Дубликаты не найдены

+214
Это не кабель, просто хитрый кусок стекла показывающий как тот работает.

Да это же полное внутреннее отражение, сучки!
раскрыть ветку 13
+34
Именно, потому что потеря энергии на рассеивании на частицах и указании местоположения луча слишком большая
+12
"Хитрый кусок стекла" так меня ещё никто не называл
раскрыть ветку 1
+24
А ты что, модель оптоволоконного кабеля?
+7
если оно полное... то как мы его видим?))
раскрыть ветку 1
+4
Оно ж при определённых углах работает. Полагаю, то что мы видим - рассеяные фотоны, которые выходят из этого стеклянного дрына в глаза наблюдателю преломленные и под углами острее предельных.
+6
Иллюстрация к комментарию
раскрыть ветку 1
+1
Иллюстрация к комментарию
+1
Если мы видим луч через цилиндр, то отражение полное?
раскрыть ветку 1
+4
Это не конь в вакууме, а реальный лазер - набор лучей. Некоторые могут рассеиваться, отражаться, под острыми углами. В том числе и нам в глаз.
-5
собственно любая стеклянная трубка будет так делать)
-10
этот эффект называется эффект полного внутреннего отражения. Возможен при переходе из более плотной среды в менее плотную. И равен он 42 градуса, угол в смысле
раскрыть ветку 2
+10
Какой угол? =) Он разный для разных сред, прямо пропорционален показателю преломления - разнице в плотности (а точнее, в скорости света в средах). А конкретно тут он ещё и градиентный.
раскрыть ветку 1
ещё комментарии
+55
Ты зачем свет скукожил, демон?! Ты как под стекло залез?!
раскрыть ветку 2
+3
вротмненоги
-4
Свет барби-сайз.
+52
@moderator, название поста вводит в заблуждение. Мы же не МХК какие-нибудь....
Главное сейчас паблики стырят этот пост себе и тысячи людей реально будут думать что так выглядит оптоволоконный кабель.
раскрыть ветку 7
+5
идиот наверное какой нибудь так мог подумать.
раскрыть ветку 6
+19
то есть любой посетитель паблика
ещё комментарии
+16
Иллюстрация к комментарию
раскрыть ветку 1
-1
черт. пришла запостить эту картинку :)
+15
используя этот эффект в оптиковолоконном кабеле так несколько сигналов пропускают. называется "Многомодовое оптическое волокно со ступенчатым или градиентным показателем преломления"
раскрыть ветку 3
+11
благодаря этому комменту средний IQ пикабу поднялся на 20 пунктов
0
Моды - это разделение всего лишь одного сигнала из за накачки в лазере и угла захода в волокно. Моды не несут разную информацию. Многомодовые волокна сильно подвержены дисперсии, поэтому не используются на большие расстояния. В одномодовом тот же эффект отражения используется=) И несколько сигналов можно пропустить уплотняя или через DWDM или разделяя по потокам и каналам аппаратурой SDH, ну или конечно разнести по окнам прозрачности - 1310 нм и 1550 нм =)
раскрыть ветку 1
0
Приветствую коллегу ) прошу прощения видимо не до конца понимаю суть технологии и знаком с ней поверхностно, буду углублять свои знания )
+5
Если это оптоволоконный кабель, то что же за херню размерами по 100-200 микрон я тяну на работе?
+2
а кабель то где?
раскрыть ветку 2
+3
На вот, держи кабель, и патчи еще заодно распутай
Иллюстрация к комментарию
раскрыть ветку 1
+2
по рукам пиздячить таким
+2
Вот это световод!!! Чем такое волокно скалывать?))
-7
Иллюстрация к комментарию
раскрыть ветку 2
-4
Наука пляж
-8
как же я разочаровался, когда дошел до этого момента в сериале, а там:"YEAH, mr. White! SCIENCE!"
ещё комментарий
-7
Прошу прощения, ебучие шакалы мешают рассмотреть происходящее на гифке.
-15
Сдается мне, нас на*бали...или до этого момента все мои знания про оптоволокно были неверными...
Ну если только теоретически.
раскрыть ветку 2
+6
а ты веришь всему, что встречаешь в интернете?
раскрыть ветку 1
-4
я просто забыл тэг "сарказм" прикрепить ск своему комменту
ещё комментарии
Похожие посты
645

Как устроена радуга. Часть 1: первичная радуга

Вы никогда не задумывались, как устроена радуга? Ну, кроме мнемонических фраз про охотника и фазана, крота и фуфайки, и Жака и фонарь? Давайте разбираться.


