Sendu inn spurningu

Hér getur þú sent okkur nýjar spurningar um vísindaleg efni.

Hafðu spurninguna stutta og hnitmiðaða og sendu aðeins eina í einu. Einlægar og vandaðar spurningar um mikilvæg efni eru líklegastar til að kalla fram vönduð og greið svör. Ekki er víst að tími vinnist til að svara öllum spurningum.

Persónulegar upplýsingar um spyrjendur eru eingöngu notaðar í starfsemi vefsins, til dæmis til að svör verði við hæfi spyrjenda. Spurningum er ekki sinnt ef spyrjandi villir á sér heimildir eða segir ekki nægileg deili á sér.

Spurningum sem eru ekki á verksviði vefsins er eytt.

Að öðru leyti er hægt að spyrja Vísindavefinn um allt milli himins og jarðar!

=

Ég bý í Grafarvogi og sé ljós í Breiðholti og víðar titra og flökta. Hvers vegna?

Upprunalega spurningin hljóðaði svo:
Ég bý í Grafarvoginum á 5. hæð í blokk. Í heiðskíru veðri sé ég ljós í Breiðholtinu og víðar. Mig langar að vita hvers vegna ég sé ljós, sem eru lengst í burtu, titra eða flökta. Það er líka misjafnt hvort þetta sé snemma morguns eða seint á kvöldin. Mest er þetta áberandi í köldu og stilltu veðri.

Svar við spurningunni kallar á svolítinn formála um eðli ljósgeisla og ljósbrots.

Ljósgeislar fara eftir beinum línum í efni sem er einsleitt, það er hefur sömu eiginleika alls staðar. Eiginleikinn sem hér skiptir mestu máli er þéttleiki; fjöldi sameinda á rúmeiningu. Þéttleikinn stjórnar útbreiðsluhraða ljóssins. Hraðinn er mestur í lofttæmi, þar sem ekkert efni er til staðar, en fellur með vaxandi þéttleika efnis. Hraðinn er líka háður efnisgerðinni. Ljósið fer hægar í lofti sem er ríkt af koltvíildi (koltvísýringi), en venjulegu andrúmslofti.

Við snöggar breytingar á ljóshraða kemur fram ljósbrot; ljósgeislar brotna og breyta um stefnu. Dæmi um þetta er ljósgeisli sem fellur skáhallt úr lofti í kyrrstætt vatn. En við mýkri breytingar kemur ekki fram brot í braut ljósgeisla, heldur svignar hann. Myndin hér að neðan sýnir sýnir grænan leysigeisla í sykurlausn, þar sem sykurstyrkurinn vex með dýpt í lausninni. Lengd kersins er aðeins 40 cm, svo segja má að geislinn sé kengboginn.

Boginn ljósgeisli í sykurlausn.

Snúum okkur þá að sjálfri spurningunni. Þéttleiki sameinda og þar með ljóshraði í andrúmsloftinu er háður þrýstingi og hitastigi. Þar sem önnur hvor eða báðar stærðirnar sveiflast með ókyrrð í lofti svignar braut ljósgeisla sem fara um svæðið. Slóð geislanna breytist frá einu augnabliki til annars, í takt við þéttleikasveiflur.

Heili og augu okkar lesa upplýsingar um stefnu til ljósgjafa úr stefnu ljósgeislanna á síðasta kaflanum áður en geislarnir lenda á augum okkar. Ef geislarnir hafa svignað á leið sinni lesum við því ekki rétt í þessar upplýsingar.

Þetta fyrirbæri er greinilegast á þurrum sólríkum sumardegi þar sem sólin hitar landið, sem aftur hitar neðstu loftlögin og myndar uppstreymi lofts með minni þéttleika en efri lög. Þegar við horfum á sjóndeildarhringinn í gegnum þennan óstöðuga loftmassa sýnist okkur landið við sjóndeildarhringinn titra og aflagast. Þetta fyrirbæri kallast tíbrá.

Tíbrá er greinilegust á þurrum sólríkum sumardegi þar sem sólin hitar landið, sem aftur hitar neðstu loftlögin og myndar uppstreymi lofts með minni þéttleika en efri lög.

Sveiflur í þéttleika andrúmsloftsins valda því að stjörnur á næturhimni tindra, og að spyrjandi í Grafarvogi sér ljós frá Breiðholti titra eða flökta. Ef þetta fyrirbæri er mest áberandi í köldu og stilltu veðri, tengist það væntanlega því að ljósgjafinn sést skýrar í rakaminna lofti og stefnubreytingarnar því meira áberandi. En þéttleikasveiflurnar verða minni en annars í köldu og stilltu veðri.

Myndir:

Útgáfudagur

22.3.2017

Spyrjandi

Steinar Gunnarsson

Höfundur

Ari Ólafsson

dósent í eðlisfræði við HÍ

Tilvísun

Ari Ólafsson. „Ég bý í Grafarvogi og sé ljós í Breiðholti og víðar titra og flökta. Hvers vegna?“ Vísindavefurinn, 22. mars 2017. Sótt 26. júní 2017. http://visindavefur.is/svar.php?id=73066.

Ari Ólafsson. (2017, 22. mars). Ég bý í Grafarvogi og sé ljós í Breiðholti og víðar titra og flökta. Hvers vegna? Vísindavefurinn. Sótt af http://visindavefur.is/svar.php?id=73066

Ari Ólafsson. „Ég bý í Grafarvogi og sé ljós í Breiðholti og víðar titra og flökta. Hvers vegna?“ Vísindavefurinn. 22. mar. 2017. Vefsíða. 26. jún. 2017. <http://visindavefur.is/svar.php?id=73066>.

Chicago | APA | MLA

Sendu inn spurningu
eða

Vísindadagatalið

Risaeðlur

Risaeðlurnar voru skriðdýr sem komu fram fyrir um 250 milljón árum. Þær ríktu alla miðlífsöld, þar til fyrir 65 milljón árum. Veldi þeirra lauk skyndilega í náttúruhamförum. Tvær kenningar hafa einkum verið uppi um orsakir þeirra: annars vegar árekstur loftsteins eða loftsteina við jörðina, hins vegar gríðarleg eldgos.