Tiểu luận môn thiên văn học NHỮNG HIỆN TƯỢNG vật lý TRÊN bầu TRỜI

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH Tiểu luận môn: Thiên Văn Học Tên đề tài: Giáo viên hướng dẫn: Ths Trần Quốc Hà Nhóm thực hiện: Nguyễn Hải Âu Đỗ Thị Hồng Thấm Phan Minh Tiến Võ Thị Hoa Nguyễn Thị Phương Thảo (8-4) Nguyễn Kiến Trạch Nguyễn Thị Thúy Liễu Hoàng Thị Thanh Thảo Lưu Đình Trác Phương Nghĩa Nguyễn Thị Phương Thảo (29-1) Nguyễn Thành Trung Nguyễn Thị Yến Nhi Nguyễn Thị Kiều Thu Lâm Hoàng Minh Tuấn Lê Thanh Nhẫn Nguyễn Thanh Ngọc Thuỷ Bùi Thị Cẩm Tú Đàng Thị Kim Sắc Đoàn Thị Minh Thư Trần Bùi Cẩm Vân Đỗ Thị Thanh Đặng Ngọc Thanh Vân Lớp Lý Chính Qui TPHCM, Tháng 11 Năm 2008 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Tiểu luận môn thiên văn học GVHD:Th.S Trần Quốc Hà Mục lục Mục lục I HIỆN TƯỢNG MÂY DẠ QUANG: I.1 Giới thiệu tượng: I.2 Giải thích tượng: II HIỆN TƯỢNG CỰC QUANG: II.1 Giới thiệu tượng: II.2 Giải thích tượng: 11 II.3 Ứng dụng: .16 III HIỆN TƯỢNG NHẬT THỰC NGUYỆT THỰC: 17 III.1 Nhật thực .17 III.1.1 Nhật thực gì? .17 III.1.2 Các loại nhật thực: 17 III.1.3 Quan sát nhật thực: 20 III.2 Nguyệt thực: 23 III.2.1 Nguyệt thực gì? 23 III.2.2 Các loại nguyệt thực: 23 III.2.3 Quan sát nguyệt thực : 24 III.3 Nguyên nhân xảy tượng nhật thực nguyệt thực chu trình nhật thực nguyệt thực: 24 III.3.1 Nguyên nhân xảy nhật thực - nguyệt thực: 25 III.3.2 Chu kì nhật nguyệt thực: 27 IV HIỆN TƯỢNG BIẾN ĐỔI MÀU SẮC TRÊN BẦU TRỜI: 28 IV.1 Cơ sở lý thuyết: 28 IV.1.1 Định luật Rayleigh: .28 IV.1.2 Thuyết điện từ tán xạ hạt nhỏ (xét định tính): 29 IV.2 Giải thích tượng: 31 IV.2.1 Màu xanh bầu trời : 31 IV.2.2 Màu Mặt trời : 33 IV.2.3 Màu mây, sương mù : .35 IV.2.4 Tại bầu trời đêm lại đen? 37 V HIỆN TƯỢNG CẦU VÒNG: 40 V.1 Giới thiệu tượng: 40 V.1.1 Cầu vồng gì? 40 V.1.2 Làm để quan sát cầu vòng? 40 V.2 Giải thích tượng: 41 V.2.1 Giải thích tượng: 41 V.2.2 Vài tính tốn cầu vồng: 42 Trang LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Tiểu luận môn thiên văn học GVHD:Th.S Trần Quốc Hà V.2.3 Tại bảy sắc cầu vồng lại sếp theo thứ tự vậy? .43 V.2.4 4/ Tại cầu vồng có dạng vịng cung? 43 V.2.5 Vùng Alexandre gì? .44 V.2.6 Tại không đến chân cầu vồng? 45 V.3 Một số cầu vồng đặc biệt: 45 VI HIỆN TƯỢNG MẶT TRỜI GIẢ: 49 VI.1 Giới thiệu tượng: 49 VI.1.1 Hiện tượng mặt trời giả gì? 49 VI.1.2 Các nơi xuất mặt trời giả: 49 VI.2 Giải thích tượng: 51 VI.2.1 Halo: .51 VI.2.2 Quầng sáng halo hình thành nào? 53 VI.2.3 Mặt trời giả hình thành nào? .60 Tài liệu tham khảo 62 Trang LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Tiểu luận môn thiên văn học GVHD:Th.S Trần Quốc Hà Lời ngỏ Thiên văn khoa học lí thú lạ tồn từ lâu Những ham muốn khám phá lĩnh vực khởi đầu từ việc quan sát tượng vật lí xảy bầu trời Các tượng thiên văn vật lí xảy bầu trời phong phú đa dạng Việc lí giải chúng địi hỏi phải có kiến thức sâu rộng Mặc dù khoa học ngày phát triển cao đạt nhiều thành tựu kì vĩ đặc biệt ngành thiên văn vũ trụ, song tầm nhìn lồi người hạn chế dĩ nhiên khơng tránh khỏi bước mò mẫm hành trình chinh phục kho tàng kiến thức sâu rộng Trên tinh thần đam mê học hỏi, nhóm thực nỗ lực hoàn thành tiểu luận “ Những tượng vật lí bầu trời” đề cập đến tượng quang tiêu biểu thiên văn Tài liệu cung cấp kiến thức tổng quát từ nhiều nguồn tài liệu Do hạn chế hiểu biết trình độ ngoại ngữ nên q trình thực khơng tránh khỏi sai sót, nhóm mong người đọc thơng cảm nhiệt tình đóng góp ý kiến để lần thực sau dược tốt Chân thành cảm ơn! Nhóm thực Trang LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Tiểu luận