаза. Какое это имеет значение?

Ответ: Ответим опытом.
Закроем один глаз и попытаемся попасть остриём одного карандаша в остриё другого. Едва ли это удастся, так же как продеть нитку в ушко иголки.
Зрение одним глазом не позволяет точно определить, какой предмет ближе к нам, а какой дальше, все кажутся расположенными в одной плоскости. Наша способность видеть предметы объёмно и воспринимать зрительно разность расстояний называется стереоскопическим зрением. Этим зрением мы обладаем потому, что у нас два глаза.

7. Инерция зрения

Зрительное впечатление вызывается световым раздражением сетчатки глаза.
Прекращением раздражения зрительное впечатление исчезает не сразу, оно продолжается приблизительно 0,1 секунды. По этому световые раздражения с перерывами не более 0,1 секунды дают сливающееся и единое впечатление.

Опыт: Возьмём рамку, в которой вставлен лист картона с нарисованной на одной стороне клеткой, а на другой стороне птичкой.
Будем вращать рамку при помощи центробежной машины. При быстром вращении мы увидим птичку, сидящую в клетке.
На этом свойстве глаза основан эффект кино.

8. Адаптация глаза

Удивительная приспосабливаемость зрения человека к восприятию окружающих предметов при изменении освещённости в больших пределах называется адаптацией.
При наступлении ночи протекает темновая адаптация, при переходе ко дню – световая.
Главным образом изменяется площадь отверстия зрачка, пропускающего световые потоки.
Если вы попали из темного помещения на яркий свет, то вы щуритесь, а площадь зрачка сокращается до минимума.
Главным же фактором, обеспечивающим адаптацию, является переключение с колбочкового аппарата на палочковый – при темновой адаптации, из палочковой на колбочковый – при световой. На процесс адаптации требуется время. Темновая адаптация происходит медленнее, чем световая.

9. Зрительные иллюзии

Мы доверяем своему зрению. Но наше суждение о виденном оказывается обманчивым.

Вертикальная линия на левом рисунке кажется длиннее, чем горизонтальная, а длины линий на втором рисунке одинаковыми, хотя это не так.

Эти зрительные иллюзии обусловлены тем, что глазное яблоко при рассматривании предмета делает много мелких движений, и повороты в горизонтальном направлении оказываются проще.

Посмотрим на отрезки АВ и ВС. Трудно поверить, что точка В делит АС пополам. Причина аналогична: когда мы смотрим рисунок, то незаметно для себя переводим глаз, на пример от точки В к точке С, так как отрезок ВС разветвляется в точке С, то мы не вольно переводим взгляд на развилку, направленную по ходу поворота глаз, и на это затрачивается время.
Что касается отрезка ВА, то мы переводим взгляд от точки В в точку А вдоль ВА и задерживаем взгляд в точке А, потому что здесь развилка своими концами обращена навстречу направлению поворота глаз.
Следовательно, время обозрения отрезка ВА меньше времени обозрения отрезка ВС.

– Нижний овал кажется больше внутреннего, хотя они равны.

– Правые черточки кажутся короче, нежели равные им левые.

– Если продолжить обе правые дуги, они встретятся с концами левых дуг, хотя кажется, что они ниже.

Вопросы закрепления по данной теме

Викторина

1. Сможет ли космонавт увидеть зарю на Луне?

Ответ: Нет, так как на Луне нет атмосферы, свет не рассеивается.

2. Почему говорят, что в темноте все кошки серые, а лошади – вороные?

Ответ: В темноте работает палочковое зрение.

3. Почему люди утверждают, что заяц косой?

Ответ: Заяц вовсе не косой, у него нет слепой зоны, и видит он своего преследователя так же хорошо, как все другие предметы, но только одним глазом с каждой стороны.

Эксперимент

Металлическую ложку закоптить на свечке (до урока), затем опускают в прозрачный сосуд с водой и в таком виде ставят на демонстративный стол. В воде ложка блестит, а на воздухе она черная.
Наблюдаемое явление объясняется полным отражением света от слоя воздуха, облегающего поверхность ложки, несмачиваемого водой.

Викторина

4. Можно ли видеть зеркало?

Ответ: Хорошее чистое зеркало невидимо, видны отраженные в нем предметы.

5. Где в России самые длинные сутки?

Ответ: Сутки одинаковы во всем мире, так как одинакова угловая скорость вращения всех точек Земли.

6. Продолжите шутливый афоризм Козьмы Пруткова: “Если у тебя спрошено будет: “Что полезнее, солнце или месяц? – ответствуй…””.

Ответ: Месяц. Ибо солнце светит днем, когда и без того светло, а месяц ночью.

7. Назовите слова, в которых содержится “скоп”?

Ответ: Стробоскоп, фильмоскоп, спектроскоп, эпидиаскоп, микроскоп, телескоп, перископ, гироскоп, полярископ, радиоспектроскоп, фосфороскоп.

8. Какого цвета кажется бумага при синем свете?

Ответ: Черного, так как красная бумага может отражать только красный свет и поглощает весь синий свет, попадающий на нее.

9. Как в полной темноте написать слово, которое могли бы прочитать присутствующие?

