damlacıklar bulutu arasında olduğu zaman görülebilir. Bu yüzden genellkile hava yolculuğu sırasında, hale uçağın bulutlar üzerindeki gölgesinin etrafında olacak şekilde görülür. Ayla aynı zamanda gözlemciden daha alt seviyede bulut veya sis olduğu zaman dağ tepesinden ve uzun binalardan, veya yere sis çöktüğü zaman gözlenebilir. Ayla, anthelion(bulut üzerinde görülen renkli halka) denen optik olguyla alakalıdır.

Gökkuşağı dünya atmosferinde güneş ışığı nem damlacıklarına düştüğü zaman gökyüzünde bir ışık spektrumu oluşturan optik ve meteorolojik bir olgudur. Çokrenkli bir yay formu alır. Güneş ışığından kaynaklanan gökkuşağı her zaman güneşin ters tarafında, yerden 42 dereceden daha yüksek gözlenmeyecek şekilde oluşur. Daha yüksek açılarda görmek için gözlemcinin bir uçakta veya dağ tepesinde olması gerekir çünkü diğer türlü gökkuşağı ufkun altında kalır. Gökkuşağını oluşturan damlacıklar ne kadar büyükse gökkuşağı o kadar parlak olur. Gökkuşağı en çok yaz aylarında öğleden sonra sağanak yağışlar zamanında görülür.

Bir yağmur damlaları dizisinin arka tarafında meydana gelen tek yansıma gökyüzünde 40-42 derecelik büyüklükte, kırmızı renk dış halkada olan bir gökkuşağı yaratır. Çift gökkuşakları mor renk dış halkada olmak üzere, iki iç yansıma sonucu 50.5-54 derecelik bir açısal büyüklükte oluşur. Birincil gökkuşağında (daha alçak ve daha parlaktır) kırmızı renk dış halkada mor renk ise iç halkadadır. Bu gökkuşağı ışığın damlacık içinde bir defa yansıması sonucunda oluşur. Çift gökkuşağında, birinci yayın dış kısmında ikinci bir yay görülebilir, ve renkler ters düzendedir(kırmızı içte, mor dış halkada). Bu ikincil gökkuşağı ışığın damlacık içinde iki kere yansımasıyla meydana gelir. Çift gökkuşağında iki gökkuşağı arasındaki bölge karanlıktır. Bunun sebebi, birincil yayın alt kısmından ikincil yayın ise üst kısmından damlacıktan yansıma ile gelen ışık olduğu halde aradaki bölgede herhangi bir yansıma mekanizması olmamasıdır.

Gökkuşağı devamlı bir renk spektrumunu kapsar; ayrı görülen bantlar insan renk görüşünün bir eseridir, ve siyah- beyaz fotoğraflarda herhangi bir bantlaşma görülmez. İnsan gözüyle görülebilen renkler için, en çok adı geçen sıra, kırmızı, turuncu, sarı, yeşil, mavi, indigo ve mordur. Fakat renk körü olan birisi daha az renk görür.

Gökkuşağı havadaki suyun birçok formuyla oluşabilir. Bu sadece yağmuru içermez, aynı zamanda sis, serpinti ve çiyi de içerir.

Serap ışık ışınlarının bükülerek uzak cisimlerin veya gökyüzünün yerdeğiştirmiş bir görüntüsünü verdiği doğal şekilde oluşan bir optik olgudur. Halüsinasyonun aksine, serap kameraya çekilebilen gerçek bir optik olaydır, çünkü ışık ışınları gerçekten de gözlemcinin konumunda yanlış bir görüntü oluşturmak üzere kırılır. Görüntünün ne ifade ettiği ise insan aklının yorumlama kabiliyetine bağlıdır. Örneğin, ufkun alt kısmında görülen görüntüler kolaylıkla küçük su birikintilerine benzetilebilir.

Seraplar ’alt seviye’, ’üst seviye’ ve bir üst seviye serap olan ’Fata Morgana’, sürekli değişen olağandışı muazzam, dikey olarak istiflenmiş görüntüler serisi olarak sınıflandırılabilir.