môn thiên văn học GVHD:Th.S Trần Quốc Hà I HIỆN TƯỢNG MÂY DẠ QUANG: I.1 Giới thiệu tượng: Những đám mây quang (Noctilucent Cloud hay Night-shining Cloud) đám mây cao bầu khí (85km) khúc xạ ánh sáng vào lúc trời mờ tối (hồng hay bình minh) mặt trời lặn Lúc mây quang toả sáng bầu trời mà không thấy nguồn sáng rõ rệt Những hình ảnh hồng kỳ thú bầu trời đêm trở thành thú vui thư giãn phổ biến toàn giới Dù mây quang trơng giống ngồi khơng gian, thực chúng tầng khí trái đất (độ cao từ 50 đến 85 km) Tầng khơng lạnh (-1250C) mà cịn khơ - khơ gấp 100 triệu lần khơng khí hoang mạc Sahara Mây quang tượng tương đối lần mô tả vào năm 1885, hai năm sau kiện phun trào đảo núi lửa Krakatoa (Indonesia) Núi lửa phun trùm tro bụi mảnh vụn lên bầu khí Trái Đất đạt tới độ cao 80 km Sự kiện ảnh hưởng tới khí hậu thời tiết tồn cầu nhiều năm có lẽ tạo đám mây quang Ảnh hưởng vụ phun trào núi lửa Krakatoa đi, đám mây tích điện màu xanh lục bất thường cịn lại Chúng náu tầng mỏng manh Trái Đất – vùng khí bên với áp lực nhỏ 10.000 lần áp lực nước biển Chúng xuất thường xuyên vào tháng mùa hè từ 50 đến 70 độ Bắc Nam Một kỷ trước đây, chúng bị hạn chế vĩ độ 50, phải đến nơi Anh, Scandinavi Nga, khu vực bắc Âu Canada nhìn thấy chúng Trong năm gần đây, chúng xuất miền Nam bang Utah Colorado Mỹ Trang LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Tiểu luận môn thiên văn học GVHD:Th.S Trần Quốc Hà Ngày 18/2/2003, phi hành gia trạm không gian quốc tế ISS mục kích Mây quang phía hồ Saimaa cảnh tượng đẹp mắt: Đó đám mây quang, hay gọi mây chiếu sáng đêm có hình dáng dài mỏng mảnh màu xanh tuyệt đẹp bay lơ lửng quanh quỹ đạo trái đất Tháng 1/2003, phi hành gia Don Pettit nhà khoa học Phịng thí nghiệm quốc gia Los Alamos cho biết: “Trong nhiều tuần qua, thưởng thức quang cảnh đẹp mắt đám mây vùng nam bán cầu Chúng thường thấy chúng bay bầu trời đất nước Australia Nam Mỹ” Những người trái đất nhìn thấy chúng tỏa sáng lấp lánh sau mặt trời lặn, nhìn từ khơng gian đẹp Pettit ước tính chiều cao chúng lên đến 80-100 km Những đám mây khơng ngừng rực sáng trơi dần phía vùng cực, lần vệ tinh ( vệ tinh Aeronomy of Ice in the Mesosphere NASA) chụp từ vũ trụ Loại mây bí ẩn gọi "đèn đêm" Các đám mây hình thành độ cao 80 km bề mặt đất, tầng khí gọi mesosphere, xuất tháng hè cực Nam mùa hè cực Bắc Một lần đám mây sáng rực quan sát từ mặt đất, bầu trời Budapest, Hungary hôm 15/06/2007 (Ảnh:LiveScience) Vào ngày 11/06/2007, cameracủa vệ tinh nhân tạo AIM (Aeronomy of Ice in the Mesosphere ) cung cấp liệu đám mây quang Bắc cực thuộc khu vực châu Âu Bắc Mỹ Màu trắng xanh sáng hiển thị cấu trúc đám mây quang, màu đen nơi khơng có liệu (Ảnh: LiveScience) Trang LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Tiểu luận môn thiên văn học GVHD:Th.S Trần Quốc Hà I.2 Giải thích tượng: Tro núi lửa Krakatoa nguyên nhân năm 1885, khơng thể giải thích cho tượng ngày Những đám mây gần trái đất lấy bụi từ bão gió sa mạc, thật khó mà bốc bụi lên đến tận tầng khí Điều bụi vũ trụ Mỗi ngày trái đất tiếp xúc với hàng thiên thạch - mẩu vụn chất thải từ chổi hành tinh nhỏ Đa số chúng có kích thước phù hợp với đám mây quang Một nhà vật lý học plasma Paul M Bellan – giáo sư vật lý ứng dụng Viện công nghệ California (Caltech) cuối tìm lời giải đáp cho đặc điểm kỳ lạ đám mây quang, chấm dứt bí ẩn kéo dài nhiều thập kỷ Ơng cho biết : “Phạm vi có mây quang dường tăng lên, có lẽ khí hậu tồn cầu ấm dần lên” Mây quang tượng xảy vào mùa hè bầu khí độ cao 85 km lạnh mùa hè đến, thúc đẩy trình hình thành hạt băng tạo nên đám mây Các tinh thể nước