Ответ: Надо взять лучину с тлеющим концом (фонарик и т.д.) и писать его в воздухе, глаз наблюдателя будет видеть целиком написанное слово, благодаря способности сохранять зрительные ощущения в течение некоторого времени.

10. Мог бы “человек-невидимка” видеть окружающие его предметы?

Ответ: Нет. У “человека-невидимки” все ткани должны быть прозрачными, их оптическая плотность должна равняться оптической плотности воздуха. При этих условиях хрусталик глаза уже не будет выполнять своей роли – преломлять лучи света.

11. Кому яркие звезды кажутся крупнее: человеку с нормальным зрением или близорукому? Почему?

Ответ: Близорукому, так как четкое изображение у него формируется не на сетчатке, а перед ней. На сетчатку попадает расходящийся пучок лучей.

О Солнце. Там где тень
От лип густа и ароматна,
Кидаешь ты такие пятна,
Что жалко мне ступать по ним.

12. Как объяснить происхождение световых пятен в тени деревьев?

Ответ: Это световые пучки, пронизывающие сквозь просветы в кроне деревьев.

И лодка чуть колышется,
Одна средь темных вод,
И белый столб от месяца
По зыби к нам идет.

13. Как образуется “белый столб” на воде?

Ответ: Дорожка возникает на поверхности вследствие отражения света от мелких волн, которые ориентированы в различных направлениях. При самых различных положениях наблюдателя отраженные лучи попадают ему в глаз.

Я хочу, чтобы ты увидела:
За горой, вдалеке, на краю
Солнце сплющилось, как от удара,
О вечернюю землю мою.

14. Почему диск Солнца “сплющивается” при закате?

Ответ: Вследствие атмосферной рефракции. Солнечные лучи, пронизывая воздушную толщу никогда не идут прямолинейно, а искривляются.

“Эти рельсы, сведенные далью,
Разбежались и брызнули врозь”.

15. Почему, кажется, что вдали рельсы сходятся?

Ответ: С увеличением расстояния уменьшается угол зрения на железнодорожное полотно.

Литература: А.П. Муранов “Волшебный и грозный мир природы”, М., Просвещение, 1994.

Загадочные природные явления

Красивые загадочные явления природы сопровождают нас еще с детства, для кого-то это прекрасный закат с красным солнцем, а для кого-то — осенние долгие ночные дожди. Кто-то восторгается инеем или росой, а кто-то купается в мягком снеге. Однако порой природа балует настолько необычными явлениями, что некоторые из них буквально завораживают, а некоторые — даже могут напугать кого-то. Чаще всего мы просто любуемся ими и восхищаемся. В данной работе рассмотрены некоторые природные явления

Предварительный просмотр:

Глава I. Земная атмосфера, как оптическая система 4

1. Полярное сияние 4
2. Гало 5
3. Глория 7
4. Радуга 7

Глава II. Эксперимент. Эффект радуги в домашних условиях 9

Список используемых источников 12

Приложение 1 13

Приложение 2 15

Красивые загадочные явления природы сопровождают нас еще с детства, для кого-то это прекрасный закат с красным солнцем, а для кого-то — осенние долгие ночные дожди. Кто-то восторгается инеем или росой, а кто-то купается в мягком снеге. Однако порой природа балует настолько необычными явлениями, что некоторые из них буквально завораживают, а некоторые — даже могут напугать кого-то. Чаще всего мы просто любуемся ими и восхищаемся.

В этом учебном году я начала изучать новый предмет – физика. Физика – это наука о природе, и изменениях, которые в ней происходят. И мне стало интересно, как же физика объясняет эти загадочные природные явления.

Явления бывают нескольких видов: механические, тепловые, электрические, но меня больше всего заинтересовали оптические.

Цель работы: рассмотреть с научной точки зрения загадочные оптические природные явления.

• изучить литературу об оптических природных явлениях;
• описать возникновение световых явлений:
• получить экспериментальным путем эффект радуги.

Основные методы, которые я использовала – изучение литературы, наблюдение, эксперимент.

Глава I. Земная атмосфера, как оптическая система

Наша планета окружена газовой оболочкой, которую мы называем атмосферой. Обладая наибольшей плотностью у земной поверхности и постепенно разрежаясь с поднятием вверх, она достигает толщины более сотни километров. Атмосфера земли находится в постоянном движении. Под воздействием различных факторов, её слои перемешиваются, меняют плотность, температуру, прозрачность, перемещаются на большие расстояния с различной скоростью.[2]

Для лучей света, идущих от солнца или других небесных светил, земная атмосфера представляет собой своеобразную оптическую систему с постоянно меняющимися параметрами. Оказываясь на их пути, она и отражает часть света, рассеивает его, пропускает его сквозь всю толщу атмосферы, обеспечивая освещённость земной поверхности, в определённых условиях, разлагает его на составляющие и искривляет ход лучей, вызывая, тем самим, различные атмосферные явления. Наиболее необычные красочные из них это северное сияние, гало, глория, радуга.

Одним из красивейших оптических явлений природы является полярное сияние[Пр. №1].

В большинстве случаев полярные сияния имеют зеленый или сине-зеленый оттенок с изредка появляющимися пятнами или каймой розового или красного цвета.