Начнем мы с первичной радуги (как раз ее мы обычно и называем радугой), а с остальными эффектами разберемся в следующий раз.

Как устроена радуга. Часть 1: первичная радуга Наука, Радуга, Оптика, Картинки, Длиннопост

Яркая первичная радуга. Обратите внимание, что небо внутри радуги более светлое, чем снаружи.. Также видно тусклую вторичную радугу в верхних углах снимка.


Чтобы увидеть радугу, нужны солнце и дождь (лампочка и поливочный шланг тоже подойдут), но не все цветные полоски и круги на небе являются радугой. Например, галО можно увидеть намного чаще, чем радугу.


Легче всего радугу наблюдать утром или вечером, когда солнце не очень высоко над горизонтом. Первичная радуга появляется всегда в противоположной от солнца стороне и ее центр находится ниже линии горизонта. Он расположен точно в противоположной солнцу точке (так называемая точка солнечного противостояния или антисолнечная точка). Получается, что чем ниже солнце - тем выше радуга.


Красный цвет в первичной радуге всегда снаружи, а фиолетовый - внутри. Иногда, если капли дождя очень мелкие, можно наблюдать блеклые дополнительные радуги кислотно зеленого или фиолетового цвета с внутренней стороны основной радуги.

Как устроена радуга. Часть 1: первичная радуга Наука, Радуга, Оптика, Картинки, Длиннопост

Дополнительные радуги (фиолетовые полоски) расположены близко к внутреннему краю первичной радуги. В правом верхнем углу видно вторичную радугу.


Но на самом деле радуга - это вовсе не набор цветных колец. Небо в середине радуги более светлое, потому что капли дождя отражают свет и в эту область тоже, то есть эта область тоже является частью радуги. Поэтому первичная радуга - это световой диск. Бледный в середине и более яркий к краю.



- Свет в каплях воды


Радуга формируется сферическими каплями воды. Капли дождя никогда не бывают в форме той вытянутой слезы, которую нам с детства показывают. Маленькие капли имеют строго сферическую форму за счет силы поверхностного натяжения воды. Более крупные капли немного приплюснуты набегающим потоком воздуха (все-таки капли падают) и могут даже дрожать и колебаться, меня свою форму.
Как устроена радуга. Часть 1: первичная радуга Наука, Радуга, Оптика, Картинки, Длиннопост

Форма капли воды в атмосферных осадках в зависимости от диаметра капли. [A New Model for the Equilibrium Shape of Raindrops - Kenneth Beard]. Похожие исследования формы капель мы проводили для одной очень хитрой установки.


Рассмотрим поближе, что происходит с лучом света в капле воды. Если он попадет в каплю точно по центру, то часть его пройдет прямо насквозь, а часть отразится обратно ровно на 180 градусов. Если же луч немного сместиться от центра капли, то станет немного интересней:

Как устроена радуга. Часть 1: первичная радуга Наука, Радуга, Оптика, Картинки, Длиннопост

Луч солнца падает на каплю недалеко от ее центра (рисунок а), он немного преломляется, так как оптическая плотность воды выше, чем у воздуха, и проходит до противоположной стороны капли. Там часть света выходит наружу (еще раз немного преломившись), а остальной свет отражается. Он снова проходит каплю и снова часть его выходит наружу (эта часть света нас и интересует в этом описании, так как формирует первичную радугу), а часть снова отражается и идет дальше. Все эти остальные отражения нам сейчас не нужны.


Традиционно отклонение измеряется от направления падающих лучей. Для рисунка (а) угол отклонения составляет 173,7 градуса.


На рисунке (б) луч приходит немного дальше от центра капли. При этом угол отклонения уменьшился до 159 градусов. Тут уже заметны разные углы для синего и красного света. Это вызвано разным коэффициентом дифракции для разных длин световых волн - красный свет преломляется слабее, чем синий.