đá mây cần hai điều kiện để phát triển: phân tử nước để chúng bám vào, chẳng hạn bụi Nước tụ tập bụi để tạo thành giọt nước hay tinh thể nước đá tiến trình gọi với tên “sự cấu thành hạt nhân” chúng xảy tất đám mây bình thường Theo nhà nghiên cứu Poker Flat (Alaska), hai mươi lăm năm trước họ phát đặc tính khác thường đám mây phản chiếu mạnh với ra-đa Giải thích: hạt băng mây quang bao phủ lớp kim loại mỏng có thành phần bao gồm natri sắt Lớp màng kim loại khiến sóng ra-đa phản xạ gợn sóng đám mây giống tượng tia X phản xạ từ lưới tinh thể (Theo số tháng tờ Journal of Geophysical Research-Atmospheres) Nguyên tử Natri sắt thu thập tầng khí bên sau băng siêu nhỏ nổ tung bầu trời Các nguyên tử kim loại định cư lớp nước mỏng độ cao nơi xảy mây quang Các nhà thiên văn học sử dụng lớp Natri để tạo dẫn nhân tạo chiếu sáng nhờ tia laze cho kính viễn vọng quang học thích nghi nhằm loại bỏ hiệu ứng gây nhiễu loạn bầu khí để có hình bầu trời rõ nét Các biện pháp xác định độ đậm đặc lớp nước có nguyên tử natri sắt cho thấy nước kim loại giảm tới 80% có mây quang diện Giáo Trang LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Tiểu luận môn thiên văn học GVHD:Th.S Trần Quốc Hà sư Bellan cho biết: “Mây quang giống bẫy ruồi nguyên tử natri sắt” Qua thí nghiệm thực phịng thí nghiệm, nhà nghiên cứu khác phát nhiệt độ lạnh lẽo (-123 độ C) bên đám mây quang, nguyên tử nước có natri nhanh chóng đọng lại bề mặt băng để hình thành kim loại Giáo sư Bellan nói: “Nếu có hạt băng phủ kim loại mây quang rađa phản ứng mạnh Hiện tượng tổng hợp phản ứng hạt băng Trên thực tế hạt băng không gây phản ứng mạnh đến Điều mấu chốt đường gợn sóng đám mây có chứa hạt băng phủ kim loại phản xạ củng cố cho nhau, tượng giống đoàn diễu hành bước qua cầu khiến cầu rung chuyển” Kết luận: Mây quang cấu tạo từ tinh thể nước đá nhỏ xíu, tương đương với kích thước phân tử khói thuốc Ánh mặt trời phản chiếu từ tinh thể khiến cho chúng có màu xanh đặc trưng Các hạt băng mây quang bao phủ lớp kim loại mỏng có thành phần bao gồm Natri sắt Natri sắt đâu ? Do tro bụi mảnh vụn phun trào từ núi lửa lên bầu khí Trái Đất đạt tới độ cao vào cỡ 80 km Nguyên tử Natri sắt thu thập tầng khí bên sau băng siêu nhỏ nổ tung bầu trời Các nguyên tử kim loại định cư lớp nước mỏng độ cao nơi xảy mây quang ************** Trang LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Tiểu luận môn thiên văn học GVHD:Th.S Trần Quốc Hà II HIỆN TƯỢNG CỰC QUANG: II.1 Giới thiệu tượng: Cực quang tượng thấy Trái Đất, thường xuất vào buổi đêm, vùng trời hai cực Trái Đất Cực quang diễn Bắc bán cầu Trái Đất gọi bắc cực quang, hay ánh sáng bắc cực; nam bán cầu nam cực quang hay ánh sáng nam cực Bắc cực quang Nam cực quang Nơi xảy tượng cực quang: Ở Alaska (Mỹ), phần lớn lãnh thổ Canada, hay vùng nằm từ vĩ độ 60 trở lên Cực quang vùng nam Australia Bắc cực quang South Dakota Một ảnh chụp cực quang Canada Cực quang Na Uy, thường xảy từ tháng đến tháng 10 từ tháng đến tháng Sau số hình ảnh Bắc cực quang nhìn thấy bầu trời Longyearbyen, Na Uy sáng sớm 10-3-2008 Trang LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Tiểu luận môn thiên văn học GVHD:Th.S Trần Quốc Hà Tại Juneau, Alaska, Mỹ Bắc cực quang Alaska Nam cực quang Swifts Creek, Victoria, Úc Trong thiên văn học, cực quang tượng quang học đặc trưng thể đầy màu sắc ánh sáng bầu trời đêm Các dải sáng liên tục động thay đổi làm cho chúng trông giống dải lụa màu bầu trời Đây coi hình ảnh đẹp tự nhiên Biểu hiện: Màu sắc cực quang: Những dải ánh sáng màu hồng, lam, vàng, tím… rực rỡ biến ảo khôn