Vikerkaar ja virmalised (1)

Vikerkaar ja virmalised
VIKERKAAR
Vikerkaar on optiline nähtus. Vikerkaar on inimesele nähtav spektrivärvide kaarena.
Vikerkaar tekib siis, kui kuskil sajab vihma ja Päike paistab. Selleks, et seda näha peame olema Päikese ja vihmapilve vahel nii, et Päike jääks meile seljataha.
Vikerkaar on seda kõrgem, mida madalama horisondi kohal asub Päike. Kui Päike on horisondist üle 45˚, siis me vikerkaart ei näe.Vahest võime taevas näha kahte vikerkaart teineteise kohal. Kõrgemal olevas vikerkaares on värvid vastupidiselt alumisele .
Vikerkaar tekib sellepärast, et valguslained murduvad ja peegelduvad vihmapiiskades. Kuna kõik piisad on sarnased, siis võime vikerkaare tekkepõhjust seletada ühte vihmapiiska jälgides.
Jälgime vikerkaare olemuse mõistmiseks silma jõudva valguse teed.

Piisale langev päikesevalgus murdub

Osa sellest peegeldub piisa tagaküljeslt

Ülejäänud osa läheb piisast läbi (see meie silma ei satu )

Peegeldunud valgusest väljub osa piisa meiepoolsest küljest.

Toimub valguse murdumine. Erineva lainepikkusega valguslained väljuvad piisast dispersiooni tõttu erinevates suundades. Tavaliselt eristatakse lainepikkuse kahanemise järjekorras seitset värvust: punane, oranž, kollane, roheline, sinine, tumesinine ja violetne. Neid kõiki ei ole võimalik eristada. Nende värvuste kasutamise vikerkaare kirjeldamisel kinnistas Isaac Newton.
Teist järku vikerkaart näeme sel juhul, kui meieni jõuavad valguskiired, mis on piisas kaks korda enne väljumist peegeldunud. See on aga väga nõrk valgus ja seepärast on see nähtav ainult tugeva saju puhul.
VIRMALISED
Virmalised on atmosfääri kõrgemates kihtides esinev optiline nähtus.
Virmalised esinevad nii põhja- kui ka lõunapoolkeral. Neid nimetatakse vastavalt Aurora Borealis ja Aurora Australis (ladina keeles 'põhjakoit' ja 'lõunakoit').
Nad tekivad, kui atmosfääri aatomeid ergastatakse päikesetuule osakeste poolt. Ergastuse tulemusel kiirgub valguskvant, mida inimesed näevad virmalistena. Maa magnetpooluste asetsemise tõttu suurtel laiustel on ka virmalised jälgitavad keskmiselt 60-kraadisel või kõrgemal laiusel. Et magnetiline põhjapoolus paikneb Kanadale kuuluva Ellesmere'i maa lähedal, siis on virmalised Põhja-Ameerikas samal laiusel paremini vaadeldavad kui Euroopas.
Virmalised on seotud magnetpoolustega, sest neid tekitavad päikesetuule osakesed on laetud ning nad liiguvad Maa magnetvälja sattudes piki selle jõujooni, sisenedes atmosfääri magnetpooluste kohal.
Kui ergastatuks osutub atomaarne hapnik, kiirgub sellest kas rohelist (100–150 km kõrgusel) või punast (umbes 250 km kõrgusel) valgust. Molekulaarne lämmastik kiirgab aga punakat või violetset valgust. Nende värvuste vaheldumine pakub lummavat vaatemängu, mida võib mõnikord näha ka Eestis .
Virmaliste tekkimise keskmine kõrgus on 105 km maapinnast . Madalaim kõrgus on umbes 80 km ja kõrgeim umbes 200 km. Virmaliste esinemise tõenäosus on tihedas seoses magnettormidega, sest mõlemat põhjustab sama nähtus – päikesetuul.
Kasutatud kirjandus:

Henn Voolaid, Füüsika 11. klassile Optika , Tallinn: “Koolibri”, 1999, lk 68- 69

http://et.wikipedia.org/wiki/Vikerkaar

http://et.wikipedia.org/wiki/Virmalised