Полярные сияния наблюдают в двух основных формах – в виде лент и в виде облакоподобных пятен. Когда сияние интенсивно, оно приобретает форму лент. Теряя интенсивность, оно превращается в пятна. Ленты как бы висят в темном пространстве неба, напоминая гигантский занавес или драпировку, протянувшуюся обычно с востока на запад на тысячи километров. Высота этого занавеса составляет несколько сотен километров, толщина не превышает нескольких сотен метров, причем он так нежен и прозрачен, что сквозь него видны звезды. Нижний край занавеса довольно резко и отчетливо очерчен и часто подкрашен в красный или розоватый цвет, напоминающий кайму занавеса, верхний – постепенно теряется в высоте и это создает особенно эффектное впечатление глубины пространства.[7]

Различают четыре типа полярных сияний: однородная дуга, лучистая дуга, лучистая полоса, шквалами.

По яркости сияния разделяют на четыре класса, отличающиеся друг от друга на один порядок (то есть в 10 раз). К первому классу относятся сияния, еле заметные и приблизительно равные по яркости Млечному Пути, сияние же четвертого класса освещают Землю так ярко, как полная Луна.

Надо отметить, что возникшее сияние распространяется на запад со скоростью 1 км/сек. Верхние слои атмосферы в области вспышек сияний разогреваются и устремляются вверх. Во время сияний в атмосфере Земли возникают вихревые электрические токи, захватывающие большие области. Они возбуждают дополнительные неустойчивые магнитные поля, так называемые магнитные бури. Во время сияний атмосфера излучает рентгеновские лучи, которые являются результатом торможения электронов в атмосфере.[7]

Интенсивные вспышки сияния часто сопровождаются звуками, напоминающими шум, треск. Полярные сияния вызывают сильные изменения в ионосфере, что в свою очередь влияет на условия радиосвязи. В большинстве случаев радиосвязь значительно ухудшается. Возникают сильные помехи, а иногда полная потеря приема.[1]

Гало (от греч. «галос» — «круг», «диск») — белые или радужные световые дуги и окружности вокруг диска Солнца или Луны [Пр. №1] . Они возникают вследствие преломления или отражения света находящимися в атмосфере кристаллами льда или снега. При некоторых условиях атмосфера бывает насыщена мелкими кристаллами, многие грани которых образуют прямой угол с плоскостью, проходящей через Солнце, наблюдателя и эти кристаллы. Такие грани отражают поступающие лучи света с отклонением на 22°, образуя красноватое с внутренней стороны гало, но оно может состоять и из всех цветов спектра.[6]

Изредка ледяные кристаллы, составляющие облака, располагаются так, что отдельные участки гало светятся более ярко, образуя паргелии (от греч. «пара» — «возле» и «гелиос» — «солнце») — ложные солнца. Ложное солнце — оптическое природное явление. Возникает это явление в ясную погоду с появлением на небе тонких перистых облаков. Состоящие из большого количества мелких ледяных кристаллов (располагаются перистые облака на высоте более 6 км) они преломляют солнечные лучи и создают в атмосфере тот же эффект, что и зеркальная поверхность чистой воды или гладкого льда. Наблюдатель на земле видит, проходящий через солнце, обычно хорошо различимый, с расплывчатыми очертаниями белый круг, лежащий параллельно горизонту. Справа и слева от солнца на этом круге могут быть видны яркие пятна, напоминающие солнечный диск, или побочные солнца.[7]

Иногда в тихую погоду на закате или на восходе можно заметить по обе стороны от Солнца столбы света, как бы вздымающиеся к небу из-под Земли. Это лучи, отражённые от вертикально расположенных ледяных кристаллов, из которых образуются медленно опускающиеся перистые облака. Отдельные участки столбов бывают порой настолько яркими, что тоже создают ложные солнца. В сильный мороз такие столбы предвещают дальнейшее понижение температуры.[4]

Часто, взглянув на Луну, просвечивающую через перистые облака или прозрачную дымку, можно увидеть, что её диск окружён небольшими радужными кольцами. Эти кольца называют венцами . Они образуются вследствие дифракции света на мельчайших капельках воды. Чем крупнее капли, тем меньше диаметр венцов.[3]

Издавна люди подметили, что малые венцы предвещают дождь, а большие — улучшение погоды. А ещё в народе об этом явлении говорят «месяц в тереме».

Венцы видны и вокруг Солнца, но яркий свет дневного светила затрудняет их обнаружение.

Латинское gloria (ореол), дало имя еще одному удивительному атмосферному явлению – разноцветным кольцам вокруг тени наблюдающего, отбрасываемой на облако, обогащенное каплями воды. Глорию сравнивают с радугой в миниатюре [Пр. №1] . Угловой размер иллюзии колеблется от 5 до 20° и почти всегда выглядит как полный круг. Физики полагают, что глория образуется за счет дифракции света, отраженного каплями влаги. Чтобы увидеть глорию, нужен яркий источник света и облако, например, на вершине гор можно найти подходящие условия. Тень, отбрасываемая на облако, будет окружена разноцветными кольцами – глорией. Иллюзию можно наблюдать с борта самолета.[ 5]

На Востоке даже принято называть глорию «светом Будды». Тень наблюдателя всегда окружена цветным гало, неслучайно это толковалось как степень его просветления или же близости к божествам, в частности — Будде.[1]

Радуга – это красивое небесное явление – всегда привлекала внимание человека. В прежние времена, когда люди еще мало знали об окружающем мире, радугу считали «небесным знамением». Так, древние греки думали, что радуга — это улыбка богини Ириды.[1]

Радуга наблюдается в стороне, противоположной Солнцу, на фоне дождевых облаков или дождя[Пр. №1]. Разноцветная дуга обычно находится от наблюдателя на расстоянии 1-2 км, а иногда ее можно наблюдать на расстоянии 2-3 м на фоне водяных капель, образованных фонтанами или распылителями воды.