lường Tia vừa tắt đi, tia khác lại xuất hiện, nhảy múa, lung linh đủ màu sắc Phần lớn cực quang có màu vàng ánh lục đơi tia cao có màu đỏ đỉnh dọc theo gờ Trang LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Tiểu luận môn thiên văn học GVHD:Th.S Trần Quốc Hà VI HIỆN TƯỢNG MẶT TRỜI GIẢ: VI.1 Giới thiệu tượng: VI.1.1 Hiện tượng mặt trời giả gì? Đó tượng xuất lúc hai ba hay nhiều “mặt trời” lúc Khi đồng thời xuất mặt trời có mặt trời thật cịn lại hư ảo gọi l mặt trời giả Trong mặt trời thật sáng mặt trời giả Mặt trời ảo thường xuất lớp mây cuộn tròn Loại mây cuộn cách mặt đất khoảng 6000 mét, nhiệt độ thấp Mặt trời giả thường xuất theo cặp đơi khi, có mặt trời giả xuất hai phía mặt trời thật Chúng thường khơng có dạng trịn mặt trời, mà kéo dài theo hình giọt nước mắt với đỉnh nhọn hướng xa mặt trời Thông thường, ta thấy mặt trời giả vào khoảng sau trưa hay sáng sớm, vào cuối thu, suốt mùa đông đầu xuân Ở Alska, tượng thường thấy vào lúc bình minh hay hồng điều kiện trời nhiều sương Hiện tượng diễn lúc mặt trời gần chân trời, Sun dogs (Parhelia) gọi mặt trời giả vùng sáng rìa VI.1.2 Các nơi xuất mặt trời giả: Năm 1550, quân đội Carl V (Charles Quint), tiến công thành Madrid, bao vây thành đến mức chim bay không lọt Đến tháng năm thứ hai, lúc trăm họ lâm cảnh đói rét, trời xuất lúc ba mặt trời, ba mặt trời ngày xếp thành hàng, hai “mặt trời” hai bên mang theo “một thánh giá thập tự” phát sáng Hiện tượng thiên văn thần kì làm xơn xao thành, trăm họ chạy chạy lại bảo nói “thượng đế đến cứu thành này”; kẻ xâm lược vơ hoảng sợ, cho “sự báo trước ý trời”, hoàng đế Carl V hốt hoảng lệnh rút quân, là, ba “mặt trời” đuổi quân xâm lược Trang 49 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Tiểu luận môn thiên văn học GVHD:Th.S Trần Quốc Hà Tháng năm 1551 quân địch bao vây Magdeburg nước Đức, nhiên trời xuất mặt trời, kẻ địch cho điềm rút quân Ngày 29 tháng năm 1790 bầu trời ErosyBideburg nhiên xuất mặt trời vòng tròn ánh sáng gồm màu đỏ, da cam, vàng, lục, lam, chàm, tím tạo thành Mùa xuân năm 1948 bầu trời thành Poltava Ukraine xuất mặt trời đem theo dải màu sặc sỡ bay không trung Hiện tượng thiên văn có xuất Trung Quốc Tháng năm 1964, Nội Mông xuất ba “mặt trời” cụ giả địa phương cho biết tổ tiên họ nhìn thấy tượng Mấy năm gần đây, số vùng Trung Quốc lại liên tiếp xảy Trung Quốc tượng Ngày 19 tháng năm 1986, dân chúng thành Tây An ngạc nhiên thấy không xuất năm “mặt trời” Theo ghi chép tháng năm 1934 Tây An – Trung Quốc hai ngày liền xuất tới bảy “mặt trời” Vào lúc chiều ngày 14 tháng 11 năm 2007 thành phố Cáp Nhĩ Tân - Trung Quốc xuất lúc hai mặt trời, chúng tồn tai 40 phút, mặt trời giả nằm phía nam mặt trời thật, từ từ mờ dần , mờ dần khuất vào đám mây hồng cuối biến Trang 50 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Tiểu luận môn thiên văn học GVHD:Th.S Trần Quốc Hà Long Beach, California ngày 25-02-1994 Tháng 3, 1990 Wrightwood, California Wrightwood, California ngày 14-01-1998 Lowa - January 27, 2004 Churchill, Manitoba ngày 04-02-2007 03-11-2007, Arctic Ocean of Canada Ngày 05-06-2008 Tampere, Finland VI.2 Giải thích tượng: Hiện tượng thiên văn khơng thần bí, chúng tượng quang học bình thường Hiện tượng nghiên cứu giải thích khúc xạ ánh sáng tinh thể bụi đá đám mây cao VI.2.1 Halo: Xung quanh mặt trời có lúc xuất vịng, hai vịng chí nhiều vịng ánh sáng, thơng thường dự báo gió lên thời tiết thay đổi Loại vịng sáng có xung quanh mặt trăng có, đơi quanh Trang 51 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Tiểu luận môn thiên văn học GVHD:Th.S Trần