Yeşil çakmalar ve yeşil ışınlar gündoğumundan hemen önce veya günbatımından hemen sonra meydana gelen, genellikle bir veya iki saniyeden uzun sürmeyen güneşin üzerinde bir yeşil noktanın görüldüğü veya günbatımı noktasından yeşil bir ışının parladığı optik olaylardır. Yeşil çakmalar aslında değişik sebeplerden kaynaklanan bir grup olgudur ve bazıları diğerlerine göre daha yaygındır. Yeşil çakmalar her yükseklikten gözlenebilir, hatta bir uçaktan bile. Genellikle önünde engel bulunmayan bir ufukta, mesela okyanus üzerinde görülür, fakat bulut veya dağ tepesi üzerinde de görülmesi muhtemeldir.

Ufukta Ay’dan veya Venüs ve Jüpiter gibi parlak gezegenlerden gelen yeşil çakma da gözlenebilir.

Fata Morgana nadir ve kompleks bir serap formudur, bir üst seviye serabıdır, diğer birçok üst seviye serabı gibi ufkun hemen üstünde dar bir bantta gözlenir. Kaba Latince’den masal kelimesi ve Kral Arthur zamanındaki büyücü Morgan Le Fay için türetilen, sıklıkla Messina Boğazı’nda görülenin perili şatolar olduğu inancından kaynaklanan bir İtalyan terimidir. Fata Morgana terimi bazen diğer daha yaygın serap türleri için yanlış olarak kullanılmasına rağmen, gerçek anlamı sıradan bir üst seviye serabıyla aynı değildir.

Fata Morgana serabı ilgili objeleri korkunç oranda bozar, öyle ki obje genellikle sıradışı görünür, hatta tamamen tanınamaz bir değişime uğrar. Fata Morgana karada veya denizde, kutup bölgesinde veya çölde görülebilir. Bu tür serap gemi, ada, kıyı şeridi gibi neredeyse her çeşit uzak objeyi içerebilir.

Fata Morgana sadece kompleks değildir, aynı zamanda da sürekli değişir. Bu serap birbiri üstüne binen birçok ters dönmüş ve dikleşmiş görüntüyü ihtiva eder. Fata Morgana serabı aynı zamanda sıkıştırılmış ve uzatılmış bölgeler gösterir.

Bu optik olay ışık ışınlarının, atmosferik kanalların oluştuğu aşırı ısıl dönmede farklı sıcaklıktaki hava katmanlarından geçerken güçlü bir şekilde bükülmesi sonucu oluşur. (Isıl dönme soğuk hava tabakası üzerinde ılık havanın bulunması ile oluşan bir atmosferik durumdur. Hava genellikle yüzeye yakın daha ılık olur, yukarı çıktıkça soğur, bu nedenle bu sıcaklık dönmesi normal durumun zıddıdır.)

Durgun havada, daha soğuk ve yoğun bir hava tabakası üzerinde daha ılık hava durabilir, bu da kırıcı bir lens gibi davranarak ters dönmüş ve dikleşmiş görüntüler yaratan bir atmosferik kanal oluşturur. Fata Morgana bir kanalın varlığına ihtiyaç duyar, ısıl dönme bu tür serabı oluşturmak için yeterli değildir. Isıl dönme bir atmosferik kanal olmadan oluşabilirken, atmosferik kanal ısıl dönme meydana gelmeden oluşamaz.

Novaya Zemlya etkisi atmosferik termoklininler arasında güneş ışığının yüksek oranda kırınımı ile oluşan bir kutupsal seraptır. Bu etki güneşin olması gerekenden daha erken doğduğu veya daha geç battığı izlenimini verir. Meteorolojik duruma bağlı olarak bu etki güneşi bir çizgi veya düzleştirilmiş kumsaati şekillerinden oluşmuş bir kare olarak(dikdörtgen güneş de denir) gösterir. Bu serap güneş ışınlarının yüzlerce kilometrelik bir dönme tabakasına sahip olmasını gerektirir ve bu tabakanın sıcaklık irtifasına bağlıdır. Güneş diskinin görülmesi için 5 derecelik bir yükselmeyi sağlamak adına güneş ışığı Dünya eğriliğinde en az 400 kilometre eğilmek zorundadır.

Olguyu kayıt eden ilk insan Willem Barents'ın kutup bölgesine kötü kaderli üçüncü keşif yolculuğunun bir üyesi olan Gerrit de Veer’dı. De Veer’ın olguyu ilk gözlediği takımada olan Novaya Zemlya bu efekte ismini vermiştir.

