Wprowadzenie do zjawiska glorii
Gloria to fascynujące zjawisko optyczne, które można zaobserwować w atmosferze, charakteryzujące się występowaniem białego obszaru otoczonego kolorowymi pierścieniami. Zjawisko to jest najbardziej wyraźne, gdy niebo jest jasne, a na horyzoncie pojawiają się chmury lub mgła. Gloria ma swoje źródło w interakcji światła słonecznego z małymi kroplami wody, które tworzą chmury lub mgłę. Obserwatorzy mogą dostrzegać to zjawisko w szczególnych warunkach, co czyni je unikalnym i intrygującym dla osób zajmujących się meteorologią oraz optyką.
Charakterystyka i obserwacje glorii
Zjawisko glorii przypomina wieniec, jednak różni się od niego tym, że nie tworzy się wokół źródła światła, lecz wokół punktu znajdującego się po przeciwnej stronie względem słońca lub księżyca. Obserwacja tego zjawiska jest najbardziej udana, gdy chmury znajdują się bezpośrednio przed obserwatorem lub poniżej niego – na przykład podczas wspinaczki górskiej lub lotu samolotem. Cień rzucany przez obserwatora pada na te same chmury, przez co gloria wydaje się otaczać cień jego głowy. W przypadku zdjęć wykonanych aparatem fotograficznym, cień obiektywu znajduje się w centrum glorii.
Gloria jest najczęściej dostrzegana w chmurach typu altocumulus oraz altostratus. W sytuacjach, gdy chmura lub mgła są blisko obserwatora i jednocześnie widoczny jest daleki krajobraz, cień obserwatora może wydawać się znacznie powiększony. To zjawisko nazywane jest widmem Brockenu i może wystąpić niezależnie od obecności kolorowej glorii. Interesującym przypadkiem jest także obserwacja glorii poza Ziemią; europejska sonda Venus Express wykryła podobne zjawisko wokół Wenus, gdzie kropelki kwasu siarkowego w atmosferze planety tworzyły glory na wysokości około 70 kilometrów nad jej powierzchnią.
Mechanizm powstawania glorii
Aby gloria mogła zaistnieć, muszą występować określone warunki związane z wielkością kropli wody w chmurach lub mgle. Zjawisko to pojawia się jedynie wtedy, gdy kropelki są stosunkowo małe. Światło odbite od tych kropli ulega silnej polaryzacji, a pierścienie kolorowe są dokładnie skoncentrowane wokół linii promieni słonecznych. Co ciekawe, średnice kątowe tych pierścieni są uzależnione od rozmiaru kropli – im większe krople, tym mniejsze średnice pierścieni.
Powstawanie glorii można wyjaśnić poprzez wewnętrzne odbicie światła w kroplach wody oraz zmianę kierunku promieni świetlnych pod kątem niemal 180 stopni. To zjawisko nie może być w pełni opisane za pomocą tradycyjnych zasad optyki geometrycznej ani przez dyfrakcję światła. W 1947 roku naukowiec Hendrik Christoffel van de Hulst zaproponował teorię tłumaczącą powstawanie glorii jako efekt promieni odbijających się wewnątrz kropli i padających niemal równolegle do jej powierzchni. Sugerował on, że fale świetlne poruszające się blisko powierzchni kropli zachowują się jak fale powierzchniowe, a dzięki dyfrakcji zmieniają swój kierunek.
Teorie wyjaśniające fenomen glorii
Inna koncepcja dotycząca mechanizmu powstawania glorii została zaproponowana przez brazylijskiego fizyka Hercha M
Artykuł sporządzony na podstawie: Wikipedia (PL).