Rayleigh аспан үлгісі - Rayleigh sky model - Wikipedia

The Rayleigh аспан үлгісі байқалғандарды сипаттайды поляризация күндізгі үлгі аспан. Атмосферада Рэлей шашырау туралы жарық ауадан молекулалар, су, шаң және аэрозольдер себептері аспанның жарығы анықталған поляризация үлгісіне ие болу. Бірдей серпімді шашырау процестер аспанның көгілдір түсіне әкеледі. Поляризация әрқайсысында сипатталады толқын ұзындығы оның көмегімен поляризация дәрежесі, және бағдар (электрондық вектор бұрышы немесе шашырау бұрышы).

Аспанның поляризациялық өрнегі тәуелді аспан жағдайы күн. Барлық шашыраңқы жарық белгілі бір дәрежеде поляризацияланған болса, жарық жарық көзінен 90 ° шашырау бұрышында жоғары поляризацияланған. Көп жағдайда жарық көзі - күн, бірақ ай да сол үлгіні жасайды. Поляризация дәрежесі алдымен күннен қашықтық өскен сайын артады, содан кейін күннен алшақтайды. Осылайша, поляризацияның максималды дәрежесі күн сәулесінен 90 ° шеңбер шеңберінде болады. Бұл диапазонда поляризация деңгейіне 80% жуық жетеді.

Поляризация дәрежесі күн батқанда немесе күн шыққан кезде Рэлей аспанда. Зенит графиктің ортасында орналасқан.

Күн орналасқан кезде зенит, максималды поляризация жолағы айналасында оралады көкжиек. Аспандағы жарық горизонт бойынша көлденең поляризацияланған. Кезінде ымырт не Верналда, не Күзде күн мен түннің теңелуі, максималды поляризация диапазоны Солтүстік-Зенит-Оңтүстік жазықтығымен анықталады, немесе меридиан. Атап айтқанда, поляризация меридиан көкжиекпен түйісетін солтүстік пен оңтүстікте көкжиекте тік болады. Күн мен түннің теңелуіндегі ымырттағы поляризация оң жақтағы фигурамен бейнеленген. Қызыл жолақ аспан жоғары поляризацияланған Солтүстік-Зенит-Оңтүстік жазықтығындағы шеңберді білдіреді. The негізгі бағыттар N, E, S, W сағат 12-де, 9-да, 6-да және 3-те (сағат тіліне қарсы сағат тіліне қарсы аспан сферасы өйткені бақылаушы аспанға қарайды).

Поляризация схемасы күнге тәуелді болғандықтан, ол тек тәулік ішінде ғана емес, жыл бойы да өзгеретінін ескеріңіз. Күн оңтүстікке қарай батқанда, қыста Солтүстік-Зенит-Оңтүстік жазықтығы ығысады, «тиімді» Солтүстік батысқа қарай орналасқан. Осылайша, егер күн азимутында 255 ° (батыстан оңтүстікке қарай 15 °) батса, поляризация заңдылығы горизонт бойымен 345 ° (солтүстіктен 15 ° батысқа қарай) және 165 ° (15 ° шығысқа қарай) азимутта болады. Оңтүстік).

Бір күн ішінде өрнек күннің өзгеруімен бірге айналады. Ымыртта ол әдетте жергілікті күн шыққанға дейін 45 минут бұрын пайда болады және жергілікті батқаннан кейін 45 минут өткен соң жоғалады. Орнатқаннан кейін ол өте тұрақты, тек айналуында ғана өзгеріс көрсетеді. Оны кез-келген күні поляризацияланған күн көзілдірігі арқылы оңай көруге болады.

Көптеген жануарлар аспанның поляризациялық өрнектерін ымыртта және күні бойы а ретінде пайдаланады навигация құрал. Ол тек күннің орналасуымен анықталатындықтан, оны жануарларға бағыттауға арналған компас ретінде оңай қолданады. Поляризация заңдылықтарына бағдарлай отырып, жануарлар күннің орнын анықтай алады және осылайша кардиналды бағыттарды анықтай алады.