На рисунке (в) луч сместился еще дальше от центра, и угол отклонения составил 137,5 градуса. Этот особенный угол называется минимальным углом отклонения. Дальнейшее смещение луча к краю (рисунок г) снова увеличивает угол отклонения. Если мы будем измерять угол от центра радуги (нужно от 180 градусов отнять угол отклонения), то для красного света этот особенный угол будет раен 180 - 137,5 = 42,5 градусам. Это и есть угол радуги.


Если отрисовать все лучи (для верхней половины капли), то получится такая картина:

Как устроена радуга. Часть 1: первичная радуга Наука, Радуга, Оптика, Картинки, Длиннопост

Обратите внимание, при однократном отражении нет лучей, отклонившихся на угол меньше, чем 137,5 градуса. Так же около этого угла максимальная плотность лучей - они там собрались, поэтому на этом угле будет самая яркая часть радуги - ее внешний край. Все остальные лучи просто делают небо внутри радуги более светлым.


Первичная радуга сформирована лучами, отраженными всего один раз. А вот цвета радуги разделяются двойным преломлением света - при вхождении луча в каплю и при выходе. Красный свет преломляется слабее, чем синий, поэтому и минимальный угол отклонения у него меньше, чем у синего. Как следствие - красный находится на внешнем краю радуги.


Лучи, преломившиеся и вышедшие из капли без отражения, формируют свечение вокруг солнца, но для этого нужно смотреть прямо на него. Лучи, отразившиеся дважды - вторичную радугу, и т.д.


Вообще, в этом анализе не нужно относиться к термину световой луч очень серьезно. Чистая геометрическая оптика не может объяснить все наблюдаемые эффекты. Но для крупных капель диаметром около одного миллиметра использование лучей является хорошим приближением. Ниже будут попадаться картинки и расчеты, которые в том числе учитывают дифракцию света.



- Цвета радуги

Традиционно цвета радуги описываются как красный, оранжевый, желтый, зеленый, голубой, синий и фиолетовый. На самом деле наш глаз различит в ней намного больше оттенков, но все эти цвета радуги не чистые.


На рисунке ниже показана интенсивность света разной длины волны (цвета) в зависимости от угла.

Как устроена радуга. Часть 1: первичная радуга Наука, Радуга, Оптика, Картинки, Длиннопост

Радуга представляет собой наложение цветовых дуг разных цветов. В результате мы наблюдаем смешанные цвета. Кажды цвет в радуге имеет примесь с бОльшей длиной волны. Это можно продемонстрировать и немного другим графиком:

Как устроена радуга. Часть 1: первичная радуга Наука, Радуга, Оптика, Картинки, Длиннопост
Интенсивность света разной длины волны в радуге в зависимости от угла. Красный цвет - самый дальний от центра радуги, а фиолетовый - самый ближний. Пики интенсивности находятся на углах, близких к минимальному углу отклонения для каждого цвета.


Угловой размер солнца (около 0,5 градуса) уширяет эти пики, поскольку лучи от солнца падают не строго параллельно. Лучи, откланяемые на бОльший угол, чем минимальный угол отклонения, направляют свет в центральную часть радуги. Интенсивность света любой длины волны снижается к центру рауги. Все цвета в радуге смешаны - в желтом пике есть вклад красного цвета, в зеленом - вклад желтого и красного и т.д. Таким образом, в радуге нет чистых цветов. Во внутренней части радуги все цвета смешаны примерно в равных пропорциях, что видно на графике выше, поэтому она не имеет определенного цвета, а просто выбглядит более светлой.


Как мы разобрались раньше, лучи не могут отклонится меньше, чем на минимальный угол отклонения. Поэтому снаружи радуги (дальше, чем 42,5 градуса от центра) небо более темное, чем внутри.


Классическая радуга образуется довольно большими каплями дождя, и в них дифракционные эффекты почти не проявляются. Для сравнения взглянем на цвета радуги, образованной каплями поменьше, диаметром 0,7 мм. Дуга каждого цвета имеет не только главную часть (самая правая яркая часть), но и несколько дополнительных дуг меньшей интенсивности.

