| 8406202 9216 1210 912 1 растёт с увеличением z столь быстро, что нижний край дисков Солнца и Луны бывает приподнят на неск. минут дуги больше, чем верхний, и диск приобретает сплюснутую форму. Вследствие Р. всякое светило, в т. ч. Солнце, появляется над горизонтом ещё до истинного восхода и остаётся видимым нек-рое время после истинного захода. Быстрые турбулентные перемещения масс воздуха различной плотности порождают непрерывные колебания величины Р., вследствие чего изображения звёзд в телескопах дрожат или превращаются в размытое бурлящее световое пятно; для невооружённого глаза это воспринимается как мерцание звёзд. Это сильно затрудняет наблюдения небесных светил и заставляет выбирать для астро-номич. обсерваторий пункты с подходящими атм. условиями.
Вследствие различия Р. для лучей с разной длиной волны, особенно большого вблизи горизонта, у диска восходящего или заходящего Солнца может наблюдаться цветная кайма (сверху сине-зелёная, снизу красная), а также явление зелёного луча; звёзды же растягиваются в вертикальный спектр до 40" длиной. Для относительно близких небесных тел (Луны, искусств, спутников Земли) величина угла Р. отличается от вычисленного для звёзд, находящихся на том же зенитном расстоянии; этот эффект наз. рефракционным параллаксом.
Явление Р. осложняется наклоном слоев воздуха одинаковой плотности к горизонту, что вызывает боковую Р., при к-рой объект смещается не только по высоте, но и по азимуту, хотя и незначительно. Знание Р. имеет важное значение в астрометрии, т. к. положения небесных светил, определяемые из астрономических наблюдений, всегда бывают искажены преломлением в атмосфере, что требует введения соответствующих поправок.
Из др. астрономич. явлений, связанных с Р., представляет интерес освещение диска Луны красноватым светом во время полных лунных затмений. Такое освещение создаётся солнечными лучами, проходящими нижние слои воздуха насквозь и вследствие этого испытывающими двойную Р., что даёт угол отклонения до 70' и обеспечивает освещение всего сечения конуса земной тени на расстоянии Луны. Р. в атмосферах др. планет наблюдаются при покрытиях звёзд диском планеты; звезда при этом кажется несколько смещённой. Эффектная форма Р. наблюдается в атмосфере планеты Венеры при прохождениях её перед солнечным диском, когда преломлённые солнечные лучи образуют огненный ободок вокруг части диска планеты, находящейся вне Солнца. Это явление впервые описано М. В. Ломоносовым в 1761.
Р. испытывают также и радиоволны при прохождении через слои атмосферы с различными диэлсктрич. проницаемостями или с различной степенью ионизации. Р. радиоволн в ионосфере является причиной распространения коротких волн на большие расстояния (см. Радиоастрономия ).
Лит.: Казаков С. А., Курс сферической астрономии, 2 изд., М.- Л.. 1940; Б л а ж к о С. Н., Курс сферической астрономии, М. - Л., 1948; Загребин Д. В., Введение в астрометрию, М.- Л., 1966.
РЕФРАКЦИЯ геодезическая, собирательный термин, к-рым иногда объединяют различные виды и проявления Р. электромагнитных волн, обусловленные искривлением траектории распространения этих волн и сопутствующие всевозможным геодезич. измерениям. При этом объект наблюдения (источник наблюдаемых электромагнитных колебаний) находится в пределах земной атмосферы, тогда как в случае астрономической Р. (см. Рефракция света в атмосфере) расположен за пределами земной атмосферы и даже на бесконечно большом расстоянии по сравнению с радиусом земного шара.
Различают Р. световых волн, включая в неё и Р. лучей невидимой (инфракрасной) части спектра, и Р. радиоволн, т. к. искривление лучей тех и других волн зависит от показателя их преломления п на пути их распространения в атмосфере, причём сам показатель преломления является функцией длины волны.
Из-за неоднородности строения земной атмосферы, в к-рой показатель преломления в различных точках пространства различен и меняется во времени, луч электромагнитной волны является пространственной кривой с переменной кривизной и кручением. Проекция этой кривой на вертикальную и горизонтальную плоскости в точке наблюдения приводит к т. н. вертикальной Р. и горизонтальной (боковой) Р. Первая проявляется при различных видах нивелирования: тригонометрическом (земная Р.), геометрическом (нивелирная Р.); при аэрофотосъёмке (фотограмметрич. Р.), при наблюдениях ИСЗ (спутниковая Р.). Боковая Р. на один-два порядка меньше, чем вертикальная, и сопутствует всем видам Р.; она непосредственно влияет на результаты измерения горизонтальных углов и триангуляции, полигонометрии и астрономич. наблюдений азимутов.
Зная показатель преломления атмосферы вдоль траектории распространения электромагнитных колебаний и вблизи неё, а также взаимное расположение источника и приёмника (наблюдателя) этих колебаний, можно составить уравнение луча и определить влияние Р. на различные виды наблюдений. Однако незнание прежде всего точного показателя преломления п атмосферы в моменты наблюдений (т. к. он находится в сложной зависимости от темп-ры, давления и влажности атмосферы, а также и от физико-географич. условий, топографии местности, характера подстилающего покрова) не позволяет определить точную величину Р. упомянутым прямым методом. Обычно в геодезии используют различные косвенные (метеорологич., геодезич., статистич. и др.) способы определения Р. и ослабления её действия на отд. виды геодезич. измерений. Разрабатываются инструментальные методы определения Р., предусматривающие непосредственное определение фактич. интегрального показателя преломления воздуха на пути распространения электромагнитных волн или измерение угла Р. при помощи соответствующих измерит, устройств.
Лит.: Изотов А. А., Пеллинен Л. П., Исследования земной рефракции и методов геодезического нивелирования, М., 1955; Островский А. Л., О геодезическом методе определения физических редукций светодальномерных измерений, "Геодезия, картография и аэрофотосъёмка", 1970, в. 12. Г. А. Мещеряков.
РЕФРАКЦИЯ звука, искривление звуковых лучей в неоднородной среде (атмосфера, океан), скорость звука в к-рой зависит от координат. Звуковые лучи поворачивают всегда к слою с меньшей скоростью звука, и Р. выражена тем сильнее, чем больше градиент скорости звука.
Р. звука в атмосфере обусловлена пространств, изменениями темп-ры воздуха, скорости и направления ветра. С высотой темп-pa обычно понижается (до высот 15-20 км) и скорость звука уменьшается, поэтому лучи от источника звука, находящегося вблизи земной поверхности, загибаются кверху и звук, начиная с нек-рого расстояния, перестаёт быть слышен (рис. 1,a). Если же темп-pa воздуха с высотой увеличивается (температурная инверсия, часто возникающая ночью), то лучи загибаются книзу и звук распространяется на большие расстояния (рис. 1,6). При распространении звука против ветра лучи загибаются кверху, а при распространении по ветру - к земной поверхности, что существенно улучшает слышимость звука во втором случае (рис. 2). Р. звука в верхних слоях атмосферы может привести к образованию зон молчания и зон аномальной слышимости.
[2204-16.jpg]
Рис. 1. а - ход звуковых лучей при убывании температуры с высотой; б - ход звуковых лучей при возрастании температуры с высотой.
[2204-17.jpg]
Рис. 2. Влияние ветра на ход звуковых лучей.
Р. звука в океане связана с пространств, изменениями темп-ры, солёности и гидро-статич. давления. Р. в океане обусловливает сверхдальнее распространение звука, образование зон тени, фокусировку звука и ряд др. особенностей распространения звука (см. Гидроакустика).
Лит.: Красильников В. А., Звуковые и ультразвуковые волны в воздухе, воде и твердых телах, 3 изд., М., 1960, гл. 6, §3, гл. 7; Физические основы подводной акустики, пер. с англ., под ред. В. И. Мясищева, М., 1955, гл. 3.
РЕФРАКЦИЯ света, в широком смысле - то же, что и преломление света, т. е. изменение направления световых лучей при изменении преломления показателя (ПП) среды, через к-рую эти лучи проходят. В силу историч. традиции термином "Р. света" чаще пользуются, характеризуя распространение оптического излучения в средах с плавно меняющимся от точки к точке ПП (траектории лучей света в таких средах - плавно искривляющиеся линии), а термином преломление чаще наз. резкое изменение направления лучей на границе раздела двух однородных сред с разными ПП. В ряде разделов оптики традиционно используют именно термин "Р.". К ним относятся атмосферная оптика, очковая оптика, оптика глаза и т. д. Р. г л а з а - характеристика глаза как оптич. системы; оптическая сила глаза при покое аккомодации. Осн. преломляющие элементы - роговая оболочка и хрусталик, оптич. сила которых варьирует от 52,59 до 71,30 диоптрии, составляя в среднем 59,92 диоптрии. Если оптич. сила глаза и его размеры соответствуют друг другу (нормальная Р., или эмметропия), параллельные лучи света, проникающие в глаз, фокусируются в центре сетчатки - в области жёлтого пятна; в этом случае на сетчатке получается чёткое изображение рассматриваемого предмета - обязат. условие хорошего зрения. При нарушениях Р. возникают близорукость или дальнозоркость. Р. гла |