Теория

Геометрия

Релей аспанын бейнелейтін геометрия

Аспан поляризациясының геометриясын күн, зенит және бақыланған сілтеме (немесе шашырау нүктесі) негізінде жасалған аспан үшбұрышы арқылы бейнелеуге болады. Модельде γ - бақыланатын меңзеу мен күн арасындағы бұрыштық арақашықтық, Θс - бұл күн зенитінің арақашықтығы (90 ° - күн биіктігі), Θ - бақыланатын меңзеу мен зениттің арасындағы бұрыштық қашықтық (90 ° - байқалған биіктік), Φ - бақыланған бағыттағы зенит бағыты мен күн бағыты арасындағы бұрыш, және ψ - күн бағыты мен бақыланатын зенитке бағытталған бұрыш.

Сонымен, сфералық үшбұрыш күнде орналасқан үш нүктемен, зенитпен және бақыланатын нүктемен ғана емес, үш ішкі бұрышпен де, үш бұрыштық арақашықтықпен де анықталады. Жылы биіктік -азимут бақыланатын меңзеу мен күн арасындағы бұрыштық қашықтық және бақыланатын бағыт пен зенит арасындағы бұрыштық қашықтық өзгереді, ал күн мен зенит арасындағы бұрыштық арақашықтық уақыттың бір нүктесінде тұрақты болып қалады.

Күн батысқа қарай батқан кезде байқалатын меңзеу мен күн арасындағы бұрыштық қашықтық (жоғарғы учаске) ​​және бақыланған меңзеу мен зениттің (төменгі учаске) ​​арасындағы қашықтық

Сол жақтағы суретте биіктік-азимут торына түсірілген екі өзгеретін бұрыштық қашықтық көрсетілген (биіктігі х осінде, ал азимут у осінде орналасқан). Жоғарғы сюжет бақыланатын меңзеу мен күн арасындағы өзгеретін бұрыштық қашықтықты білдіреді, ол зенитте орналасқан ішкі бұрышқа (немесе шашырау бұрышына) қарама-қарсы. Күн зенитте орналасқан кезде бұл қашықтық көкжиек бойымен кез келген бағытта ең үлкен болады. Содан кейін ол биіктіктің биіктікке қарай зенитке қарай жылжуымен төмендейді. Ымырттың батысында күн батып бара жатыр. Демек, күн сәулесінен шығыста көкжиек бойымен ең үлкен қашықтықта, ал батыста көкжиек бойымен ең төменгі қашықтықта болады.

Сол жақтағы суреттегі төменгі сызба бақыланатын зенитке қарай күн сәулесінде орналасқан ішкі бұрышқа қарама-қарсы бұрыштық қашықтықты білдіреді. Бақыланған меңзеу мен күн арасындағы қашықтықтан айырмашылығы, бұл азимутқа, яғни кардиналды бағытқа тәуелді емес. Ол төменгі биіктікте көкжиек бойымен ең жақсы болып табылады және биіктікке қарай сызықты түрде азаяды.

Аспан үшбұрышының үш ішкі бұрышы.

Оң жақтағы фигура үш бұрыштық арақашықтықты білдіреді. Сол жағы зенит бағыты мен күн бағыты арасындағы бақыланатын бұрышты білдіреді. Бұл күннің аспанда қозғалуымен өзгеретін күн бағытына қатты тәуелді. Ортасы күн сәулесіндегі зенит бағыты мен меңзеу арасындағы бұрышты білдіреді. Тағы да бұл өзгеретін көрсеткішке өте тәуелді. Бұл Солтүстік және Оңтүстік жарты шарлар арасында симметриялы. Оң жағы күн бағыты мен меңзеу арасындағы зениттегі бұрышты білдіреді. Ол аспан сферасының айналасында айналады.

Поляризация дәрежесі

Рэлей аспан моделі болжам жасайды аспан поляризациясының дәрежесі сияқты:

Горизонт бойындағы поляризация.

