Исследовательская работа «Гало»

Человек так удивительно устроен, что живя на Земле, он постоянно устремляет свои взоры в небо. Огромное количество оптических явлений наблюдает он. Самые известные — это радуга и северное сияние, но есть и те, которые многие люди, ни разу не видели, например гало. Гало – это световое кольцо вокруг Солнца или Луны. Гало возникают вследствие преломления и отражения света ледяными кристаллами образующими перистые облака и туманы на высоте 5—10 км в верхних слоях тропосферы. Вид гало зависит от формы и расположения кристаллов. Отражённый и преломлённый ледяными кристаллами свет нередко разлагается в спектр, что делает гало похожим на радугу. Гало  – это очень необычное и красивое явление, которое появляется редко. Мне захотелось разобраться в физике этого явления и попробовать получить эффект гало в домашних условиях.

Цель работы: ознакомиться с явлением гало.

Задачи: 

• изучить литературу, объясняющую природу и происхождение гало;
• найти работы ученых, если такие имеются, которые объясняют, как получить эффект гало искусственно;
• создать гало в домашних условиях.

Гипотеза исследования: эффект гало можно получить распыляя перед источником света кристаллические вещества.

Предмет исследования:  прохождение светового потока через кристаллы веществ.

Объект исследования: эффект гало.

Методы исследования: анализ научной литературы, эксперимент.

Изучая появления на небе гало, ученые уже давно заметили, что они бывают тогда, когда Солнце затянуто белой, блестящей дымкой — тонкой пеленой высоких перистых облаков. Такие облака плавают на высоте 6-8 километров над землей и состоят из мельчайших кристалликов льда, которые имеют чаще всего форму шестигранных столбиков или пластинок. Поднимаясь и опускаясь в потоках воздуха, ледяные кристаллики, подобно зеркалу, отражают или, подобно призме, преломляют падающие на них солнечные лучи. При этом от некоторых кристалликов отраженные лучи могут попадать в наши глаза. Тогда мы и наблюдаем различные формы гало. Своей замечательной симметрией гало обязано правильной форме ледяных кристалликов. При этом существенную роль может играть упорядоченная ориентация в пространстве осей кристалликов. Нетрудно показать, как именно возникают или иные элементы гало в результате преломления и отражения света на ледяных шестигранных призмах. Гало по своей природе родственно радуге.

Я предположил,  что если световые  лучи отражаются от ледяных  кристаллов, то смогут отражаться и от других кристаллических веществ, а значит можно сделать опыт который позволит полюбоваться на гало в домашних условиях. Получить эффект гало, распыляя перед источником света кристаллические вещества, такова цель моей практической части.

Ознакомившись с литературой по данному вопросу, я пришел к выводу, что  если оптические явления возникают из-за отражения лучей света от ледяных кристаллов, то можно попробовать получит оптический эффект пропуская световые лучи через другие мелкокристаллические вещества. Огромное количество  научных трудов  посвящено этой теме, но я не нашел работ,  рассказывающих о том как добиться этого эффекта искусственным путём. Для меня было очень удивительно узнать, что мы можем получить гало в домашних условиях,  пользуясь веществами,  доступными каждому человеку.