Центр радуги находится на продолжении прямой, соединяющей Солнце и глаз наблюдателя – на противосолнечной линии. Угол между направлением на главную радугу и противосолнечной линией составляет 41º — 42º

В момент восхода солнца противосолнечная точка находится на линии горизонта, и радуга имеет вид полуокружности. По мере поднятия Солнца противосолнечная точка опускается под горизонт и размер радуги уменьшается. Она представляет собой лишь часть окружности. [6]

Часто наблюдается побочная радуга, концентрическая с первой, с угловым радиусом около 52º и обратным расположением цветов.

Основная радуга образуется за счёт отражения света в каплях воды. А побочная радуга образуется в результате двукратного отражения света внутри каждой капли. В этом случае лучи света выходят из капли под другими углами, чем те, которые дают основную радугу, и цвета в побочной радуге располагаются в обратной последовательности.

При высоте Солнца 41º главная радуга перестает быть видимой и над горизонтом выступает лишь часть побочной радуги, а при высоте Солнца более 52º не видна и побочная радуга. Поэтому в средних экваториальных широтах в околополуденные часы это явление природы никогда не наблюдается.

У радуги различают семь основных цветов, плавно переходящих один в другой. Вид дуги, яркость цветов, ширина полос зависят от размеров капелек воды и их количества. Большие капли создают более узкую радугу, с резко выделяющимися цветами, малые – дугу расплывчатую, блеклую и даже белую. Вот почему яркая узкая радуга видна летом после грозового дождя, во время которого падают крупные капли.

Впервые теория радуги была дана в 1637 году Рене Декартом. Он объяснил радугу, как явление, связанное с отражением и преломлением света в дождевых каплях. Образование цветов и их последовательность были объяснены позже, после разгадки сложной природы белого света и его дисперсии в среде.[7]

Глава II. Эксперимент «Эффект радуги в домашних условиях»

Оптические природные явления, которые рассмотрены в главе 1 сопровождаются расщеплением видимого солнечного света на отдельные цвета. В ходе работы над проектом я решила получить радугу (спектр) в домашних условиях.

Цель опытов: показать, что можно самостоятельно, в домашних условиях расщепить видимый солнечный свет на отдельные цвета, воспроизведя эффект радуги.

Оборудование: таз, до краев наполненный водой; зеркальце, установленное в воде под углом 25°; источник света (солнце или настольная лампа).

Ход опыта : В солнечный день необходимо поставить около окна таз с водой и опустить в него зеркало.

Нужно повернуть зеркальце под таким углом, чтобы на него падал яркий солнечный свет. Зеркало нуждается в подставке, так как угол между ним и поверхностью воды должен составлять 25°. Если зеркальце «поймает» луч света, то в результате преломления луча в воде и его отражения от зеркала на стене или на потолке возникнет радуга.

Этот опыт можно провести и вечером: тогда источником света выступит настольная лампа. Спектр получится в затемненном помещении[Пр. №2].

Оборудование: лист бумаги, хрустальный бокал.

Ход опыта. Необходимо поставьте хрустальный бокал на белый лист бумаги. Попробовать поймать бокалом солнечный свет. На листе бумаги появятся цветные полосы радуги.

Оборудование: тарелка с водой, лак для ногтей, «удочка» для пленки.

Ход опыта. Необходимо капнуть в воду каплю лака. На поверхности воды образуется тонкая пленка. Ее нужно аккуратно снять при помощи специального приспособления — «удочки». Пленка лака будет играть всеми цветами, напоминая крылья стрекозы. Луч белого света, попадая на тонкую пленку, частично отражается от нее, а частично проходит вглубь, отражаясь от ее внутренней поверхности.

Цель: Показать, что из цветных составляющих можно получить белый цвет.

Оборудование: картонный круг, на который наклеены семь цветов радуги, электродрель.

Ход опыта. Точно также как белый цвет разлагается на составляющие, можно из цветных составляющих получить белый цвет. Если пропустить через стеклянную призму семь цветных лучей каждый под определенным углом, то на выходе из нее получится луч белого цвета. Но самостоятельно проделать этот опыт трудно. Но есть другой способ. Необходимо взять круг, вырезанный из картона и наклеить на него семь цветов радуги или раскрасить его в эти цвета. Насадить круг на ось электродрели и начать быстро вращать, то вместо цветного круга появится белый. Это происходит из-за свойства человеческого зрения. Глаз не может на быстро вращающемся круге видеть все цвета в отдельности, и они сливаются для него в один белый цвет[Пр. №2].