Қарапайым мысал ретінде горизонттағы поляризация дәрежесін бейнелеуге болады. Оң жақтағы суретте көрсетілгендей, ол Солтүстікте (0 ° және 360 °) және Оңтүстікте (180 °) жоғары. Содан кейін ол косинус функциясына ұқсайды және Шығыс пен Батысқа қарай төмендейді, осы бағыттарда нөлге жетеді.

Төменде көрсетілгендей биіктік-азимут торына түсірілгенде поляризация дәрежесі оңай түсініледі. Күн батысқа қарай батқанда, поляризацияның максималды дәрежесін Солтүстік-Зенит-Оңтүстік жазықтығында көруге болады. Горизонт бойымен 0 ° биіктікте ол Солтүстік пен Оңтүстікте ең жоғары, ал Шығыс пен Батыста ең төмен. Зенитке (немесе максималды поляризация жазықтығына) жақындаған кезде биіктік жоғарылаған сайын, поляризация солтүстік пен оңтүстікте жоғары болып қалады және Шығыс пен батыста 90 ° -та қайтадан максимумға дейін өседі, сонда ол зенитте және шегінде болады поляризация жазықтығы.

Аспан сферасына түсірілгендей, аспан поляризациясының дәрежесі.
Поляризация дәрежесі. Қызыл жоғары (шамамен 80%), ал қара (0%) төмен.

Аспан сферасында көрсетілгендей поляризация дәрежесін көрсететін анимацияны көру үшін көршілес суретті нұқыңыз. Қара поляризация дәрежесі нөлге тең аймақтарды, ал қызыл поляризация деңгейі әлдеқайда үлкен аймақтарды білдіреді. Бұл шамамен 80% құрайды, бұл күндізгі уақытта Рэлейдің ашық аспанындағы максималды көрсеткіш. Бейне осылайша күн сәл көкжиектен жоғары және 120 ° азимутта болған кезде басталады. Аспан тиімді поляризацияланған Солтүстік-Зенит-Оңтүстік жазықтығында. Бұл аздап өтелді, өйткені күн азимуты шығысқа байланысты емес. Күн аспанды айналып өтіп, оны айналдыра дөңгелек поляризация үлгілері бар. Күн зенитте орналасқан кезде поляризация азимутқа тәуелсіз және биіктікке қарай азаяды (күн жақындаған сайын). Содан кейін үлгі күн батқанша көкжиекке жақындаған кезде жалғасады. Бейне күн көкжиектің астында орналасқанмен аяқталады.

Поляризация бұрышы

Поляризация бұрышы. Қызыл жоғары (шамамен 80%), ал қара (0%) төмен.

Шашырататын жазықтық - бұл күн, бақылаушы және бақыланатын нүкте (немесе шашырау нүктесі) арқылы өтетін жазықтық. Шашырау бұрышы, γ - бұл күн мен бақыланатын нүкте арасындағы бұрыштық арақашықтық. Шашырау бұрышының теңдеуі -ден алынған косинустар заңы сфералық үшбұрышқа (геометрия бөліміндегі жоғарыдағы суретке қараңыз). Оны береді:

[1]

Жоғарыдағы теңдеуде ψс және θс сәйкесінше күннің азимут және зенит бұрышы, ал ψ және θ сәйкесінше бақыланатын нүктенің азимут және зенит бұрышы болып табылады.

Бұл теңдеу бақыланатын меңзеу мен зенит арасындағы бұрыштық арақашықтық, θ нүктесінде бұзыладыс 0. Бұл жерде поляризация бағыты бақыланатын көрсетілім мен күн азимутының арасындағы азимут айырмашылығы ретінде анықталады.

Поляризация бұрышы (немесе поляризация бұрышы) бақыланатын нүктенің меридианына жанама вектордың және шашырау жазықтығына перпендикуляр бұрыштың арасындағы салыстырмалы бұрыш ретінде анықталады.