Как устроена радуга. Часть 1: первичная радуга Наука, Радуга, Оптика, Картинки, Длиннопост

Пурпурные, розовые и зеленые полосы дополнительных радуг (нижняя часть рисунка) появляются в результате смешения дополнительных цветовых колец. Например, первая фиолетавая дуга (40,6 градуса) получилась в результате наложения главного синего кольца и дополнительных красного и желтого колец. Вторая фиолетовая дуга (40 градусов) получается смешением главного фиолетового кольца и вторыми дополнительными кольцами красного цвета. Зеленые кольца очень тусклые и видны благодаря контрасту с розовым и пурпурным.

Просто для сравнения: цвета в таком типе галО, как околозенитная дуга (циркумзенитная дуга), намного более чистые:

Как устроена радуга. Часть 1: первичная радуга Наука, Радуга, Оптика, Картинки, Длиннопост


- Конус радуги


Лучи, образующие первичную радугу, формируют конус:

Как устроена радуга. Часть 1: первичная радуга Наука, Радуга, Оптика, Картинки, Длиннопост

Его вершина находится в глазу наблюдателя, а ось параллельна лучам солнца и направлена в антисолнечную точку. Миллионы капель, находящиеся рядом с поверхностью этого конуса, отражают свет в глаз наблюдателя и формируют изображение цветной дуги. Капли вовсе не обязательно должны находится радом, они могут быть на расстоянии несколько метров или даже километров друг от друга. Расстояние не имеет значения, радуга будет выглядеть точно так же.


Радуга - это набор световых лучей определенного направления, она не существует как объект и не находится в какой-то определенной части пространства. Как мы уже разобрались выше, капли внутри конуса делают центральную часть радуги более светлой. Капли за пределами конуса не направляют лучи в первичную радугу. Капли, наблюдаемые под углом, большим чем 51 градус, вносят вклад во вторичную радугу. А капли между углом в 42 и 51 градус вообще не отражают солнечный свет в глаз наблюдателя. Поэтому эта часть неба снаружи первичной и внутри вторичной радуги выглядит наиболее темной. Она называется тёмной полосой Александра, в честь древнегреческого философа Александра Афродитского, который первый ее описал.

Как устроена радуга. Часть 1: первичная радуга Наука, Радуга, Оптика, Картинки, Длиннопост

Тем не менее, капли, не находящиеся на поверхности конуса радуги могут находится на этой поверхности для какого-нибудь другого наблюдателя. У каждого наблюдателя свой собственный конус радуги, поэтому каждый видит свою собственную радугу. Это легче всего понять, наблюдая радугу из движущегося поезда или автомобиля. Она остается неподвижной для наблюдателя. Строго говоря, оба наших глаза тоже видят разные радуги. Этот эффект сильнее всего заметен при небольшом расстоянии до капель, например, при наблюдении за поливочным шлангом.



- Высота радуги


Во время восхода или заката центр радуги (антисолнечная точка) расположен точно на линии горизонта и мы можем наблюдать радугу размером в половину окружности. Чем выше солнце над горизонтом, тем ниже опускается центр радуги.
Как устроена радуга. Часть 1: первичная радуга Наука, Радуга, Оптика, Картинки, Длиннопост

Очевидно, что когда солнце поднимется почти на 42 градуса, только самая вершина радуги может быть видна над горизонтом. Поэтому летом радугу чаще всего можно наблюдать утром и вечером, когда солнце не очень высоко.

Как устроена радуга. Часть 1: первичная радуга Наука, Радуга, Оптика, Картинки, Длиннопост

Часть радуги иногда можно видеть даже ниже линии горизонта, если капли находятся на фоне поверхности. Радугу размером больше, чем половина окружности, можно наблюдать с самолета или в горах.

Как устроена радуга. Часть 1: первичная радуга Наука, Радуга, Оптика, Картинки, Длиннопост

- Размеры капель


Ширина и яркость радуги зависит от размера капель. Узкие радуги с яркими цветами формируются крупными каплями диаметром в несколько миллиметров. Капли меньшего размера формируют более широкую дугу с менее насыщенными цветами. Совсем мелкие капли дают туманную радугу и белую радугу.


Туманная радуга (fogbow):

Как устроена радуга. Часть 1: первичная радуга Наука, Радуга, Оптика, Картинки, Длиннопост

Белая радуга (cloudbow - "облачная радуга"):

Как устроена радуга. Часть 1: первичная радуга Наука, Радуга, Оптика, Картинки, Длиннопост

На фотографии выше - очень широкая полоса с бледными цветами. Внутри первичной радуги можно едва рассмотреть белые дополнительные радуги. Эта радуга образована маленькими каплями воды во влажном воздухе и облаками, а не каплями дождя. Эффект дифракции в маленьких каплях уширяет дугу и обесцвечивает полосы.