Как известно, физика изучает физические явления. За этой обобщенной формулировкой скрывается все то, что существует на нашей планете, переходит из одного состояния в другое, меняется, появляется, исчезает и т.д.

Одно из интереснейших направлений физики изучает оптические явления. Некоторые из них видел каждый из нас, другие, более редкие, посчастливилось видеть не всем. Они чрезвычайно красивы и загадочны.

Во время работы над проектом я узнала, как описываются такие явления как северное сияние, гало, глория, радуга. Оптические явления в природе объясняются преломлением или отражением света, либо волновыми свойствами света .

Опытным путём я доказала, что эффект радуги можно получить в домашних условиях и в любое время года любоваться этим красивейшим природным явлением, которое всё ещё хранит много загадок.

В дальнейшем хочу продолжить исследования загадочные оптические природные явления: закат солнца, миражи, жемчужные облака, цветная луна, пояс Венеры и др. Наблюдать их — большое удовольствие для человека, а понимание их природы дает еще и счастье познания мира.

Практическая ценность работы состоит в том, что полученные материалы могут быть использованы при проведении недели физики в школе, а так же учителями начальных классов при проведении уроков и занятий по ознакомлению с окружающим миром.

10 загадочных явлений природы, которые наука не может объяснить

Ученые в течение многих веков пытаются разгадать множество тайн природного мира, однако некоторые явления до сих пор ставят в тупик даже самые лучшие умы человечества.

Кажется, что эти феномены, начиная от странных вспышек в небе после землетрясений до камней, которые спонтанно двигаются по земле, не имеют определённого смысла или цели.

Вот 10 самых странных, загадочных и невероятных явлений, встречающихся в природе.

1. Сообщения о ярких вспышках при землетрясениях

Легкие вспышки, которые появляются в небе до и после землетрясения

Одним из самых загадочных явлений являются необъяснимые вспышки в небе, которые сопровождают землетрясения. Что их вызывает? Почему они существуют?

Итальянский физик Кристиано Феруга собрал все наблюдения за вспышками во время землетрясений, датирующиеся до 2000 до н.э. Долгое время ученые скептически относились к этому странному явлению. Но все изменилось в 1966 году, когда появились первые свидетельства – фотографии землетрясения Мацусиро в Японии.

Сейчас таких фотографий великое множество, а вспышки на них настолько разных цветов и форм, что иногда сложно отличить подделку.

Среди теорий объясняющих это явление есть тепло, вызванное трением, газ радон и пьезоэлектрический эффект – электрический заряд, накапливающийся в кварцевых породах, когда двигаются тектонические плиты.

В 2003 году, физик НАСА д-р Фридеманн Фройнд (Friedemann Freund) провел лабораторный эксперимент и показал, что, возможно, вспышки вызваны электрической активностью в породах.

Ударная волна от землетрясения может изменить электрические свойства кремния и минералов, содержащих кислород, позволяя им передавать ток и излучать свечение. Однако некоторые считают, что теория может быть только одним из возможных объяснений.

2. Рисунки Наска

Огромные фигуры, нарисованные на песке в Перу древними людьми, но никто не знает почему

Линии Наска, простирающиеся на 450 кв. км прибрежной пустыни, представляют собой огромные произведения искусства, оставленные на перуанских равнинах. Среди них есть геометрические фигуры, а также рисунки животных, растений и редко фигур людей, которые можно увидеть с воздуха в виде огромных рисунков.

Считается, что их создал народ Наска в течение 1000-летнего периода между 500 г. До н.э. и 500 г. Н.э., но никто не знает зачем.

Несмотря на статус объекта Всемирного наследия, власти Перу с трудом защищают линии Наска от поселенцев. Тем временем археологи пытаются изучить линии, пока их не разрушили.

Вначале предполагалось, что эти геоглифы были частью астрономического календаря, но позже эта версия была опровергнута. Потом исследователи сконцентрировали свое внимание на истории и культуре людей, которые их создали. Являются ли линии Наска посланием инопланетянам или представляют какое-то зашифрованное сообщение, никто не может сказать.

В 2012 году Университет Ямагата в Японии заявил о том, что откроет исследовательский центр на месте и намерен в течение 15-лет изучить более 1000 рисунков.

3. Миграция бабочек-монархов

Бабочки-монархи находят путь сквозь тысячи километров к определённым местам

Каждый год миллионы североамериканских бабочек данаид-монархов мигрируют на расстояние больше 3000 км на юг на зимовку. Многие годы никто не знал, куда они перелетают.

В 1950-х годах зоологи стали помечать и следить за бабочками и выяснили, что они находятся в горном лесу Мексики. Однако, даже зная, что монархи выбирают 12 из 15-ти горных мест в Мексике, ученые до сих пор не могут понять, как они ориентируются.

Согласно некоторым исследованиям, они пользуются положением Солнца, чтобы полететь на юг, приспосабливаясь ко времени дня по циркадным часам своих антенн. Но Солнце дает только общее направление. То, как они обустраиваются, до сих пор остается загадкой.

По одной из теорий, геомагнитные силы их притягивают, но это не было подтверждено. Только недавно ученые стали изучать особенности навигационной системы этих бабочек.