Поляризация бұрыштары азимутпен поляризация бұрышының тұрақты ығысуын көрсетеді. Мысалы, күн батыста батып бара жатқанда, поляризация бұрыштары көкжиектің айналасында жүреді. Бұл кезде поляризация дәрежесі күннің айналасында орналасқан дөңгелек жолақтарда тұрақты болады. Осылайша, поляризация дәрежесі және оған сәйкес бұрыш көкжиектің айналасында анық ауысады. Күн зенитте орналасқан кезде көкжиек тұрақты поляризация дәрежесін білдіреді. Сәйкес поляризация бұрышы әр түрлі нүктелерден зенитке қарай әр түрлі бағыттармен ығысады.

Оң жақтағы бейне аспан сферасына түсірілген поляризация бұрышын бейнелейді. Ол ұқсас түрде орналасқан күннен басталады. Бұрыш күн сәулесінен зенитке дейінгі түзудің бойында нөлге тең және бақыланатын нүкте шығысқа қарай сағат тілімен қозғалған кезде шығысқа қарай сағат тілімен өседі. Күн шығыста көтерілгеннен кейін, бұрыш аспан бойымен қозғала бастағанға дейін дәл осылай әрекет етеді. Күн аспанда қозғалған кезде күн, зенит және анти-күн анықтаған сызық бойымен бұрыш нөлге тең және жоғары болады. Бұл сызықтан оңтүстікке қарай, ал солдан солтүстікке қарай. Күн зенитте болған кезде, бұрыш толығымен оң немесе 0 болады. Бұл екі мән батысқа қарай айналады. Содан кейін бейне батыста күн батқан кезде осындай сәнді қайталайды.

Q және U Стокс параметрлері

Q және u кірісі.

Поляризация бұрышын Q және U-ге орауға болады Сток параметрлері. Q және U сәйкесінше 0 ° және 45 ° орналасу бұрыштары бойымен сызықтық поляризацияланған қарқындылық ретінде анықталады; -Q және -U орналасу бұрыштары бойынша 90 ° және -45 °.

Егер күн батыста көкжиекте орналасқан болса, онда поляризация деңгейі Солтүстік-Зенит-Оңтүстік жазықтығының бойында болады. Егер бақылаушы Батысқа қараса және шарықтау шыңына қараса, поляризация бақылаушымен көлденең орналасқан. Осы бағытта Q - 1, U - 0. Егер бақылаушы әлі күнге дейін Батысқа қарап тұрса, оның орнына солтүстікке қараса, онда поляризация онымен тік болады. Осылайша, Q −1, ал U 0 қалады. Горизонт бойымен U әрдайым 0. Q және Шығыс пен Батысты қоспағанда әрдайым −1 болады.

Горизонт бойынша шашырау бұрышы (күн бағыты мен бақылаушы бағыты арасындағы зениттегі бұрыш) шеңбер болып табылады. Шығыстан Батыс арқылы 180 °, ал батыстан шығыс арқылы ымыртта 90 ° құрайды. Күн батыста батып бара жатқанда, бұрыш 180 ° шығысқа қарай батысқа, ал 90 ° батысқа ғана шығыста болады. 45 ° биіктікте шашырау бұрышы сәйкес келеді.

Енгізу q және u параметрлерін Солтүстікке қатысты, бірақ биіктік-азимут шеңберінде болады. + Биіктігі бағытында деп, q-ны оңай шеше аламыз. Негізгі анықтамадан + Q - 0 °, -Q - 90 ° бұрыш екенін білеміз. Сондықтан Q синус функциясынан есептеледі. Сол сияқты U косинус функциясынан есептеледі. The поляризация бұрышы әрқашан шашырау жазықтығына перпендикуляр. Сондықтан поляризация бұрыштарын табу үшін шашыраудың екі бұрышына да 90 ° қосылады. Осыдан Q және U Стокс параметрлері анықталады:

және

Косинустар заңынан шыққан шашырау бұрышы күнге қатысты. Поляризация бұрышы дегеніміз - зенитке немесе оң биіктікке қатысты бұрыш. Күн мен зенитпен анықталған симметрия сызығы бар. Ол күн сәулесінен зенит арқылы «анти-күн» болатын аспан сферасының екінші жағына қарай тартылады. Бұл сонымен қатар тиімді Шығыс-Зенит-Батыс ұшағы.

