Skip to content

Commit

Permalink
corona
Browse files Browse the repository at this point in the history
  • Loading branch information
AShepelevv committed Jan 3, 2024
1 parent 937bdfb commit 8f32b32
Show file tree
Hide file tree
Showing 5 changed files with 40 additions and 6 deletions.
23 changes: 21 additions & 2 deletions lit.bib
Original file line number Diff line number Diff line change
Expand Up @@ -22,8 +22,8 @@ @misc{barometric-formula-adiabatic

@misc{atmospheric-optics,
title = "Atmospheric Optics",
howpublished = {\url{https://atoptics.co.uk}},
url={https://atoptics.co.uk}
howpublished = {\url{https://old.atoptics.co.uk}},
url={https://old.atoptics.co.uk}
}

@misc{virial-theorem,
Expand Down Expand Up @@ -140,3 +140,22 @@ @book{balk_dynamic_space_flight
url = {https://studizba.com/files/show/djvu/3691-1-balk-m-b-elementy-dinamiki-kosmicheskogo.html}
}

@article{Les_Cowley_2005,
url = {http://www.philiplaven.com/Publications/PhysEd_Coronas.pdf},
year = {2005},
month = {jan},
publisher = {},
author = {Les Cowley and Philip Laven and Michael Vollmer},
title = {Rings around the sun and moon: coronae and diffraction},
journal = {Physics Education}
}

@article{Champion_1981,url = {https://spie.org/samples/PM321.pdf},
year = {1981},
month = {jun},
publisher = {},
author = {J A Champion},
title = {Rainbows, Halos and Glories},
journal = {Physics Bulletin},
}

Expand Down
18 changes: 16 additions & 2 deletions sections/astrophysics/optical-atmosphere-effects/diffraction.tex
Original file line number Diff line number Diff line change
@@ -1,2 +1,16 @@
\subsubsection{Диффракция света в асмосфере}
\label{sec:atmospheric-diffraction}
\subsubsection{Дифракция света в атмосфере}
\label{sec:atmospheric-diffraction}

Крошечные капельки воды в облаках и тумане создают интересные оптические эффекты, в основном это яркоокрашенные кольца или дуги. Геометрическая оптика имеет малое значения в этих эффектах, так как капли воды настолько малы, что дифракция и интерференция излучения преобладают над классическими законами прямолинейного распространения света.

\paragraph{Корона}
Результат дифракции прямого солнечного или отраженного Луной света на частицах в атмосфере Земли. Как известно из раздела~\ref{sec:diffraction}, размер дифракционного пятна от круглого экрана диаметра $d$ имеет радиус $1.22 \lambda / d$, где $\lambda$~--- длина волны наблюдаемого излучения. Таким образом, чем меньше размер экрана или диафрагмы, тем больше диаметр дифракционного пятна и шаг дифракционных колец. Поэтому корона наблюдается только при наличии достаточно мелких частиц~--- капель воды, кристаллов льда, пыли, в атмосфере.

Оценим максимальных размер $d_\text{макс}$ дифрагирующих частиц для наблюдения короны. Существенная часть энергии приходится на главный и вторичный дифракционные пики. Будем считать, что в случае наложения второго дифракционного пика на диск Солнца, корона не наблюдается, тогда
\begin{equation*}
d_\text{макс} = \frac{2\lambda}{\rho_\odot} \simeq 250~\text{мкм}
\end{equation*}
при $\lambda = 550$~мкм и угловом радиусе Солнца $\rho_\odot \simeq 0.25^\circ$. При меньшем размере частиц корона (второй дифракционный максимум короны) находится вне солнечного диска и, следовательно, корона может наблюдаться.

Также нужно отметить важность единообразия размеров частиц. При высокой дисперсии размеров частиц корона не наблюдается, так как дифракционные максимумы от частиц одного размера приходятся на дифракционные минимумы от частиц другого размера и наоборот. В итоге волновой фронт выравнивается и корона не наблюдается.~\cite{Les_Cowley_2005}

2 changes: 1 addition & 1 deletion sections/astrophysics/optical-atmosphere-effects/halo.tex
Original file line number Diff line number Diff line change
Expand Up @@ -53,7 +53,7 @@ \subsubsection{Гало}
\label{}
\end{wrapfigure}

В условия формирования перистых облаков кристаллы льда имеют шестиугольную симметрию и являются прямоугольными шестиугольными призмами. Их боковые грани могут иметь разные пропорции, но угол между соседними всегда составляет $60^\circ$. В дальнейшем будем разделять кристаллы на два вида: пластинчатые~--- размер оснований много больше высоты призмы, и колончатые~--- наоборот, высота призмы существенно больше размеров основания.
В условия формирования перистых облаков кристаллы льда имеют шестиугольную симметрию и являются прямоугольными шестиугольными призмами. Их боковые грани могут иметь разные пропорции, но угол между соседними всегда составляет $60^\circ$. В дальнейшем будем разделять кристаллы на два вида: пластинчатые~--- размер оснований много больше высоты призмы, и колончатые~--- наоборот, высота призмы существенно больше размеров основания.~\cite{Champion_1981}

\input{sections/astrophysics/optical-atmosphere-effects/halo/22-halo}
\input{sections/astrophysics/optical-atmosphere-effects/halo/parhelion}
Expand Down
Original file line number Diff line number Diff line change
@@ -1,4 +1,4 @@
\paragraph{Округло-горизонтальная}
\paragraph{Округло-горизонтальная дуга}

\begin{wrapfigure}[10]{r}{0.3\tw}
\vspace{-0.8pc}
Expand Down
1 change: 1 addition & 0 deletions sections/optics/diffraction.tex
Original file line number Diff line number Diff line change
@@ -1,4 +1,5 @@
\subsection{Диффракция}
\label{sec:diffraction}

Электромагнитное излучение берет свое название из принципа переноса энергии, который происходит в следствие колебаний электрического и магнитного полей. В случае одномерных гармонических колебаний уравнения Максвелла имеют такое решение:
\begin{align*}
Expand Down

0 comments on commit 8f32b32

Please sign in to comment.