Айна беттері табиғатта қалай пайда болады

Айналық беттер бізді қоршаған табиғатта жиі кездеседі, дегенмен бұл құбылыс көпшілікке аса таныс бола бермейді. Мұндай жылтыр, шағылыстыратын қабаттар табиғаттың әртүрлі жағдайларында пайда болып, көз тартар сұлулығымен ғана емес, сонымен қатар олардың құрылымы мен физикалық қасиеттері туралы маңызды ақпарат береді. Кейбір табиғи беттер соншалықты тегіс әрі жарқыраған болып келеді, олар адам қолымен жасалған айнамен де бәсекелесе алады. Мұндай қабаттар қалай және қандай жағдайларда пайда болатынын түсіну үшін, алдымен осы құбылыстың физикалық негіздерін талдап алған жөн.

Айналық эффект табиғатта әртүрлі орталарда кездеседі – бұл шөлдер де, таулы көлдер де, мұз басқан өзендер де болуы мүмкін. Кейде бұл құбылыстар атмосфералық жағдайлардың нәтижесі болса, енді бірде кристалдық құрылымның ерекшелігімен байланысты болады. Төменде біз табиғи айна беттерінің пайда болу механизмдері мен мысалдарын қарастырамыз.

Жарықтың шағылуы мен беттегі тегістік

Кез келген бет жарықты шағылыстыра алады, алайда бізге таныс «айна» әсері тек белгілі бір шарттар орындалғанда ғана туындайды.

• жарықты дәл шағылыстыратын қабаттың беті өте тегіс болуы керек;
• мұндай беттерде жарық сәулелері нақты бұрышпен шағылысып, шашырамайды;
• беттің кедір-бұдырлығы неғұрлым аз болса, шағылысқан кескін соғұрлым анығырақ көрінеді;
• материалдың құрамы да үлкен рөл атқарады – мөлдір, тығыз және қатты заттар жарықты жақсы шағылыстырады;
• кейде айна әсері сұйықтықтың немесе мұздың жұқа қабаты арқылы да пайда болады.

Бұл құбылысты түсіндіріп беретін физикалық заңдылықтар судың беті мен айна арасындағы ұқсастықты түсінуге көмектеседі.

Судың айна тәрізді беті

Табиғаттағы ең кең таралған шағылысатын қабат – бұл тыныш судың беті. Белгілі бір жағдайларда су айна тәрізді әсер береді.

1. Су толық тыныштықта болғанда айнаға ұқсас тегіс қабатқа айналады. Жел тұрмаған кезде оның бетінде ешқандай толқындар болмайды, бұл өз кезегінде өте дәл көрініс береді. Әсіресе мұндай көріністерді таңсәріде немесе кешке байқауға болады.
2. Су қоймаларының үстінде пайда болған жұқа мұз қабаты да айна рөлін атқара алады. Егер қар жаумаған болса, мұз мөлдір әрі тегіс күйінде сақталады. Мұндай құбылыстар Солтүстік аймақтарда күзде немесе көктемде жиі кездеседі.
3. Жаңбырдан кейін пайда болатын шалшықтар да уақытша айна бетіне айналады. Асфальтта немесе тасты бетте су жұқа қабатпен жайылып, керемет көрініс береді. Әсіресе күн батар шақта аспан мен бұлттардың бейнесі ерекше әсер қалдырады.

Мұндай көріністер тек табиғат әуесқойларын ғана емес, суретшілер мен фотографтарды да шабыттандырады.

Минералдар мен кристалдар

Кейбір минералдар мен тастар табиғи түрде тегіс және жарқыраған беттер түзеді, бұл олардың құрылымымен және түзілу жағдайларымен байланысты.

• пирит кристалдары ішкі құрылымының ерекшелігіне байланысты айнадай жылтырайды;
• слюда өте жұқа қабаттарға бөлінеді, әр қабаты жарықты жақсы шағылыстырады;
• жанартаулық шыны болып табылатын обсидиан – табиғаттағы айнаға ұқсас материалдың жарқын мысалы;
• гематит немесе галенит сияқты металл жылтыратуға ие минералдар жарықты айқын шағылыстырады;
• кейде тастың жарылған жерлері де айна секілді тегіс болуы мүмкін, бұл кристалл жазықтықтарымен байланысты.

Осындай материалдарды зерттеу геологтар үшін өте маңызды, өйткені олар жер қойнауындағы процестер жайлы мәлімет береді.

Мұз және қатқан беттер

Суық аймақтарда табиғи айналар жиі кездесетін құбылыс. Қыстың өзінде мұндай көріністер таңғаларлық сұлулыққа ие болады.

1. Айна тәрізді мұз – қарсыз және желсіз кезде судың тез қатып қалу нәтижесі. Мұндай мұз мөлдір, тегіс және жарықты өте жақсы шағылыстырады. Бұл құбылысты Байкал көлінен жиі көруге болады.
2. Қатып қалған сарқырамалар, егер оларды жұқа мұз қабаты жапса, күн сәулесінде жылтырап, шағылысу қабілетіне ие болады. Олардың кейбірі тіпті айнаны еске түсіреді.
3. Түнгі аяздан кейін тастардың үстінде пайда болған жұқа мұз қабаты да жарықты шағылыстыра алады. Таңертеңгі немесе кешкі жарық мұндай көріністерді ерекше көркем етеді.

Осындай жағдайлар қарапайым су мен температураның өзара әрекеттесуінен қандай керемет нәтиже шығатынын дәлелдейді.

Шөлдер мен ауадағы елестер

Кейбір жағдайларда шағылысу тек физикалық бетте емес, көз алдамшы құбылыстар арқылы да байқалады.

• құм мен ауа арасындағы температура айырмасы төменгі мираж деп аталатын оптикалық құбылысты туғызады;
• бұл жағдайда жерге жақын жылы ауа қабаты мен жоғарыдағы салқын қабат арасында жарық сәулесі иіледі;
• мұндай кезде алыстан су бар сияқты көрінеді, бірақ бұл жай ғана көзбен қабылданған алдамшы көрініс;
• бұл шағылысулар нақты физикалық беттерге емес, жарықтың сыну эффектісіне байланысты;
• мұндай құбылысты шөлдерде немесе жазда қызып тұрған асфальт үстінде байқауға болады.

Мираж – нақты айна емес, дегенмен оның табиғаты шағылысу құбылыстарымен тығыз байланысты.

Табиғаттағы айналар – тек көркем көріністер ғана емес, сонымен қатар күрделі физикалық процестердің нақты көрінісі. Олар жарық пен зат арасындағы өзара әрекеттесу ерекшеліктерін паш етеді. Мұндай құбылыстар бізге қоршаған ортаның сұлулығын түсінуге көмектеседі әрі зейінді тереңдетеді. Осындай білім бізге табиғатты тек бақылап қана қоймай, оны ғылыми тұрғыда түсінуге де мүмкіндік береді.