Q кірісі. Қызыл жоғары (шамамен 80%), ал қара (0%) төмен. (Анимация үшін басыңыз)
U енгізу. Қызыл жоғары (шамамен 80%), ал қара (0%) төмен. (Анимация үшін басыңыз)

Оң жақтағы бірінші сурет аспан сферасына түсірілген q кірісін білдіреді. Ол күн-зенит-анти-күнмен анықталған сызыққа қатысты симметриялы. Ымыртта, Солтүстік-Зенит-Оңтүстік жазықтығында ол теріс, өйткені ол поляризация дәрежесімен тік болады. Ол көлденең немесе Шығыс-Зенит-Батыс жазықтығында оң. Басқаша айтқанда, ол ± биіктік бағытында оң, ал ± азимут бағытында теріс. Күн аспанмен қозғалған кезде q кірісі күн-зенит-анти-күн сызығы бойында жоғары болып қалады. Ол күн мен зенитке негізделген шеңбер бойымен нөл күйінде қалады. Зениттен өтіп бара жатқанда ол оңтүстікке қарай бұрылып, күн батқанға дейін сол заңдылықты қайталайды.

Оң жақтағы екінші сурет аспан сферасына түсірілген u кірісін білдіреді. U stokes параметрі оның қай квадрантта орналасқанына байланысты белгілерді өзгертеді. Төрт ширек симметрия сызығымен, тиімді Шығыс-Зенит-Батыс жазықтығымен және Солтүстік-Зенит-Оңтүстік жазықтықпен анықталады. Бұл симметриялы емес, өйткені ол ± 45 ° бұрыштарымен анықталады. Белгілі бір мағынада ол симметрия сызығының айналасында тек біреуіне қарағанда екі шеңбер жасайды.

Оны q кірісімен салыстырған кезде оңай түсінеді. Егер q кірісі 0 ° пен 90 ° аралығында болса, u кірісі + 45 ° оң немесе −45 ° теріс болады. Дәл сол сияқты q кірісі 90 ° оң немесе 0 ° теріс болса, u кірісі + 45 ° пен -45 ° жартысы аралығында болады. Мұны симметрия сызығы туралы симметриялы емес шеңберлерден көруге болады. Содан кейін аспан бойынша q кірісіне ұқсас сызба бойынша жүреді.

Бейтарап нүктелер мен сызықтар

Поляризация дәрежесі нөлге тең болатын (жарық сәулесі полярсыз), бейтарап нүктелер деп аталады. Мұнда Стокстің Q және U параметрлері де анықтамасы бойынша нөлге тең. Поляризация дәрежесі бейтарап нүктелерден қашықтық өскен сайын өседі.

Бұл шарттар аспандағы бірнеше анықталған жерлерде орындалады. Араго нүктесі антисолярлық нүктенің үстінде, ал Бабине және Брюстер нүктелері сәйкесінше күннің астында және астында орналасқан. Кабинеттің немесе Араго нүктесінің зенит арақашықтығы күн зенитінің арақашықтығы артқан сайын артады. Бұл бейтарап нүктелер шаңнан және басқа аэрозольдардан болатын кедергілерге байланысты әдеттегі орындарынан кете алады.

Жарық поляризациясы күн немесе антисолярлық меридианға параллель бейтарап нүктеден өтіп теріскейден оңға ауысады. Оң Q және теріс Q аймақтарын бөлетін сызықтар бейтарап сызықтар деп аталады.