На рисунке ниже показаны расчитанные радуги для разного диаметра капель (в микрометрах).

Как устроена радуга. Часть 1: первичная радуга Наука, Радуга, Оптика, Картинки, Длиннопост

Чем больше капля, тем Уже радуга, и тем ближе к ней внутренние дополнительные дуги. Для капель больше 1 мм в диаметре эффект дифракции незначителен, и мы наблюдаем яркую насыщенную радугу и почти не видим дополнительных радуг.

В облаке или в тумане капли обычно имеют диаметр меньше 0,1 мм (100 микрометров). Радуги, формируемые каплями промежуточного размера (0,1-0,5 мм), часто наблюдаются в брызгах водопадов.


Эффект размера капель можно увидеть на снимках дождевальной установки:

Как устроена радуга. Часть 1: первичная радуга Наука, Радуга, Оптика, Картинки, Длиннопост

Ближе к главной струе капли имеют бОльший размер и дают узкую яркую радугу (верхний снимок). После того, как опрыскиватель отвернется, большие капли первыми падают на землю, а оставшиеся мелкие капли формируют более широкую и менее насыщенную радугу (нижний снимок).

Классическая геометрическая оптика не может объяснить эффект размера капель. Причина в волновой природа света.


В классическом представлении (левая часть рисунка ниже) каждый фрагмент радуги сформирован двумя лучами, которые прошли через каплю двумя разными путями (мы разбирались выше, что все углы, кроме минимального, могут получаться при разном смещении падующего луча). Их интенсивности просто складываются.

Как устроена радуга. Часть 1: первичная радуга Наука, Радуга, Оптика, Картинки, Длиннопост

Но волны ведут себя подругому. Коротко для тех, кто забыл школьную программу. В правой части рисунка световые волны схематически показаны, как чередующиеся положительные (яркий) и отрицательные (бледный) гребни вдоль классического луча. Тут критично то, что два пути имеют разную длину. Начиная "идти в ногу", лучи выходят из капли со смещением гребней - у них появляется разность фаз (или фазовый сдвиг). Интенсивности вышедших лучей нельзя просто сложить, так как волны интерферируют. Если волны двух лучей полностью в противофазе (положительный гребень одного луча совпадает с отрицательным гребнем второго), их амплитуды почти полностью взаимоуничтожаются. Если волны в фазе, то их интенсивности складываются.


Фазовый сдвиг и, как результат, интерференция сильно зависят от угла отклонения луча. В результате этот эффект дает максимальную интенсивность света на углах, близких к минимальному углу отклонения, а так же создает дополнительные радуги с внутренней стороны основной дуги.


На картинке ниже показаны расчитанные радуги для двух размеров капель (0.8мм и 0.4мм) и для разного света (голубой свет для верхнего рисунка и солнечный свет для нижнего).

Как устроена радуга. Часть 1: первичная радуга Наука, Радуга, Оптика, Картинки, Длиннопост
На рисунке видно, что чем меньше капля, тем более плавно меняется разность фаз для двух лучей в зависимости от угла (расстояние между максимумами интенсивности увеличивается). Дифракционная картина основной радуги уширяется, а дополнительные радуги отдаляются от нее. В этой симуляции все капли для каждой радуги были одного размера. В реальности капли, формирующие одну радугу, имеют разные размеры, а самые крупные даже приплюснуты. Из-за этого в природе мы не наблюдаем такого количества дополнительных радуг. Так как природная радуга представляет собой наложение монохроматических дуг, то, когда дуги уширяются за счет дифракции, они сильнее накладываются на дуги другого цвета. Как результат - цвета после смешения становятся менее насыщенными и блеклыми.

На самом деле световая волна является поперечной, а не продольной - электрическое поле осциллирует в направлении, перпендикулярном направлению луча. Направление вектора напряженности электрического поля определяет поляризацию света. Интенсивность отраженного или преломленного поверхностью света зависит от того, как вектор электрического поля был направлен относительно поверхности. В этом легко убедиться, наблюдая через поляризационные очки на отражения от воды или стекол. Если очки поворачивать, блики будут появляться и исчезать. Таким образом, радуга - поляризованный свет. В этом можно легко убедиться с помощью всё тех же поляризационных очков.