Alacakaranlık ışınları Dünya atmosferinde neredeyse paralel olarak yol alan güneş ışınlarıdır, fakat lineer perspektif yüzünden birbirinden uzaklaşıyor gibi görünür. Genellikle dağ zirveleri veya bulutlar kısmen güneş ışınlarını gölgelediği zaman oluşurlar. Çeşitli hava bileşenleri, sapma, yansıma ve dağılmaya bağlı olarak güneş ışığını dağıtarak bu ışınları görünür hale getirirler.

Alacakaranlık ışınları buz tabakaları veya çatlaklarından ortaya çıkarak ara sıra su altında, arktik bölgelerde görülebilir. Aynı zamanda güneşin bulutlara mükemmel bir açıyla çarpıp bölgeyi aydınlattığı günlerde de görülebilir.

Temel olarak üç formu vardır:

Genellikle gündoğumu ve günbatımı yakınında, kümülüs gibi uzun bulutlar ve dağların bu ışınları oluşturmada en verimli olduğu zamanlarda görülür.





Çift yarık deneyi

Young deneyi olarak da bilinen çift-yarık deneyi, ışığın dalga özelliği sergilediğini gösterir. Fotoelektrik etkisi ışığın dalga özelliğinin yanı sıra parçacık özelliği de sergilediğini gösterir. Deneyin basit versiyonunda lazer ışını gibi bağdaşık (eş fazlı) bir ışık kaynağı, iki paralel yarık açılmış ince bir levhayı aydınlatır, ve yarıktan geçen ışık levhanın arkasındaki bir ekranda gözlemlenir. Işığın dalga doğası ışık dalgalarının iki yarıktan da geçerek girişim yapmasını, ve ekranda aydınlık ile karanlık bantlar oluşturmasını sağlar, ki bu sonuç ışık tamamen parçacıklı yapıda olsa beklenemez. Fakat, parçacıklardan veya fotonlardan oluşuyormuş gibi, ekranda her zaman ışığın soğurulduğu görülür.

Eğer ışık tamamen sıradan parçacıklardan oluşsaydı ve bu parçacıklar bir yarıktan geçirilip ekrana çarptırılsaydı, yarığın büyüklüğüne ve şekline bağlı bir desen görürdük. Hâlbuki, tek yarık deneyi gerçekleştirildiğinde, ekrandaki desen bir dağılma desenidir, ortada dar bir merkezi bant ve ona paralel olarak dizilmiş daha karanlık bantlar olarak görünür.

Benzer şekilde, ışık sadece parçacıklardan oluşsaydı ve iki paralel yarıktan geçirilseydi, ekrandaki desen basitçe iki adet tek yarığın oluşturduğu desenlerin toplamı olurdu. Fakat gerçekte, desen daha geniş ve daha detaylı hale gelir, bir dizi aydınlık ve karanlık bant içerir.
Thomas young bu olguyu ilk defa ispatladığında, ışığın dalgalardan oluştuğuna işaret ediyordu, ki aydınlık bölgelerin dağılımı dalga cephelerinin girişimiyle açıklanabilir. Young deneyi, Isaac Newton tarafından öne sürülen ve 17. ve 18. yüzyılda ışığın yayılma modeli olarak kabul edilen ışığın parçacık teorisini mağlup ederek, 1800lerin başında ışığın dalga teorisinin kabul edilmesinde çok önemli bir rol oynadı. Yine de, fotoelektrik etkisinin daha sonraki keşfi, farklı şartlar altında ışığın parçacıklardan oluşuyormuş gibi davranabileceğini gösterdi. Birbiriyle çelişiyormuş gibi görüen bu keşifler klasik fiziğin ötesine geçerek ışığın kuantum doğasını hesaba katmayı gerekli hale getirdi.
Çift-yarık deneyi ışıktan başka bir şey ile denenmemişti, ta ki1961 yılında Tübingen Üniversitesi’nden Clauss Jönsson bunu elektronlarla deneyene kadar. 2002 yılında, Physics World okuyucuları tarafından Jönsson’un çift-yarık deneyi ’en güzel deney’ olarak seçildi.

1999’da mikroskopta görülebilecek kadar büyük parçacıkların- buckyball molekülleri (0.7 nm çağında, protondan yarım milyon kat daha büyük)- dalga-tipi girişim sergiledikleri bulundu.

Çift-yarık deneyi (ve varyasyonları) kuantum mekaniğinin temel bilmecesini açıkça ortaya koyabildiği i