Деполяризация

Рэлей аспанында әр түрлі жағдайда нақты анықталған поляризация үлгісі пайда болады. Поляризация дәрежесі әрқашан бірдей бола бермейді және әр түрлі жағдайда төмендеуі мүмкін. Рэлей аспаны деполяризацияға ұшырауы мүмкін, мысалы, бұлттар және мұхит сияқты үлкен шағылысатын беттер сияқты объектілер. Ол сондай-ақ күннің уақытына байланысты өзгеруі мүмкін (мысалы, ымырт немесе түнде).

Түнде болған кезде айлы аспанның поляризациясы өте қатты төмендейді қалалық жарықтың ластануы, өйткені шашыраңқы қалалық жарық қатты поляризацияланбаған.[2]

Жеңіл ластану негізінен поляризацияланбаған және оны ай сәулесіне қосу поляризация сигналының төмендеуіне әкеледі.

Кең ауқымды зерттеулер көрсеткендей, бұлт астындағы ауа күн сәулесімен тікелей жарықтандырылса, ашық аспандағы поляризация бұрышы бұлттардың астында жалғасады. Тікелей күн сәулесінің бұлтқа шашырауы бірдей поляризация үлгісіне әкеледі. Басқаша айтқанда, Rayleigh Sky Model-тен кейінгі аспанның үлесі ашық аспан үшін де, бұлтты аспан үшін де жоғары. Үлгі аспанның кішкентай көрінетін бөліктерінде де айқын көрінеді. Поляризацияның аспан бұрышына бұлт әсер етпейді.

Күн аспанда болмаған кезде де поляризация заңдылықтары тұрақты болып қалады. Ымырттың өрнектері астрономиялық ымырт басталғаннан (күн горизонттан 18 ° төмен болған кезде) және күн шыққаннан немесе күн батқаннан және астрономиялық ымырт аяқталғаннан кейінгі уақыт аралығында жасалады. Астрономиялық іңірдің ұзақтығы күннің көкжиектен төмен жүріп өткен жолының ұзындығына байланысты. Осылайша, бұл жыл мезгілі мен орналасқан жеріне байланысты, бірақ ол 1,5 сағатқа созылуы мүмкін.

Ымырттың туындаған поляризациясы осы уақыт аралығында айтарлықтай сәйкес келеді. Себебі, күн көкжиектен төмен қарай өзіне перпендикуляр түрде жылжиды, сондықтан азимут осы уақыт аралығында өте баяу өзгереді.

Ымыртта шашыраңқы поляризацияланған жарық атмосфераның жоғарғы қабатынан бастау алады, содан кейін бақылаушыға жетпестен атмосфераның төменгі қабатын түгелдей өтеді. Бұл көптеген шашырау мүмкіндіктерін қамтамасыз етеді және деполяризацияны тудырады. Ымырт басталғаннан таң атқанға дейін поляризация шамамен 10% -ға артады екен. Демек, өрнек дәйекті болып қалады, ал дәреже сәл өзгереді.

Күн аспанда қозғалған кезде поляризация заңдылықтары ғана емес, сонымен қатар түнде ай аспанмен қозғалған кезде де тұрақты болып қалады. Ай дәл осындай поляризация үлгісін жасайды. Осылайша поляризация заңдылықтарын түнгі уақытта навигация құралы ретінде пайдалануға болады. Жалғыз айырмашылық - поляризация дәрежесі онша күшті емес.

Жер асты қасиеттері күндізгі аспанның поляризациялану дәрежесіне әсер етуі мүмкін. Поляризация дәрежесі беттің қасиеттеріне қатты тәуелді. Беттің шағылыстыруы немесе оптикалық қалыңдығы өскен сайын поляризация деңгейі төмендейді. Сондықтан мұхитқа жақын Рэлей аспанында деполяризациялануы мүмкін.

Соңында, Рэлейдің шашырауында толқын ұзындығының айқын тәуелділігі бар. Бұл қысқа толқын ұзындығында, ал жарық сәулесінің поляризациясы орта толқын ұзындығында үлкен. Бастапқыда ол ультракүлгін сәулесінде ең жақсы, бірақ жарық Жер бетіне жылжып, бірнеше жолды шашырау арқылы өзара әрекеттескенде, ол толқын ұзындығынан ортасына қарай жоғары болады. Поляризация бұрышы толқын ұзындығымен өзгермейді.