И напоследок - красная радуга:

Как устроена радуга. Часть 1: первичная радуга Наука, Радуга, Оптика, Картинки, Длиннопост

На рассвете или на закате, когда солнце низко над горизонтом (а на самом деле ниже горизонта), его лучи проделывают длинный путь в атмосфере. Синий и зеленый свет быстро рассеиваются, и остается только длинноволновый красный свет. Он-то и формирует такую необычную радугу. Кстати, на этом снимке видно, что внутренняя часть радуги тоже красная. Поскольку других цветов в ней нет, они не примешиваются к красному и не превращаются в тусклый белый свет.


Теперь-то вы знаете про радугу всё! Ну, или почти все :) В следующий раз разберемся со вторичной радугой и еще несколькими оптическими явлениями.


Использованные материалы: Les Cowley, Kenneth Beard, Wikipedia, фото радуг из интернета.

Показать полностью 20
350

Съемка движения пучка света с частотой 1 триллион кадров в секунду.

ps (слева вверху) - пикосекунда - одна триллионная доля секунды.


Пока это лучшее достижение человечества в высокоскоростной съемке.

71

Селенитовое зрение | Vsauce на русском

Майкл Стивенс рассказывает об особенностях нашего зрения, демонстрируя альтернативные варианты формирования изображения на сетчатке глаза с помощью минералов.

237

Оптическая морская мышь

Оптическая морская мышь Наука, Интересное, Оптика, Биология, Копипаста, Elementy ru, Длиннопост

На фотографии — морской многощетинковый червь Aphrodita aculeata, или морская мышь. Родовое название присвоил этим червям в 1758 году Карл Линней — в честь древнегреческой богини любви Афродиты. А слово aculeata в переводе с латинского означает «колючая, покрытая колючками». Эти животные обитают в Средиземном море и Северной Атлантике, а также у берегов Аляски. Они любят рыться в мягких грунтах в поисках животных и растительных остатков (см. видео), а также охотятся на мелких беспозвоночных. Типичный размер морской мыши 7,5–15 сантиметров, но некоторые достигают и тридцати.

Бока афродиты покрыты тонкими войлокоподобными и более толстыми, напоминающими иглы, щетинками (см. картинку дня Щетинки полихет), которые меняют цвет в зависимости от угла падения света. Причем толстые щетинки наиболее эффективно отражают красную и синюю части спектра, а тонкие — желтую, синюю и зеленую. Такое избирательное отражение определенных спектров — характерное свойство фотонного кристалла, материала, структура которого характеризуется периодическим изменением коэффициента преломления. У него есть разрешенные и запрещенные зоны для энергий фотонов: если на фотонный кристалл падает фотон с энергией, которая соответствует запрещенной зоне, то этот фотон не может распространяться в этом фотонном кристалле и отражается обратно. И наоборот, фотон с энергией, соответствующей разрешенной зоне, может распространяться в данном фотонном кристалле. Получается такой оптический фильтр, который отражает одну часть спектра, но пропускает другую.

Оптическая морская мышь Наука, Интересное, Оптика, Биология, Копипаста, Elementy ru, Длиннопост

Отражение света щетинкой морской мыши при различных углах падения лучей. Фото из статьи R. C. McPhedran et al., 2001. The Sea Mouse and the Photonic Crystal

Окраска, которая формируется не за счет пигментов, а благодаря физическим свойствам поверхностей, определенным образом преломляющих свет, называется структурной (см. Структурный цвет в живой природе). Щетинкам морской мыши структурную окраску (как и свойства фотонного кристалла) придает их строение, напоминающее дифракционную решетку: щетинки пронизаны многочисленными микроскопическими продольными каналами, образующими упорядоченную структуру. Каждый канал окружают шесть соседних каналов, получается такая «гексагональная упаковка». Толстые щетинки морской мыши, в отличие от тонких, полые внутри, но структура и свойства их поверхностей в целом похожи.