4. Шаровая молния (видео)

Огненные шары, которые появляются во время или после грозы

Никола Тесла предположительно создал шаровую молнию в своей лаборатории. В 1904 году он написал, что «никогда не видел огненные шары, но ему удалось определить их формирование и воспроизвести искусственно».

Современные ученые так и не смогли воспроизвести эти результаты.

Более того, многие до сих пор скептически относятся к существованию шаровой молнии. Однако многие свидетели, начиная еще с эпохи Древней Греции, заявляют о том, что наблюдали это явление.

Шаровую молнию описывают как светящуюся сферу, которая появляется во время или после грозы. Некоторые утверждают, что видели, как шаровая молния проходит сквозь оконные стекла и вниз по дымоходу.

Согласно одной из теорий, шаровая молния – это плазма, по другой – это хемилюминесцентный процесс – то есть свет появляется в результате химической реакции.

5. Движущиеся камни в Долине Смерти

Камни, которые скользят по земле под действием таинственной силы

В области Рэйстрек-Плайя в Долине Смерти, Калифорнии, таинственные силы толкают тяжелые камни по плоской поверхности высохшего озера, когда никто этого не видит.

Ученые ломают голову над этим явлением еще с начала 20-го века. Геологи проследили за 30 камнями, весом до 25 кг, 28 из которых передвигались в течение 7-летнего периода более чем на 200 метров.

Анализ следов камней показывает, что они двигались со скоростью 1 м в секунду и в большинстве случаев камни скользили зимой.

Возникали предположения, что всему виной ветер и лед, а также слизь водорослей и сейсмические вибрации.

В исследовании 2013 года попытались объяснить, что случается, когда вода на поверхности высохшего озера замерзает. Согласно этой теории, лед на камнях остаётся замерзшим дольше, чем окружающий их лед, так как камень выводит тепло быстрее. Это уменьшает силу трения между камнями и поверхностью, и их легче толкает ветер.

Однако никто еще не видел камни в действии, и последнее время они стали неподвижными.

6. Гул Земли

Неизвестный гул, который способны услышать только некоторые люди

Так называемый «гул» – это название, которое дали раздражающему низкочастотному шуму, который беспокоит жителей по всему свету. Однако его способны услышать немногие, а именно только каждый 20-й человек.

Ученые приписывают «гул» звону в ушах, далеким ударам волн, промышленному шуму и поющим песчаным дюнам.

В 2006 году исследователь из Новой Зеландии заявил о том, что записал этот аномальный звук.

7. Возвращение насекомых цикад

Насекомые, которые внезапно проснулись через 17 лет, чтобы найти партнера

В 2013 году в восточной части США из под земли появились цикады вида Magicicada septendecim, которые не показывались с 1996 года. Ученые не знают, откуда цикады узнали о том, что пора покинуть свое место обитания под землей после 17-летнего сна.

Периодические цикады – это тихие и одинокие насекомые, которые большую часть времени находятся зарытыми под землей. Это долгожители среди насекомых, и они не взрослеют до 17 лет. Однако летом этого года, они массово проснулись для размножения.

Через 2-3 недели они умирают, оставляя после себя плоды своей «любви». Личинки закапываются в землю, и начинается новый жизненный цикл.

Как они это делают? Как через столько лет они узнают, что наступило время для появления?

Интересно, что 17-летние цикады появляются в северо-восточных штатах, а в юго-восточных штатах нашествие цикад происходит каждые 13 лет. Ученые предположили, что такой жизненный цикл цикад позволяет им избежать встречи со своими врагами-хищниками.

8. Дождь из животных

Когда разные животные, например, рыбы и лягушки падают с неба как дождь

В январе 1917 года биолог Валдо МакЭти (Waldo McAtee) представил свою работу, названную «Дожди из органических веществ», где сообщалось о случаях падения личинок саламандр, мелких рыб, сельди, муравьев и жаб.

В разных частях света сообщали о дождях из животных. Так, например, в Сербии обрушился дождь из лягушек, в Австралии с неба падали окуни, а в Японии – жабы.

Ученые скептически относятся к дождю их животных. Одно из объяснений было предложено французским физиком еще в 19-м веке: ветра поднимают животных и бросают их на землю.

Согласно более сложной теории, водяные смерчи высасывают водных обитателей, переносят их и заставляют падать в определённых местах.

Однако научных исследований, подтверждающих эту теорию, не проводилось.

9. Каменные шары Коста-Рики

Гигантские каменные сферы, чье предназначение не ясно

Почему древние люди Коста-Рики решили создать сотни больших шаров из камня, до сих пор остается загадкой.

Каменные шары Коста-Рики были обнаружены в 1930-х годах компанией United Fruit Company, когда рабочие очищали землю для банановых плантаций. Некоторые из этих шаров, имеющих идеальную сферическую форму, достигали 2 метров в диаметре.

Камни, которые местные жители называют Las Bolas, относились к 600 — 1000 г. н.э. Еще больше усложняет разгадку этого явления тот факт, что нет письменных данных о культуре людей, которые их создали. Это произошло потому, что испанские поселенцы стерли все следы культурного наследия коренного населения.