Quốc Hà hành tinh sáng Kim, gọi quầng sáng (halo) Quầng mặt trời, quầng mặt trăng đơn giản thường thấy, quầng mặt trời, quầng mặt trăng phức tạp thấy Khi nhiều quầng tán xuất đan xen lẫn nhau, chỗ đan xen hình thành điểm vơ sáng, nhìn giống mặt trời, mặt trời giả Vì tượng đan xen này, mặt trời giả trông giống mặt trời mang theo giá chữ thập Đối với người quan sát mặt đất cầu vồng có nhiều màu sắc vầng hào quang (halo) Nhưng halo xuất với nhiều hình dạng khác nhau, số có chút màu sắc Đó chúng gây tác động ánh sáng mặt trời lên hai pha khác nước: nước đá nước Ánh sáng mặt trời kết hợp với giọt nước mưa tạo cầu vồng kết hợp với tinh thể nước đá tạo thành halo Vì vậy, bạn thấy halo bạn biết nước đá tinh thể hình thành muối đóng băng khơng có khả Hiện tượng vầng hào quang quanh mặt trời hay quanh mặt trăng nhà thiên văn thu thập nhiều Dưới liệt kê 10 cảnh chụp nơi khác giới năm gần đây: Moon halo ngày 21-04-2003 t ại Lansdowne, Pennsylvania, Hoa Kỳ Giải thích: Điều xảy thường lớp mỏng cao có chứa hàng triệu tinh thể nước đá kết tụ che phủ gần kín bầu trời Mỗi tinh thể nước đá mảnh gương nhỏ li ti Vì phần lớn tinh thể có hình cạnh lục giác dài gần giống nhau, ánh sáng xuyên qua mặt tinh thể bị bẻ góc 22 độ phản chiếu, tương ứng với đường kính vầng hào quang Hào quang mặt trời xảy ban ngày tương tự Ngày 04-08-2004 Germany Trier Giải thích: Bầu trời tuyệt diệu chụp ảnh gồm có vầng hào quang 22 độ cong, vịng trịn phản chiếu tồn vẹn, vịng cung quanh chân trời, vịng cung chiều ngang.Một mơ dùng computer bắt chước hình có Mây che bới phần ánh sáng chói lọi từ mặt trời Ánh sáng phản chiếu qua mảng tinh thể nước đá hình lục giác tạo hình ảnh Những tinh thê đơng đá ngồi tầng khí tạo nên sundogs Moon halos (tạm gọi "thiên cẩu" "nguyệt lãng") Trang 52 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Tiểu luận môn thiên văn học GVHD:Th.S Trần Quốc Hà Giải thích: Đơi dường mặt trời nhìn kính to lớn Trong hình bên, thật có hàng triệu tâm gương bé nhỏ : tinh thể nước đá Khi nước đơng lại khí quyện cao, mảnh tinh thể dẹp, bé, hình lục giác tựu hình Khi tinh thể rơi xuống đất, hạt giống kính bé nhỏ, phản chiếu ánh sáng mặt trời cho thây Tấm hình chụp gần lúc mặt trời lặn tháng qua gần thành Nashville, Tennessee, Hoa kỳ Phía sau mái nhà cây, bên đám mây thấp cảnh hào quang tuyệt vời tạo nên ánh sang mặt trời phản chiếu lên tinh thể nước tầng khí Ngày 09-03-2005 Nashville, Tennessee Sun halo ngày 14-012002 Ames, Iowaa Moon halo ngày 15-052000 San Sebastian, Spain Moon halo ngày 13-032003 Caledon, Ontario, Canada Ngày 16-05-2008 Château de Chambord in France TPHCM, Việt Nam ngày 13-062008 Nov 2006 Mt Hopkins, Arizona Ngày 11-04-2006 Gunlock, Utah VI.2.2 Quầng sáng halo hình thành nào? Bất kể quầng sáng đơn giản hay phức tạp, ngun lí hình thành chúng giống cao lạnh mặt đất, nước kết tinh thành nhiều hạt băng nhỏ, chúng trôi nỗi phân tán khơng Hình dạng hạt băng theo quy tắc, có hạt Trang 53 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Tiểu luận môn thiên văn học GVHD:Th.S Trần Quốc Hà miếng mỏng hình sáu cạnh, có hạt hình trụ thẳng sáu cạnh (lục lăng) Sau ánh sáng mặt trời hay mặt trăng chiếu vào hạt băng nhỏ này, tia sáng lệch Giống ánh sáng trắng sau vào lăng kính ba cạnh góc khúc xạ tia đỏ nhỏ nhất, góc khúc xạ tia tím lớn nhất, phương hướng tia đơn sắc vào mắt bạn khác nhau, khiến bạn nhìn thấy màu sắc khác Khi trời có nhiều hạt băng nhỏ chúng xếp chỉnh tề, lúc tia sáng màu với góc độ khác vào mắt bạn, làm cho bạn nhìn thấy vịng màu lớn ngồi tím đỏ xoay quanh mặt trời trung tâm