Оптическая морская мышь Наука, Интересное, Оптика, Биология, Копипаста, Elementy ru, Длиннопост

Микроструктура толстой щетинки морской мыши под сканирующим электронным микроскопом: (a) — стенка щетинки на поперечном срезе, (b) — микроскопические каналы на поперечном срезе щетинки крупным планом, (c) — микроскопические каналы на продольном срезе щетинки. Фото из статьи F. Mumm et al., 2010. A bio-originated porous template for the fabrication of very long, inorganic nanotubes and nanowires

Для чего морские мыши обзавелись фотонными кристаллами, неизвестно. Есть версия, что структура щетинок афродит помогает снизить сопротивление песка и ила при зарывании в субстрат, а оптические свойства — всего лишь побочный эффект. В любом случае такое изящное в своей простоте изобретение природы может помочь людям при создании микроструктурированных оптических волокон, позволяющих, к примеру, преобразовывать частоты лазерных импульсов в широком диапозоне или служить лекалом при изготовлении нанопроводов и нанотрубок.


Фото © James Lynott с сайта flickr.com


http://elementy.ru/kartinka_dnya/499/Opticheskaya_morskaya_m...

Показать полностью 1
47

ESOcast: "Поймать звёздный свет"

Важнейшим аспектом астрономии всегда была необходимость зафиксировать свет, идущий к нам из космического пространства. В этом эпизоде ESOcast мы углубимся в историю тех приборов, которые использовались для изучения Вселенной на протяжении веков.

165

Поймать зеленый луч Солнца (атмосферное оптическое явление).

Поймать зеленый луч Солнца (атмосферное оптическое явление). Солнце, Наука, Космос, Атмосфера, Оптика, Длиннопост

Привет всем. С атмосферой связано много интересных оптических явлений, и есть целый отдельный раздел “атмосферная оптика”. Некоторые явления можно легко увидеть невооруженным глазом, например гало, другие увидеть несколько сложнее. Одно из таких явлений — зеленый луч.


Вообще, я снимаю небольшие ролики про космос, и некоторые из моих немногочисленных зрителей советовали сделать пост здесь. Пост на основе последнего ролика, кому будет интересно посмотреть само видео, скину ссылку в конце поста.


Суть явления такова: при закате или восходе Солнца на верхней кромке солнечного диска на несколько секунд появляется вспышка Зеленого света. Выглядит это как на картинке из заголовка поста, или так, если эффект менее ярко выражен:

Поймать зеленый луч Солнца (атмосферное оптическое явление). Солнце, Наука, Космос, Атмосфера, Оптика, Длиннопост

Но это картинки из интернета, а мне захотелось заснять эффект самому. Но сначала немного подробнее о природе явления. Эффект связан с преломлением света Cолнца атмосферой, и чаще всего видят его у горизонта, где эффект преломления наиболее сильный. Но еще иногда его можно наблюдать при заходе Солнца за здание, гору или облако.


Атмосфера действует как призма, и разлагает свет солнца на разные цвета.Но “атмосферная призма” достаточно слабая, и на большей части диска солнца лучи разного цвета накладываются друг на друга, и мы не видим этого эффекта. Но свет с более короткой длинной волны, а это как раз зеленый, синий и фиолетовый, приподнимается чуть выше.

Поймать зеленый луч Солнца (атмосферное оптическое явление). Солнце, Наука, Космос, Атмосфера, Оптика, Длиннопост

Поэтому мы видим данный эффект именно у верхнего края диска. Но наблюдаем мы именно зеленый, потому что фиолетовый сильно рассеивается в атмосфере, а еще наши глаза не так чувствительны к нему, а синий луч в редких случаях при определенных условиях увидеть можно. Вот пример:

Поймать зеленый луч Солнца (атмосферное оптическое явление). Солнце, Наука, Космос, Атмосфера, Оптика, Длиннопост

Считается, что чтобы увидеть зеленый луч, в идеале нужен открытый горизонт, как на море или на океане, и чтобы он не был скрыт облаками, ну и нужно подходящее состояние атмосферы.


Я живу в Казани, и до моря мне далековато, но рядом с нами есть устье реки Камы, а там есть места, где другого берега не видно, как на море. Я решил поехать и попробовать заснять закат там. Учитывая, что Солнце в это время года садится на северо-западе мне пришлось проехать более 100 километров на другой берег Камы. Для наблюдения я выбрал село Лебедино.

