MIRAGEM
Miragem ou espelhismo é um
fenômeno óptico muito comum em dias ensolarados, especialmente sobre rodovias,
em paisagens desérticas, ou também em alto-mar. Trata-se de uma imagem causada
pelo desvio da luz refletida pelo objeto, ou seja, é um fenômeno físico real e
não apenas uma ilusão de óptica. Miragem pode ocorrer em diferentes condições,
causando vários tipos de imagem do objeto. A luz solar, em direção ao asfalto,
sofre refração devido ao gradiente de temperatura das camadas de ar a medida em
que se aproxima do asfalto. Essa refração desvia a direção de propagação da
luz, e por final, ela reflete-se (reflexão total) nas camadas de ar próximas ao
solo, fazendo com que a luz agora se distancie dele. Desta forma, tem-se a
ilusão que a superfície do solo está espelhada (poça de água aparente). O
fenômeno também é observado quando o solo está muito frio, neste caso as
imagens refletidas no ar são invertidas.
Miragem é apenas um dos
muitos fenômenos ópticos que podemos observar no céu. Efeitos como arco-íris, halo,
iridescência, coroa, nuvens noctilúcias, dentre outros, também podem ser
confundidos com ilusões de óptica, mas são fenômenos reais envolvendo a
propagação da luz na atmosfera, além de serem muito agradáveis de ver.
Existem vários tipos de
miragem, com diferentes processos de formação. Basicamente, a miragem é
dividida em dois grandes grupos: miragem inferior e superior. A primeira é a
miragem de deserto e rodovias, em dias quentes, e a segunda é mais comum em
regiões polares e menos comum do que a primeira.
Miragem causada pelo desvio da luz refletida do
asfalto quente, dando o aspecto de água sobre a pista.
FATA MORGANA
O efeito de Fata Morgana, do
italiano fata Morgana (ou seja: fada Morgana), em referência à fictícia
feiticeira (Fada Morgana) meia-irmã do Rei Artur que, segundo a lenda, era uma
fada que conseguia mudar de aparência, é um efeito de ilusão óptica.
Trata-se de uma miragem que
se deve a uma inversão térmica. Objetos que se encontrem no horizonte como, por
exemplo, ilhas, falésias, barcos ou icebergues, adquirem uma aparência alargada
e elevada, similar aos "castelos de contos de fadas".
A Fata Morgana mais célebre
é a que se produz no Estreito de Messina, entre a Calábria e a Sicília.
Com tempo calmo, a separação
regular entre o ar quente e o ar frio (mais denso) perto da superfície
terrestre pode actuar como uma lente refractante, produzindo uma imagem
invertida, sobre a qual a imagem distante parece flutuar. Os efeitos Fata
Morgana costumam ser visíveis de manhã, depois de uma noite fria. É um efeito
habitual em vales de alta montanha, onde o efeito se vê acentuado pela
curvatura do vale, que cancela a curvatura da Terra. Também se costuma ver de
manhã nos mares árcticos, com o mar muito calmo, e é habitual nas superfícies
geladas da Antártida.
Os efeitos de Fata Morgana
são miragens ditas superiores, diferentes das miragens inferiores, que são mais
comuns e criam a ilusão de lagos de água distantes nos desertos ou em estradas
com o asfalto muito quente.
ARCO ÍRIS
Um arco-íris (também chamado
arco-celeste, arco-da-aliança, arco-da-chuva, arco-da-velha) é um fenômeno
óptico e meteorológico que separa a luz do sol em seu espectro
(aproximadamente) contínuo quando o sol brilha sobre gotas de chuva. É um arco
multicolorido com o vermelho no seu exterior e o violeta em seu interior; a
ordem completa é vermelho, laranja, amarelo, verde, azul, anil (ou índigo) e
violeta. No entanto, a grande maioria das pessoas consegue discernir apenas
seis cores, e o próprio Newton viu apenas cinco cores, e adicionou mais duas
apenas para fazer analogia com as sete notas musicais
Para ajudar a lembrar a
sequência de cores do arco-íris, usa-se a mnemónica: «Vermelho lá vai violeta»,
em que l, a,v, a,i representam a sequência laranja, amarelo, verde, azul,
índigo. Na língua inglesa é usada a mnemónica roygbiv.
O efeito do arco-íris pode
ser observado sempre que existir gotas de água no ar e a luz do sol estiver
brilhando acima do observador em uma baixa altitude ou ângulo. O mais
espetacular arco-íris aparece quando metade do céu ainda está escuro com nuvens
de chuva e o observador está em um local com céu claro. Outro local propício à
apreciação do arco-íris é perto de cachoeiras.
HALO
Um halo é um anel de luz que rodeia um objeto.
