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

Nafn þitt

Netfang þitt

Netfang móttakanda

Ruslpóstvörn =

Svar

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.

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.

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:

• Fyrri mynd: Tekin af höfundi svars.
• Seinni mynd: Mirage | One more highway mirage photo before I get into our… | Flickr. Myndrétthafi er Adventures of KM&G-Morris. Myndin er birt undir Creative Commons-leyfi. (Sótt 06.03.2017).

...