栄光 (光学現象)について詳しく解説

導入

温泉の湯気が生み出す栄光

栄光は色の楕円の形をした、物質的な物体を取り囲む光学現象です。それは、主に多数の小さな水滴からなる雲、、または非常にまれですが投影されたその影周りに観察者によって見られる 1 つまたは複数の一連の色のリングです。この現象は虹よりもはるかに小さく、中心に対して 5° ~ 20° の開きがあり、その直径は水滴のサイズによって異なります。これはアンセリアの一種です。

中国では、雲を見下ろす山頂から非常に長い間注目されてきました。最古の記録は西暦 63 年に峨眉山で記録されたものです。そこにある栄光は、観察者の頭を取り囲み、個人の悟りの光輪として見えるため、仏光と呼ばれます。ヨーロッパで最もよく知られている栄光は、しばしばブロッケンの幽霊と関連付けられるものです。

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原理

拡散板のサイズと波長に応じ拡散パターンの例。左から右へ: レイリー (均質化領域)、小さな粒子 (共鳴領域) および大きな粒子 (鏡面反射領域に向かう傾向) のミー拡散。入射波は左側から到来します。

光散乱は、他の物体との相互作用によって放射線が複数の方向に偏向される現象です (「散乱」とも言えます)。すべての方向に均等に分布する (等方性) ことも、通過する媒体に応じて非常に特殊な再放射パターンに従う (異方性) こともできます。特に、入射波のうち、放射された方向に戻される部分は、後方散乱と呼ばれます。このから、雲滴のような鏡面後方散乱が限られた角度で発生し、大気中に存在する粒子における放射線の反射の重要な部分であることがわかります。

一方、拡散は 2 つの環境間の界面(視度) の出会い、または媒質の交差 (プリズムによる光の分解や円弧虹の効果の場合) で発生することがあります。後者の場合、太陽光は液滴の表面に入るときに最初に屈折し、次にその液滴の裏側で部分反射を受け、出ていくときに再び屈折します。全体的な効果としては、入射光は主に、光の成分の波長 (色) に応じた角度で反射されます。屈折した青色の光は赤色の光よりも大きな角度を持ちますが、全反射により赤色の光がのより高い位置に現れ、色のグラデーションの外側の色を形成します。

したがって、栄光は、雲、霧、さらには露の水滴を通過する光線の後方散乱によって引き起こされます。観測者が太陽と後方散乱源の間にいるときに現れます。それは観察者のを囲むハローの形で見えます。右または左に離れるとすぐに後方散乱の強度がすぐにゼロになるため、後者または同じ視線にいる誰かにしか見えません。

  1. هالة (ظاهرة بصرية) – arabe
  2. Qloriya (atmosfer hadisəsi) – azerbaïdjanais
  3. Глорыя (аптычная з’ява) – biélorusse
  4. Glòria (fenomen òptic) – catalan
  5. Glorie – allemand
  6. Glory (optical phenomenon) – anglais

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