Os halos se formam a 5-10
quilômetros (3-6 milhas), na troposfera superior. A forma e a orientação
particulares dos cristais são responsáveis para o tipo de halo observado. A luz
é refletida e refractada pelos cristais de gelo e pode dividir em cores por
causa da dispersão, semelhante ao arco-íris.
Um fenómeno natural que
ocorre quando existem cristais de gelo na atmosfera e a luz do sol os
atravessa, e é relativamente comum, até é possível vê-los em redor da lua às
vezes.
IRIDESCÊNCIA
A iridescência é um fenómeno
óptico que faz certos tipos de surpefícies reflectirem as cores do arco-íris. A
palavra é derivada do grego, Íris na mitologia grega é a personificação do
arco-íris e mensageira dos deuses.
A pena do beija-flor, alguns
insectos e bolhas de sabão têm essa propriedade.
Materiais iridescentes são
popularmente conhecidos como "furta-cor" no Brasil.
As notas de cinco, dez e
vinte euros dispõem, como elemento de segurança, de uma banda iridescente no
verso.
REFRAÇÃO ATMOSFÉRICA
Refração atmosférica é o
desvio da luz ou outra onda eletromagnética de uma linha reta assim que passa
pela atmosfera devido a variação na densidade do ar como uma função de
altitude. Refração atmosférica próxima ao chão produz miragens e pode fazer
objetos distantes parecerem cintilantes ou ondulados. O termo também se aplica
a refração de som.
LUZ ZODIACAL
A luz zodiacal é um feixe de
luz fraca, quase triangular, visto no céu noturno e que se estende ao longo do
plano da eclíptica, onde estão as constelações do Zodíaco. Cobre completamente
o céu, mas só é perceptível no plano da eclíptica e é responsável por 60% da
luz natural em uma noite sem Lua. É causada pela dispersão da luz solar nas
partículas de poeira que são encontradas em todo o Sistema Solar. Pode ser observado
no céu noturno, mesmo depois do pôr-do-sol ou antes do nascer-do-sol tanto na
Primavera quanto no Outono.
A luz zodiacal é muito fraca
e é completamente invisível no céu insuficientemente iluminado por outros
objetos brilhantes como a Lua ou a poluição luminosa. Nas latitudes médias do
Hemisfério Norte, é melhor observada na Primavera dirigindo a vista para o
Oeste, depois do crepúsculo, ou olhando para o Leste, no Outono, pouco antes do
amanhecer. A luz zodiacal aparece como uma coluna, muito brilhante no
horizonte, inclinada no ângulo da eclíptica.
A intensidade da luz diminui
com a distância do Sol. Em algumas noites muito escuras é possível ver uma
faixa contínua ao longo de toda a eclíptica. Em oposição à luz zodiacal,
pode-se ver um brilho muito fraco de forma oval conhecido como Gegenschein.
Ver o halo de luz zodiacal
nem sempre é fácil. É preciso escolher bem o momento da observação. Como o
brilho se estende ao longo de toda a eclíptica, é melhor observável quando ele
se levanta acima do horizonte, o que depende da estação.
Formação do fenômeno
O fenômeno da luz zodiacal é
produzido pela reflexão da luz do sol nas partículas de poeira no Sistema solar
conhecida como poeira cósmica. Consequentemente, seu espectro é o mesmo que o
espectro solar. O material que produz a luz zodiacal é chamado de nuvem de
poeira interplanetária e está localizado em um volume em forma de lente,
centrado no Sol, e que se estende bem para além da órbita da Terra. Como a
maioria desse material está localizada perto do plano do sistema solar, a luz
zodiacal é vista ao longo da eclíptica. A quantidade de matéria necessária para
produzir a luz zodiacal observada é surpreendentemente pequena. Se fosse na
forma de partículas de um milímetro, cada uma com o mesmo albedo
(reflectividade da superfície de um corpo), como por exemplo, a Lua da Terra,
cada partícula estaria à 8 km de seus vizinhos.
O Efeito Poynting-Robertson
faz com que as partículas se movam lentamente em espiral nas proximidades do
Sol, o que requer uma fonte contínua de novas partículas para manter a nuvem
zodiacal. Acredita-se que a poeira oriunda de cometas e a poeira gerada pelas
colisões entre asteróides são os principais responsáveis pela manutenção da
nuvem de poeira que produz a luz zodiacal e o Gegenschein. Nos últimos anos, as
observações feitas por uma variedade de sondas espaciais mostraram estruturas
significativas na luz zodiacal, incluindo faixas de absorção da poeira
associados com restos de determinadas famílias de asteróides e de várias
trilhas de cometas.
A primeira descrição
detalhada da luz zodiacal foi feita em 1683 pelo matemático e astrônomo
italiano Giovanni Domenico Cassini e explicada por seu colega suíço Nicolas
Fatio de Duillier em 1684.
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