hình thành quầng phổ thơng Ta biết gặp lạnh ngưng kết thành giọt nước nhỏ, có khả ngưng kết thành vài loại tinh thể khác, hình chóp hai đầu nhọn, hình chóp có đầu nhọn Những tia khúc xạ từ lăng kính phức tạp Có tia tới phân thành tia phản chiếu khơng phương hướng, tia phản chiếu tới mắt bạn làm cho bạn nhìn thấy nhiều quầng tán; quầng tán đan xen với tạo thành tượng thiên văn phức tạp Dùng phương pháp đơn giản giúp bạn nhìn thấy quầng tán Ban đêm trước hết tắt hết đèn phịng, hà khẽ vào kính, nước sau gặp lạnh kính ngưng đọng lại thành lớp giọt nước nhỏ, Từ trời tối đen nhìn qua lớp sương mù đèn sáng nơi xa bên cửa sổ, bạn thấy xung quanh đèn giống màu quầng tán, ngun lí hình thành giống quầng tán trời, chẳng qua hình thành tia sáng qua giọt nước khúc xạ lệch nên không sáng quầng khơng Tinh thể băng: Có nhiều dạng khác tinh thể băng, hầu hết chúng có dạng lục giác Hình 13-2 biểu diễn đơn giản dạng tinh thể băng quan sát Platelet tạm dịch dĩa đá giống mặt phẳng có sáu cạnh (hình lục giác ) Nhờ vào dạng đĩa mà platelet rơi với mặt dẹt song song mặt đất, giống tờ giấy mỏng rơi Trang 54 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Tiểu luận môn thiên văn học GVHD:Th.S Trần Quốc Hà Hình 13-3 cho thấy chuyển động rơi thông thường platelet tia sáng điển hình từ mặt trời chiếu qua Trên thực tế, dao động quanh trục Những đường đứt nét cho thấy phần lăng kính nước đá Sáu cạnh thường bề mặt tinh thể dẹt, bề mặt tinh thể dẹt mảnh thủy tinh Sự tán sắc ánh sáng giống lăng kính nguyên nhân gây quầng sáng, dĩ nhiên, theo cách phức tạp Với nhiều dĩa đá này, tia sáng đỏ đến mắt bạn bị trộn lẫn với tia sáng cam gần hay tia sáng vàng chí màu lục Sự pha trộn màu sắc tạo màu trắng giống bầu trời sương mù đơn Quầng sáng kết số tính chất khác lăng kính góc khúc xạ cực tiểu Với góc 600 đỉnh lăng kính biểu diễn cách mở rộng mặt tinh thể hệ số khúc xạ tinh thể băng (n=1.31) ta tính tốn góc lệch cực tiểu 21.840 Chi tiết hơn, người ta áp Trang 55 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Tiểu luận môn thiên văn học GVHD:Th.S Trần Quốc Hà dụng chiết suất n= 1.306 màu đỏ, n=1.317 màu xanh dương tính tốn góc 21.54° 22.37° tương ứng với màu Càng vào viền quầng sáng sắc nét đỏ dần với góc lệch cực tiểu nhỏ dần tạo thành từ tinh thể gần theo hướng mặt trời mặt trăng Viền ngồi quầng sáng xuất màu xanh đậm màu bước sóng khác khúc xạ góc Sự phân chia màu sắc ánh sáng trắng lăng kính kết tán sắc, biến thiên số khúc xạ ánh sáng theo bước sóng Chính điều mang lại màu sắc cho mặt trời giả Một lăng kính khúc xạ hình học minh chứng thích hợp cho tán sắc ánh sáng việc sử dụng góc lệch cực tiểu cung cấp tốt cho việc đo lường số khúc xạ vật liệu Lăng kính phản xạ sử dụng cho việc xây dựng thay đổi định hướng hình ảnh tạo phản xạ tồn phần thay khúc xạ Ánh sáng trắng bị chia cắt thành màu sắc quang phổ tán sắc qua lăng kính Những lăng kính đặc trưng góc lệch cực tiểu Trang 56 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Tiểu luận môn thiên văn học GVHD:Th.S Trần Quốc Hà δ Độ lệch cực tiểu đạt cách điều chỉnh góc tới có tia sáng xuyên qua lăng kính song song với đáy lăng kính Ứng dụng khúc xạ sáng qua lăng kính tinh thể băng hình lục lăng nhỏ đặt khơng khí: Kết khúc xạ - quầng sáng 220 thường quan sát vùng thuộc vĩ độ bắc Thực tinh thể băng định hướng cách ưu tiên theo chiều ngang phần sáng quầng sáng 220 đổ theo chiều ngang hai bên mặt trời, vùng sáng thường gọi mặt trời giả Nếu bạn có lăng kính thuỷ tinh hay nước đá xoay quang trục, quang phổ tốt tìm thấy bạn giữ lăng kính góc thích hợp tia