Ученые начали изучать каменные шары в 1943 году, обозначив их распределение. Позже антрополог Джон Хупс (John Hoopes) опроверг многие теории, объясняющие предназначение камней, включая утерянные города и космических пришельцев.

10. Невозможные ископаемые останки

Остатки давно умерших существ, которые появляются не в том месте

С тех пор, как была озвучена теория эволюции, ученые сталкивались с открытиями, которые казалось, бросали ей вызов.

Одним из самых загадочных явлений стали ископаемые останки, особенно останки людей, которые появлялись в неожиданных местах.

Окаменелые отпечатки и следы были обнаружены в географических областях и археологических временных зонах, к которым они не принадлежали.

Некоторые из этих открытий могут предоставить новую информацию о нашем происхождении. Другие оказывались ошибками или мистификациями.

Одним из примеров является находка 1911 года, когда археолог Чарльз Доусон (Charles Dawson) собрал фрагменты предположительно неизвестного древнего человека с большим мозгом, датированные 500 000 годами назад. Большая голова Пилтдаунского человека заставила ученых поверить, что тот был «недостающим звеном» между людьми и обезьянами.

Однако в 1950-х годах стало ясно, что Пилтдаунский человек является мистификацией. Его челюсть не просто напоминала челюсть обезьяны, а на самом деле ей принадлежала, а радиоуглеродный метод показал, что черепу человека было не больше 1000 лет.

Обоснование природы погодных явлений с точки зрения физики

Секция: Физико-математические науки

XLI Студенческая международная заочная научно-практическая конференция «Молодежный научный форум: технические и математические науки»

Обоснование природы погодных явлений с точки зрения физики

Тема: «Обоснование природы погодных явлений с точки зрения физики» достаточно изучена на сегодняшний момент. Но при этом своей актуальности данный вопрос не потерял. Это связано с тем, что достаточно много людей не знают самых простых вещей, например что такое радуга, как возникает молния, почему дождь идёт в виде округлых капель, почему снежинки имеют такую замысловатую форму. Поэтому главной целью работы является рассказ о природе погодных явлений и доказательство их неразрывной связи с физикой. Так же изучив этот вопрос, стоит заметить, что физика бывает не только «сухой» формульной наукой, которую мы изучали в школе и познаём сейчас в университете, физика может быть красивой, интересной, а множество экспериментов можно наблюдать в реальном мире, проводя аналогии между лабораторными исследованиями и природными явлениями.

Радуга – атмосферное, оптическое и метеорологическое явление, наблюдаемое при освещении Солнцем (иногда Луной) множества водяных капель дождя или тумана. Она имеет форму дуги или окружности. Радуга является характерным примером такого физического явления, как дисперсия. Дисперсия- явление разложение света в спектр. В повседневной жизни радугу «разделяют» на семь цветов: красный, желтый, зеленый, голубой, оранжевый, синий, фиолетовый. Но следует иметь в виду, что на самом деле спектр непрерывен, и цвета плавно переходят друг в друга.

Радуга возникает из-за того, что солнечный свет преломляется и отражается капельками воды (дождя или тумана), парящими в атмосфере. Эти капли по-разному отклоняют свет разных цветов (показатель преломления воды для более длинноволнового (красного) света меньше, чем для коротковолнового (фиолетового), поэтому слабее отклоняется красный свет – на 137°30’, а сильнее всего фиолетовый – на 139°20’). В результате белый свет разлагается в спектр. Наблюдатель, стоящий спиной к источнику света, видит разноцветное свечение, исходящее из пространства по концентрическим окружностям или дугам. Стоит заметить, что радугу невозможно наблюдать, стоя лицом к солнцу, также одновременно радугу и солнце увидеть невозможно.

Радуга, которая появляется под воздействием лунного света, явление гораздо более редкое, чем привычная нам «дневная» радуга. Лунную радугу можно наблюдать только в местах с повышенной влажностью воздуха, и только тогда, когда Луна полная.

В природе существуют явления, похожие на радугу, такие как гало (оптический феномен, представляющий собой светящееся кольцо вокруг источника света), глория (цветные кольца света на облаке вокруг тени наблюдателя). Особое внимание стоит уделить явлению, называемому «Брокенский призрак». Брокенский призрак- это явление, представляющее собой тень наблюдателя на поверхности облаков или тумана в направлении, противоположном солнцу. Эта тень может достигать достаточно больших размеров, быть окружённой глорией, а в некоторых случаях даже двигаться. Движение Брокенского призрака связано с перемещением слоёв облака или тумана, и колебания их плотности. Свою известность Брокенский призрак приобрел благодаря пику Брокен в горах Гарц в Германии, где постоянные туманы и доступность малых высот позволяют наблюдать его особенно часто. Это способствовало возникновению легенды, по которой и дали явлению название. Брокенский призрак наблюдался и впервые был описан Иоганном Зильбершлагом в 1780 году и с тех пор не раз о нем писали в литературе о горах Гарц.

Молния – это гигантский электрический искровой разряд в атмосфере, обычно происходящий во время грозы, проявляющийся яркой вспышкой света и сопровождающим её громом. Сила тока молнии достигает 500000 ампер, напряжение доходит до миллиарда вольт, а мощность до 1000 ГВт.