Қолданады

Навигация

Көптеген жануарлар, әдетте жәндіктер, жарықтың поляризациясына сезімтал, сондықтан навигация құралы ретінде күндізгі аспанның поляризация үлгілерін қолдана алады. Бұл теорияны алғаш рет ұсынған Карл фон Фриш бал араларының аспандық бағдарына қарау кезінде. Табиғи аспан поляризациясының схемасы оңай анықталатын компас ретінде қызмет етеді. Поляризация заңдылықтарынан бұл түрлер тікелей күн сәулесін қолданбай күннің нақты орналасуын анықтай отырып бағдарлай алады. Бұлтсыз аспан астында, тіпті түнде жануарлар өз жолдарын таба алады.

Поляризацияланған жарықты компас ретінде пайдалану оңай мәселе емес. Жануар поляризацияланған жарықты анықтауға және талдауға қабілетті болуы керек. Бұл түрлер мамандандырылған фоторецепторлар зенитке жақын бағдар мен поляризация дәрежесіне жауап беретін олардың көздерінде. Олар туралы ақпаратты шығарып ала алады қарқындылық және поляризация дәрежесінің бағдары. Содан кейін олар өздерін бағдарлау және беттердің әр түрлі қасиеттерін тану үшін көзбен қоса алады.

Күн ымырт қараңғысында күн көкжиектен төмен болған кезде, тіпті жануарлар өздерін бағдарлай алатындығына нақты дәлелдер бар. Түнгі поляризация үлгілерін қолдана отырып, жәндіктердің өздерін қаншалықты дұрыс бағдарлауы әлі де зерттеу тақырыбы болып табылады. Әзірге түнгі қарақұйрықтардың поляризациялау сенсорлары кең екендігі белгілі және олар өздерін бағдарлау үшін түнгі поляризация үлгілерін қолдана білуі керек. Сондай-ақ, ымыртта поляризациялау схемасы анықталмаған кезде түнде қоныс аударатын құстардың бағыты өзгеретіні анықталды.

Ең жақсы мысал галицитті ара Megalopta genalis, мекендейтін тропикалық ормандар Орталық Америкада және күн шыққанға дейін және күн батқаннан кейінгі қоқыстар. Бұл ара ұядан күн шыққанға дейін шамамен 1 сағат бұрын шығады, 30 минутқа дейін жемшөп алады және күн шыққанға дейін ұясына дәл оралады. Ол күн батқаннан кейін дәл осылай әрекет етеді.

Сонымен, бұл ара - астрономиялық ымырт кезінде поляризация заңдылықтарын қабылдай алатын жәндіктердің мысалы.[3] Бұл жағдай поляризация үлгілерінің іңір қараңғылығында болатындығын ғана емес, сонымен қатар, жарық жағдайлары араның өзін қараңғылық аспанның поляризациялау заңдылықтарына сүйене отырып бағдарлайтындығының тамаша мысалы ретінде қалады.

Бұл туралы айтылды Викингтер сияқты ашық теңізде жүзе алды қос сынғыш кристалл Исландия шпаты, олар аспан поляризациясының бағытын анықтау үшін оны «күн тасы» деп атады.[4][5][6][7][8] Бұл штурманға күнді, тіпті бұлт жауып тұрса да, табуға мүмкіндік береді. Мұндай «күн тасының» нақты мысалы 1592 жылы батқан (Тюдор) кемеден, кеменің навигациялық жабдықтарына жақын жерден табылды.[9]

Поляризацияланбаған нысандар

Аспандағы жасанды да, табиғи заттарды да тек жарықтың қарқындылығын пайдаланып анықтау өте қиын болуы мүмкін. Бұл нысандарға бұлттар, спутниктер, ұшақтар кіреді. Алайда, резонанстың әсерінен бұл объектілердің поляризациясы шашырау, эмиссия, шағылысу немесе басқа құбылыстар фондық жарықтандырудан өзгеше болуы мүмкін. Осылайша оларды поляризациялау бейнесін қолдану арқылы оңай анықтауға болады. Кең ауқымы бар қашықтықтан зондтау поляризация көрінуі қиын нысандарды анықтау үшін пайдалы болатын қосымшалар.