tới bề mặt lăng kính Xoay chút hai bên, phân ly màu sắc yếu góc tăng lên Người ta chứng minh góc cực tiểu có giá trị 22o Khơng có tia khúc xạ với góc lớn 22o Do dĩa đá rơi xoay lúc, góc phân tách màu sắc lớn 22o từ mặt trời Mọi dĩa đá quầng sáng mặt trời khúc xạ với góc lớn 22o, vậy, phần bên quầng sáng tối phần bên ngồi quầng sáng Cấu trúc Halo: Hình 13-4 cho thấy hai dạng phổ biến quầng sáng Quầng sáng 22o hình thành tinh thể băng nằm gần với người quan sát Thông thường, tinh thể băng nằm gần, quầng sáng rõ sáng Vòng tròn bao quanh mặt trời gọi Nhật hoa, thường hình thành giọt nước sương mù Ở quầng sáng 22o mặt trời, ta có cảm giác bầu trời xanh bình thường Đối với người mặt đất, quầng sáng phổ biến quầng sáng 22o Vòng tròn bao quanh mặt trời thường nhận thấy rõ rệt Trang 57 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Tiểu luận môn thiên văn học GVHD:Th.S Trần Quốc Hà Không nên nhầm lẫn 22o halo với quầng sáng bao quanh mặt trời hay mặt trăng (tạo nước hay tinh thể băng) 22o số đo góc halo mặt trời hay mặt trăng Trải rộng bàn tay, duỗi cánh tay bạn sau dùng ngón che mặt trăng lại, ngón út bạn lúc cách mặt trăng khoảng 22o.(minh họa hình 13-4) Vì hầu hết người khơng nhìn lên trời nên tượng tương đối sáng đến mắt Những người thường xuyên quan sát bầu trời chắn nhìn thấy tượng Hiện tượng phổ biến nhiều tháng trời lạnh quầng sáng dễ quan sát tinh thể băng nằm gần người người quan sát, tầng đông đặc thấp vào mùa đông Trong thực tế, bạn gần tinh thể băng, quầng sáng phân biệt rõ với nhiều màu sắc rực rỡ Quầng sáng 22o tạo phản xạ ánh sáng qua dĩa đá rơi dao động với góc lớn chúng rơi Quầng sáng halo xuất từ lớp mây tầng chứa tinh thể băng với nhiều hình dạng khác (hình 13-2) Vì mà ỡ phía Bắc nước Mỹ, mưa hay tuyết thường xuất sau tượng khoảng 85-90% may nhìn từ mặt đất Nhưng theo thống kê, khơng có halo tầng mây khơng có nghĩa khơng có mưa hay tuyết Kích thước mặt trời trường hợp phóng đại lên đáng kể Có nhiều tượng dạng này, thường thấy từ mặt đất Chúng thường quan sát dễ dàng tầng cao ( tầng máy bay bay)- tầng nằm bên tầng đông lạnh khí quyển.Hình 13-5 cho ta thấy tâp hợp Trang 58 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Tiểu luận môn thiên văn học GVHD:Th.S Trần Quốc Hà dạng khác halo miêu tả đặt tên nhiều năm qua Tuy nhiên, thực tế nhiều halo khác, đặc biệt vùng trời đối diện với mặt trời Về mặt lý thuyết, có nhiều khả khác, nhiên, chưa có tài liệu ghi chép hình ảnh chúng Thơng thường ta thấy chúng xuất độc lập hay kèm vài tượng Bên cạnh halo 22o, halo khác dễ nhận thấy mặt trời giả Mặt trời giả xuất phản xạ ánh sáng qua dĩa đá rộng hơn, thường có tầng mây ti Những dự đốn mưa hay tuyết dựa theo tượng mặt trời ảo thường khơng xác Khi mặt trời gần đường chân trời, mặt trời giả thường xuất góc 22o hai bên mặt trời độ cao với mặt trời Khi mặt trời lên cao, góc mặt trời thực mặt trời ảo lớn dần Phần cịn lại tượng khó quan sát mặt đất, chúng thường thấy ta bay tầng mây ti Halo 46o ánh sáng khúc xạ dĩa đá xuyên qua cột đá hình thành ỡ nhiệt độ khác Cung tiếp tuyến thấp cung Parry thấy từ mặt đất Trang 59 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Tiểu luận môn thiên văn học GVHD:Th.S Trần Quốc Hà VI.2.3 Mặt trời giả hình thành nào? Những quầng sáng 220 xung quanh Mặt Trời hay mặt trăng xuất khúc xạ ánh sáng qua tinh thể băng hình lục giác Tại điểm vòng sáng đường chân trời thường mở rộng thành vệt sáng Ánh sáng khúc xạ từ điểm có cường độ sáng lớn nhiều so với phần lại Ánh sáng sáng chói v kéo dài xa đường chân trời giống đuôi nên gọi sundogs - chó theo mặt trời Sự trải dài phản xạ từ cạnh thẳng đứng tinh thể lục Trang 60 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Tiểu luận môn thiên văn học GVHD:Th.S Trần Quốc Hà lăng c nước đá Ánh sáng bật điểm giao đường chân trời mặt trời giải thích định hướng ảo theo phương ưu đãi tinh thể nước đá Sự định hướng tuân theo hiệu ứng Bernully Hiện tượng phản xạ ánh sáng từ dĩa đá phẳng vốn rung chậm chúng rơi Chuyển động quay bề mặt phẳng nhẵn làm chúng xuất với hình dạng giọt nước mắt toả sáng trực tiếp bên Mặt Trời Mặt trời giả Nam cực Ảnh chụp đảo Ross Nam Cực tháng 11-1987 Hiện tượng xảy điều kiện thật hồn hảo: vịng halo sáng phía nhạt màu bên ngồi vòng sáng mặt trời giả xuất lúc với vịng sáng halo thường thấy tràn ngập khơng gian khoảng thời gian ¾ Chỗ giao vịng sáng hình thành mặt trời giả chói sáng có màu sắc cầu vồng Trái lại, vịng sáng mặt trời giả sáng trắng khơng có sắc màu cầu vồng Sau tượng kết thúc, tinh thể nước đá kéo dài 8-12 mm rơi thẳng đứng xuống đất thời gian ngắn ************** Trang 61 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Tiểu luận môn thiên văn học GVHD:Th.S Trần Quốc Hà Tài liệu tham khảo Quang Học - TS Nguyễn Trần Trác & TS Diệp Ngọc Anh – NXB Đại Học Quốc Gia TP HCM – 2005 Vật Lí, Cơng Nghệ Và Đời Sống – Lê Nguyên Long & Nguyễn Khắc Mão – NXB Giáo Dục – 2003 Giáo trình an toàn điện – Phan Thị Thu Vân – NXB Đại Học Quốc Gia TP HCM – 2002 Giai điệu bí ẩn & Con người tạo vũ trụ - Trịnh Xuân Thuận – NXB Khoa Học Kĩ Thuật – Năm 2000 Tìm hiểu vũ trụ - Trương Minh Xương (chủ biên) – NXB Trẻ - Năm 2000 Chinh phục vũ trụ - Lê Huy Hòa (chủ biên) – NXB Đại Học Quốc Gia Hà Nội – Năm 2001 Bộ sách mười vạn câu hỏi sao? – Nguyễn Lân Dũng (chủ biên) – NXB Khoa Học & Kĩ Thuật Bách khoa toàn thư tuổi trẻ: Khoa học & kĩ thuật, phần – NXB Phụ Nữ - Năm 2002 Bách khoa tri thức học sinh – Lê Huy Hịa (chủ biên) – NXB Văn Hóa Thơng Tin – Năm 2002 Hỏi đáp: Thiên văn học – Nguyễn Kim Dân – NXB Trẻ - Năm 2001 Bộ sách bổ trợ kiến thức: Chìa khóa vàng Vật Lí – Dương Quốc Anh (biên dich) – NXB Đại Học Quốc Gia Hà Nội – Năm 1997 Các link từ trang web: • Http://www.bacbaphi.com.vn • Http://thuvienvatly.info/forums • Http://www.vitinfo.com.vn • Http://www.vit.com.vn • Http://www.wnrmag.com • Http://www.vietnews24.com/news •Http://www.tin247.com/7_hien_tuong_ky_thu_trong_tu_nhien_%282%29-1391783.html •Http://www.khoahoc.com.vn/doisong/21757_Giai_thich_dac_diem_ky_thu_cua_may _da_quang.aspx Trang 62 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Tiểu luận môn thiên văn học GVHD:Th.S Trần Quốc Hà • Http://vatly.hnue.edu.vn • Http://vietsciences.free.fr/RFI • www.google.com.vn – Từ khóa “nhậtt thực, nguyệt thực” • www.tuoitre.com.vn/khoa học • Http://www5.ttvnol.com/forum/thienvanhoc • Http://vatly.moohay.com • Http://www.khoahoc.com.vn • Http://forum.zing.vn ****************** Trang 63 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com ... luanvanchat@agmail.com Tiểu luận môn thiên văn học GVHD:Th.S Trần Quốc Hà IV HIỆN TƯỢNG BIẾN ĐỔI MÀU SẮC TRÊN BẦU TRỜI: Tại bầu trời mùa thu xanh, có ngày hè bầu trời trắng chí xám xịt, phía chân trời thường... luanvanchat@agmail.com Tiểu luận môn thiên văn học GVHD:Th.S Trần Quốc Hà VI HIỆN TƯỢNG MẶT TRỜI GIẢ: VI.1 Giới thiệu tượng: VI.1.1 Hiện tượng mặt trời giả gì? Đó tượng xuất lúc hai ba hay nhiều “mặt trời? ?? lúc... Quốc Hà Lời ngỏ Thiên văn khoa học lí thú lạ tồn từ lâu Những ham muốn khám phá lĩnh vực khởi đầu từ việc quan sát tượng vật lí xảy bầu trời Các tượng thiên văn vật lí xảy bầu trời phong phú đa