Молнии бывают двух видов наземные (они ударяют в землю) и внутриоблачные (они проходят в самих облаках). Процесс появления и развития наземной молнии состоит из нескольких этапов. На первой стадии в зоне, где электрическое поле достигает максимального значения, начинается ударная ионизация, создаваемая вначале свободными зарядами, всегда имеющимися в небольшом количестве в воздухе, которые под действием электрического поля приобретают значительные скорости по направлению к земле и, сталкиваясь с молекулами, составляющими воздух, ионизуют их. После этого и происходит разряд молнии.

Существуют ещё несколько видов молний: эльфы (молнии в верхней атмосфере, представляющие собой больших размеров слабосветящиеся вспышки в виде конуса, которые появляются из верхней части грозового облака), джеты (молнии в виде трубок-конусов синего цвета), спрайты (некое подобие молнии, бьющей из облака вверх).

Дождь – это вид атмосферных осадков, выпадающих из облаков в виде водяных капель или капель другой жидкости со средним диаметром от 0,5 до 6–7 мм. Если диаметр капель меньше 0,5 мм, то этот вид осадков называется моросью. Интенсивность дождя может достигать 100 мм/ч.

Чаще всего осадки в виде дождя выпадают из смешанных облаков, которые при температуре 0 0 С содержат переохлажденные капли и ледяные кристаллы. У водяного пара упругость насыщения над каплями больше, чем над ледяными кристаллами при той же температуре, в связи с этим даже ненасыщенное по отношению к каплям воды облако, будет пересыщено по отношению к кристаллам. Это приводит к росту кристаллов при одновременном испарении капель. Укрупняясь и утяжеляясь, кристаллы выпадают из облака, примораживая к себе при этом переохлаждённые капли. Входя под облако или в его нижнюю часть, имеющую температуру 0 0 С они тают, превращаясь в дождевые капли.

Снег – это вид атмосферных осадков, состоящий из кристаллов льда.

Снег образуется, когда микроскопические капли воды в облаках притягиваются к частицам пыли и замерзают. Появляющиеся в самом начале кристаллы льда не превышают одной десятой миллиметра в диаметре, падая вниз, они растут из-за конденсации на них влаги из воздуха. При этом происходит образование кристаллов шестиконечной формы. Из-за структуры молекул воды между лучами кристалла возможны углы лишь в 60° и 120°. Основной кристалл воды имеет в плоскости форму правильного шестиугольника. На вершинах такого шестиугольника затем осаждаются новые кристаллы, на них – новые, и так получаются разнообразные формы звёздочек-снежинок.

Первым, кто серьезно задумался о том, почему снежинки имеют именно шестиугольную форму был немецкий астроном Иоганн Кепплер. Он в 1611 занялся изучением формы снежинок и издал трактат «О шестиугольных снежинках».

Иоганн Кепплер в своём трактате пытается объяснить шестиугольную форму кристалла снега. В рассуждениях он использует скудеющие аргументы:

· правильный шестиугольник возникает из-за того, что он является из всех правильных фигур первой, из который нельзя собрать объемное тело, поскольку правильным шестиугольником можно покрыть плоскость без зазоров;

· поскольку свойством покрывать плоскость обладает и треугольник, и квадрат, то, возможно, из всех фигур, способных покрыть плоскость, шестиугольник ник больше всего приближён к кругу;

· возможно причина в том, что существует различие между плодотворящей силой и силой, вызывающей бесплодие. первая порождает равносторонние треугольники и правильные шестиугольники, а вторая правильные пятиугольники;

· может быть, наконец, сама формообразующая природа в своей глубочайшей сущности сопричастна правильному шестиугольнику.

Далее Иоганн Кепплер продолжил свои рассуждения на тему происхождения формы снежинок, но окончательного ответа на вопрос он не дал. Не смотря на это, учёный внёс большой вклад в развитие кристаллографии.

Снежинки бывают не только шестиугольной формы. Формируясь в пространстве, кристаллы льда принимают самые разнообразные, удивительные, порой даже причудливые формы.

Самыми распространёнными являются следующие форму снежинок: пластинки, звезды, столбики, иглы, пространственные дендриты, увенчанные столбики.

Такая классификация была утверждена в 1951 году Международной комиссией по снегу и льду. В последствии к ним добавились ещё три вида осадков: мелкая снежная крупка, ледяная крупка и град.

В данной работе были рассмотрены различные природные явления. Этими явлениями являются гало, глория и Брокенский призрак. Была изучена форма дождевых капель и снега. Рассмотрен процесс формирования снежинки- вода притягивается к небольшой пылинке, замерзает, а затем к получившейся льдинке примерзают небольшие кристаллы воды, наращивая и изменяя форму снежинки- от льдинки до шестиугольника, столбика или даже большого замысловатого кристалла. Были рассмотрены различные виды молний, а именно: наземные и внутриоблачные, а также эльфы, спрайты и джеты.

Подводя итоги, хотелось бы отметить, что любое погодное явление заслуживает внимания и отдельного изучения. И каждый человек, изучающий физику, должен знать почему возникает то или иное природное явление, потому что не зная простых вещей, происходящих вокруг нас, невозможно понять сложных физических процессов, описываемых в научной литературе.