Ескертпелер мен сілтемелер

  • Ымырттың аспанының поляризациялық өрнектері. Кронин Т.В. және т.б., 2005, SPIE, 5888, 389
  • Жазғы аспанның поляризациясы және оның бейтарап нүктелері поляриметриямен өлшенген поляриметрия поляриметриясында Финляндия шеңберінен солтүстікке қарай Финляндия Лапландиясында орналасқан. Гал Дж. Және т.б. 2001, Proc. R. Soc. Лондон. 457, 1385
  • Жарық сәулесінің поляризациялық үлестірілуін өлшеу. Лю Ю. & Восс К., 1997, АпОпт, 36, 8753
  • Бұлттардың астында поляризацияның ашық аспан бұрышы қалай жалғасады: аспанды өлшеу және жануарларға бағытталу. Pomozi, I. және басқалар, 2001, J. Exp. Биол., 204, 2933
  1. ^ Коулсон, Кинселл (1988). Атмосферадағы жарықтың поляризациясы мен қарқындылығы. A. Deepak паб.
  2. ^ Киба, C. C. M .; Рухц, Т .; Фишер Дж .; Hölker, F. (17 желтоқсан 2011). «Қалалық жарықпен ластанған ай жарықтары поляризациясының сигналы». Геофизикалық зерттеулер журналы. 116 (D24): жоқ. Бибкод:2011JGRD..11624106K. дои:10.1029 / 2011JD016698.
  3. ^ Кронин, Т.В .; Уоррант, Э.Дж .; Грайнер, Б. (2006). «Ымырт кезінде аспан поляризациясының заңдылықтары». Қолдану. Бас тарту 45 (22): 5582. Бибкод:2006ApOpt..45.5582C. дои:10.1364 / ao.45.005582. PMID  16855654.
  4. ^ Сухай Б .; Хорват, Г. (2004). «Рэлей моделі ашық және бұлтты жағдайда жарық сәулесінің E-векторлық таралуын қаншалықты жақсы сипаттайды? Толық аспан поляриметриялық зерттеу». JOSA A. 21 (9): 1669. Бибкод:2004JOSAA..21.1669S. дои:10.1364 / josaa.21.001669.
  5. ^ Викинг күн тасы, Polarization.net сайтынан. Алынған күні 8 ақпан 2007 ж.
  6. ^ Викинг навигаторларының құпиялары, Карлсен Лейф К. One Earth Press, 2003 ж. ISBN  978-0-9721515-0-4
  7. ^ Викингтер тұманды және бұлтты жағдайда бағдаршамның поляризациясы арқылы жүзе алар ма еді? Тұманды және бұлтты аспан астындағы поляриметрлік Викинг навигациясының атмосфералық оптикалық алғышарттары туралы Рамон Хегедюс және басқалар.[1]
  8. ^ Хорват, Г. және т.б. (2011). Поляризацияланған жарық сәулесімен викингтер соқпағында: Викинг теңізшілерінің поляриметриялық навигацияға мүмкіндік беретін атмосфералық оптикалық алғышарттарын эксперименттік зерттеу. Транс. R. Soc. B (2011) 366, 772-782 doi: 10.1098 / rstb.2010.0194
  9. ^ Уэйд, Лиззи (5 наурыз, 2013). «Кеме апатынан табылған күн тасы». Ғылым. Американдық ғылымды дамыту қауымдастығы. Архивтелген түпнұсқа 2013 жылғы 9 наурызда. Алынған 11 наурыз, 2013.

Сыртқы сілтемелер