Поймать зеленый луч Солнца (атмосферное оптическое явление). Солнце, Наука, Космос, Атмосфера, Оптика, Длиннопост

Для съемки я взял Canon 60D, объектив Sigma 70-300 (более длиннофокусных объективов у меня нет к сожалению) и штатив. При съемке я выставил максимальное значение диафрагмы, минимально возможное iso, и выдержку покороче, чтобы можно было хорошо видеть диск солнца.


Понятно, что ни в коем случае нельзя прямо смотреть на Солнце, даже на закатное. Снимая на камеру, смотрим не в окуляр, а только на экран. А в телескоп, только через солнечный фильтр.


Приехав на место, я понял, что в той точке наблюдения, все таки земля немного возвышается над горизонтом, а места, где земли не было, не совпадали с закатом, но деваться уже было некуда.

Поймать зеленый луч Солнца (атмосферное оптическое явление). Солнце, Наука, Космос, Атмосфера, Оптика, Длиннопост

Эффект часто длится всего 1-2 секунды, и чтобы его не пропустить я решил снимать видео. Ну и эффект в движении, судя по другим видео на youtube, выглядит особенно интересно.


Вот нарезка кадров с того видео, что я тогда снял. Как мы видим, к сожалению эффект не наблюдается:

Поймать зеленый луч Солнца (атмосферное оптическое явление). Солнце, Наука, Космос, Атмосфера, Оптика, Длиннопост

Или состояние атмосферы было не подходящим, либо дело в недостатках оптики, и разрешения 1920x1080. Чтобы компенсировать техническую часть проблемы, я решил попробовать еще раз, но на этот раз снимать не видео, а фотографировать, ведь так будет намного большее разрешение, да и снимая в raw формате, будет больше возможностей уже после съемки. И еще я решил поменять условия съемки и залез на 18 этаж здания и снимал оттуда.

Поймать зеленый луч Солнца (атмосферное оптическое явление). Солнце, Наука, Космос, Атмосфера, Оптика, Длиннопост
Поймать зеленый луч Солнца (атмосферное оптическое явление). Солнце, Наука, Космос, Атмосфера, Оптика, Длиннопост

И вот что получилось:

Поймать зеленый луч Солнца (атмосферное оптическое явление). Солнце, Наука, Космос, Атмосфера, Оптика, Длиннопост

В этот раз мне удалось поймать зелёный луч. Эффект, конечно, не такой сильный, но заметный. Интересно, что я планировал вновь поймать Солнце у горизонта, но получилось заснять луч при заходе за облако. Причем два раза и на разной высоте.

Поймать зеленый луч Солнца (атмосферное оптическое явление). Солнце, Наука, Космос, Атмосфера, Оптика, Длиннопост

Вот вторая попытка:

Поймать зеленый луч Солнца (атмосферное оптическое явление). Солнце, Наука, Космос, Атмосфера, Оптика, Длиннопост
Поймать зеленый луч Солнца (атмосферное оптическое явление). Солнце, Наука, Космос, Атмосфера, Оптика, Длиннопост
Поймать зеленый луч Солнца (атмосферное оптическое явление). Солнце, Наука, Космос, Атмосфера, Оптика, Длиннопост

А вот на этом снимке, мне кажется, хотя я могу и ошибаться, еле-еле виден еще более редкий эффект синего луча.

Поймать зеленый луч Солнца (атмосферное оптическое явление). Солнце, Наука, Космос, Атмосфера, Оптика, Длиннопост

А вот обещанная ссылка на видео:

https://www.youtube.com/watch?v=8QYWbrzFiE8

Показать полностью 14
616

Чудесный порошок

Отличный, быстрый и бесплатный способ очистки любой оптики.Простой ватой оттереть жирные и въевшиеся пятна невозможно, только развезёте их по стеклу.Чистый углерод в данном случае - лучший адсорбент. От себя добавлю, что канал очень познавательный, хоть видео выпускаются малой периодичностью, но они хороши.

192

Holovect или голографии пост

Осторожно, на видео английский!

Наткнулся на такую вещь в инете, под названием Holovect , на которую собирают деньги на Кикстартере.

P.S. (не реклама!), посему ссылку для подробного ознакомления дам в комментах, при необходимости.

Похожие посты закончились. Возможно, вас заинтересуют другие посты по тегам: