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Titolo: cerchio intorno alla luna

Ciao
dei ragazzi che conosco mi hanno posto un quesito di ottica 
nell'atmosfera e non conoscendo la risposta ve lo giro.
Durante una vacanza a Zanzibar hanno notato che nel cielo sereno di 
notte attorno alla luna si vedeva una circonferenza molto luminosa.
Ho cercato di ricostruire qualcosa di semi-quantitativo e mi hanno detto 
  che la circonferenza aveva un raggio di circa una spanna e mezza o due 
mettendo la luna sul pollice con il braccio teso.
Hanno detto che c'era un'umidità molto alta (hanno parlato di 98%).
Non era un alone e il cielo tra la luna e la circonferenza 
luminosa(bianca) era pulito.
Posso supporre che la grande umidità verso il suolo possa far variare 
bruscamente l'indice di rifrazione dell'aria e questo possa deviare i 
raggi luminosi (un po' come quando vicino all'asfalto sembra che ci sia 
dell'acqua), facendo una sorta di "lente"; un fenomeno che vagamente 
assomiglia a questo e mi è venuto in mente sono le lenti gravitazionali 
  dove in certe foto si nota l'anello quasi completo, in entrambi i casi 
se non ho preso un abbaglio la luce viene deviata, per gravità in un 
caso per variazione dell'indice di rifrazione nell'altro.
Se qualche esperto ci vuole delucidare gliene saremmo grati.
ciao
   Paolo

 luminosa(bianca) era pulito.
Dalla descrizione direi che si tratta di un tipico alone.
(Quello che solitamente si chiama alone. nella terminoogia scientifica
si chiama invece "corona", e' dovuto alla _diffrazione_ su goccioline
microscopiche, e circonda la Luna senza spazio scuro. Inoltre e'
colorato, verso il blu all'interno, verso il giallo all'esterno.)
L'alone si trova a una distanza angolare dal Sole o dalla Luna di
circa 22 gradi, ed e' dovuto alla _rifrazione_ su microscopici
cirstalli esagonali di ghiaccio, che si trovano nell'alta atmosfera.
Purtroppo non posso qui fare una figura per spiegare come avviene il
fenomeno (che ha punti di contatto con l'arcobaleno).
Ma sono sicuro che se cerchi co Google e parole chiave "Sun halo"
oppure "Moon halo" troverai di tutto e di piu' :)
 
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Elio Fabri
Dip. di Fisica - Univ. di Pisa
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 writes:
PA> Durante una vacanza a Zanzibar hanno notato che nel cielo sereno di
PA> notte attorno alla luna si vedeva una circonferenza molto luminosa.
PA> Ho cercato di ricostruire qualcosa di semi-quantitativo e mi hanno
PA> detto che la circonferenza aveva un raggio di circa una spanna e mezza
PA> o due mettendo la luna sul pollice con il braccio teso.
Un raggio di 30-40 gradi, quindi (di norma, l'angolo sotteso da una mano
"a spanna" vista a  braccio teso e` di circa 20 gradi).  Se fosse il suo
diametro,  sarebbe  un "normale"  alone  lunare  (raggio  22 gradi),  ma
potrebbe anche essere un alone da  46 gradi, piu` raro e piu` debole del
primo, che comunque e` presente.
PA> Hanno detto che c'era un'umidità molto alta (hanno parlato di 98%).
Piccoli cristalli di ghiaccio ad alta quota.
PA> Non era un alone e il cielo tra la luna e la circonferenza
PA> luminosa(bianca) era pulito.
Occhio che per alone qui non si intende la luce semplicemente diffusa
dalla foschia, ma una "struttura" ben precisa, come sono arcobaleni e
pareli.
Sito raccomandato: 
http://www.sundog.clara.co.uk/atoptics/phenom.htm
(Ice Halos -> Frequent Halos -> 22° circular -> Moon Halos)
Saluti,
Luca Polo.
-- 
Luca.Polo @ 
gest.unipd.it
Associazione Astrofili del Basso Vicentino "Edmund Halley"
Sito Web: 
http://edmundhalley.it
 
E-Mail:   info <at> 
edmundhalley.it
 - aabv <at> 
libero.it

Paolo Avogadro ha scritto:

Esistono due fenomeni di ottica atmosferica associati alla Luna distinti 
e piuttosto comuni.
1) l'alone a 22° dovuto a cristalli di ghiaccio a forma di prisma esagonale.
2) la corona dovuta a goccioline d'acqua (sferiche).
La caratteristica più evidente che li distingue è che il primo ha la 
forma di un cerchio iridescente a 22 gradi dal centro della Luna con il 
rosso verso l'interno.  Qualche volta, in condizioni particolarmente 
favorevoli, è accompagnato da un cerchio secondario a 46 gradi.
La corona, invece, è formata da una luminosità diffusa che decresce 
monotonicamente con la distanza dalla Luna.
L'alone è formato da cirri (sopra gli 8 km di altezza) spesso non 
visibili ed è associato all'arrivo di un fronte caldo.
La corona è formata da altostrati, anche essi associati all'arrivo di un 
fronte caldo (ormai vicino!), nubi basse e forse pioggia a breve.
I 22 gradi dell'alone sono facilmente spiegati con l'ottica geometrica 
considerando la struttura esagonale dei prismi che diffondono la luce: 
una trattazione molto simile a quella elementare dell'arcobaleno (ce ne 
sono anche di più complesse...).
La struttura della corona è spiegata dalla teoria di Mie: diffusione da 
sfere di acqua di diametro confrontabile alla lunghezza d'onda.
Dopo tutta questa pappardella la risposta alla tua domanda è: quello che 
hanno visto era, probabilmente, proprio l'alone a 22°.
Daniele Fua'
Uni. Milano-Bicocca

Se qualche esperto ci vuole delucidare gliene saremmo grati.
Ciao,
Elio Fabri ti ha già risposto, ma per vedere qualche immagine,
dai un'occhiata a questo sito:
http://www.sundog.clara.co.uk/atoptics/phenom.htm
In particolare
http://www.sundog.clara.co.uk/halo/circular.htm
http://www.sundog.clara.co.uk/halo/circmoon.htm
http://www.sundog.clara.co.uk/halo/circ1.htm
Dovrebbe esserci anche qualche software per la costruzione degli aloni[*]...
http://www.sundog.clara.co.uk/halo/halfeat.htm
Poi un riferimento bibliografico che ti potrebbe interessare è
    Minnaert
    Light and colour in the open air
    Dover
è vecchiotto, ma fa il suo sporco lavoro. : )
saluti,
Peltio
[*] Incidentalmente, qui distingue tra 'halo' e 'corona'.

fenomeno (che ha punti di contatto con l'arcobaleno).
Che differenze ci sono con il fenomeno dell'arcobaleno? perche' si
"ferma" al giallo e non prosegue verso il rosso ed oltre? non viene
riflesso dalla luna forse?
Grassie! :-)
-- 
Oscar M.
Imola.

       
grazie,
  ho trovato qualche foto in rete e gliela sottoporrò!
  ciao
   Paolo

 riflesso dalla luna forse?
Le differenze con l'arcobaleno sono queste (a parte la forma dei
cristalli esagonali invece di gocce sferiche):
Nell'arcobaleno primario la luce entra nella goccia con una
rifrazione, poi fa un riflessione totale, infine esce con un'altra
rifrazione.
La conseguenza piu' importante e' che noi vediamo l'arcobalmeno dando
le spalle al Sole.
Nel caso dell'alone invece c'e' solo una doppia rifrazione su due
facce del prisma: una in entrata e l'altra in uscita, per una
deviazione totale di 22 gradi.
Di conseguenza l'alone si vede _attorno_ alla Luna (o al Sole).
E' chiaro che si tratta di una posizione svantaggiosa, in cui le parti
meno intense dell'alone si possono perdere.
Credo che sia solo per questo se il rosso non si vede. Pero' non sono
sicuro.


Visto che ci siamo vorrei togliermi una curiosità. Ma come mai l'arcobaleno 
ha la forma di un arco e non esiste ad esempio il cerchiobaleno od il 
quadratobaleno?
-- 
Ciao,
Andrea. 

cristalli esagonali invece di gocce sferiche):
Grazie per la risposta!
Un'ulteriore domanda, se mi e' possibile...
Son stato una settimana al lavoro in Sudan... al mattino ed alla sera
allegra scampagnata :) tra le strade per arrivare e ripartire dal
luogo di lavoro, un pomeriggio ho beccato una tempesta di sabbia che
in serata s'e' calmata, lasciando pero' molta sabbia (polvere?) in
sospensione.
Si e' verificato un fenomeno simile, un cerchio con diametro, ad
occhio, tra i tre ed i quattro diametri solari apparenti... di colore
giallo/arancio/rosso, pero' non mi ricordo, or ora, se il rosso fosse
"fuori" o rivolto al sole... cos'era?
scattering?
Grazie!
-- 
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 scattering?
Se era colorato, e col rosso all'esterno, si trattava presumibilmente
di una corona, causata dalla diffrazione su minuscoli granelli di
sabbia in sospensione nell'aria.
Lo stesso effetto prodotto dalle goccioline d'acqua di una nube.
Pero' quello che dico e' solo una congettura.
Forse una ricerca in rete potrebbe dare maggiori informazioni.
