Z Wikipédie, voľnej encyklopédie

zelený lúč- optický jav, záblesk zeleného svetla v momente, keď sa slnečný kotúč stratí pod obzorom (najčastejšie morským) alebo sa objaví spoza horizontu.

Pozorovanie fenoménu

Na pozorovanie zeleného lúča sú potrebné tri podmienky: otvorený horizont (v stepi, tundre, horách alebo na mori bez vĺn), čistý vzduch a strana horizontu bez mrakov, kde zapadá západ slnka alebo nastane východ slnka. Pozorovanie voľným okom je pomerne zriedkavé. Pomocou ďalekohľadu, ďalekohľadu, ďalekohľadu a nasmerovaním prístroja na bod východu slnka vopred ho môžete vidieť takmer každý deň s vhodným počasím. Môžete sa pozerať nie dlhšie ako pár sekúnd, je to nebezpečné. Pri západe slnka jeho jasné svetlo vôbec neumožňuje použitie optiky.

Normálne trvanie zeleného lúča je len niekoľko sekúnd. Čas jeho pozorovania môžete výrazne predĺžiť, ak pri jeho objavení rýchlo vybehnete po nábreží alebo sa presuniete z jednej paluby lode na druhú takou rýchlosťou, aby ste zachovali polohu oka voči zelenému lúču. Počas jednej z výprav na južný pól pozoroval americký pilot a prieskumník Richard Byrd zelený lúč 35 minút. Stalo sa to na konci polárnej noci, keď sa okraj slnečného disku prvýkrát objavil nad horizontom a pohyboval sa pozdĺž neho (pri pohľade z pólu sa slnečný disk pohybuje takmer horizontálne: rýchlosť jeho vzostupu je veľmi malá).

Fyzika javu

V dôsledku superpozície farebných lúčov z jednotlivých bodov slnečného disku zostane jeho stredná časť biela (alebo skôr celý disk sa rozptýli do červena) a prevládajú iba horné a spodné okraje disku. pozíciu. Horná časť sa zmení na modrozelenú, spodná na oranžovo-červenú. Červené a oranžové časti slnečného kotúča zapadajú pod horizont pred zelenú a modrú časť.

Atmosférický rozptyl slnečných lúčov sa najvýraznejšie prejavuje v poslednom momente západu slnka, keď nad horizontom zostáva malý horný segment a potom už len samotná „koruna“ slnečného disku. Posledný lúč zapadajúceho Slnka, rozkladajúci sa na spektrum, tvorí „vejár“ farebných lúčov. Divergencia extrémnych lúčov viditeľného spektra - fialového a červeného - je v priemere 38", ale pri silnejšom lomu môže byť oveľa väčšia. Keď Slnko klesne pod horizont, mali by sme s posledným lúčom vidieť fialovú. Najkratší však vlnové dĺžky sú fialové, modré, modré - pri dlhej ceste v atmosfére (keď je Slnko už za horizontom) sa rozptýli natoľko, že nedosiahnu zemský povrch.Okrem toho je ľudské oko menej citlivé na lúče tejto časti spektra.Preto sa posledný lúč zapadajúceho Slnka ukáže ako jasná smaragdová farba Tento jav je tzv. zelený lúč .

Pri východe slnka dochádza k opačnej zmene farby. Prvý lúč vychádzajúceho Slnka je zelený; potom sa k nemu pridá žltá, oranžová a nakoniec červená, ktoré spolu tvoria normálne denné svetlo Slnka.

Fenomén zeleného lúča prichádza v troch formách:

• vo forme zeleného okraja hornej časti slnečného disku,
• ako zelený segment
• v podobe zeleného lúča, ktorý vyzerá ako zelený plameň unikajúci z horizontu.

Green flash 30-06-2010(2).JPG

A 20-35 sekúnd po predchádzajúcom výstrele.

modrý a červený lúč

Pri mimoriadne vysokej priehľadnosti vzduchu môže byť posledný lúč zeleno-modrý a dokonca aj modrý. Takýto jav je extrémne zriedkavý.

Je tiež mimoriadne zriedkavé pozorovať "červený lúč". Červený lúč sa objaví v momente, keď sa spodný okraj slnečného disku objaví pod jasne vytvoreným okrajom oblaku pokrývajúceho zvyšok disku. Zároveň by mala byť výška Slnka nad horizontom minimálna a vzduch by mal byť úplne priehľadný. Fyzika javu je podobná fyzike zeleného lúča opísanej vyššie.

V kultúre

• Tomuto fenoménu je venovaný román Julesa Verna Zelený lúč (1882).
• V knihe Leonida Soboleva „Green Ray“ (1954) o námorníkoch slúžiacich na hliadkových lodiach Čiernomorskej flotily počas Veľkej Vlastenecká vojna, opisuje presvedčenie, že kto ho uvidí, bude šťastný.
• V príbehu "Stážisti" (1961) od bratov Strugackých.
• Scéna východu slnka v XIX. kapitole príbehu "Súboj" od A. P. Čechova (1891).
• Film "Green Ray" (1986) francúzskeho režiséra Erica Rohmera.
• V tretej časti filmu "Piráti z Karibiku" sa zelený lúč podľa pána Gibbsa objaví, keď sa duša vráti z posmrtného života do sveta živých.
• Spomínaný v televíznom seriáli Skull and Bones (6. epizóda).
• Tento fenomén je podrobne opísaný v populárnej vedeckej knihe Yakova Perelmana “ Zábavná fyzika».
• Tomuto fenoménu je venovaný singel AKB48 „Green Flash“ (2015).

pozri tiež

Napíšte recenziu na článok "Green Beam"

Poznámky

Zdroj

• S. V. Zvereva. Vo svete slnka. L., Gidrometeoizdat, 1988, 160 strán s ill.

Odkazy

• Andrew T. Young.(Angličtina) . . - jedna z najkompletnejších stránok v anglickom jazyku venovaná fenoménu zeleného lúča. Získané 20. októbra 2012. .
• Les Cowley.(Angličtina) . . Získané 20. októbra 2012. .
• Mario Cogo.(Angličtina) . . Získané 20. októbra 2012. .

Úryvok charakterizujúci Zelený lúč

- Čo budeme spievať? opýtala sa.
"Kľúč," odpovedal Nikolaj.
- No, ponáhľajme sa. Boris, poď sem, - povedala Nataša. - Kde je Sonya?
Obzrela sa a keď videla, že jej priateľ nie je v izbe, rozbehla sa za ňou.
Natasha, ktorá vbehla do Sonyinej izby a nenašla tam svojho priateľa, vbehla do detskej izby - a Sonya tam nebola. Natasha si uvedomila, že Sonya je na chodbe na truhlici. Truhlica na chodbe bola miestom smútku ženskej mladej generácie domu Rostovcov. Vskutku, Sonya vo svojich vzdušných ružových šatách, rozdrvila ich, ležala tvárou nadol na špinavej pásikavej sestrinej perovej posteli, na hrudi, zakryla si tvár prstami a horko plakala, chvejúc sa holými ramenami. Natašina tvár, živá, po celý deň, sa náhle zmenila: oči sa jej zastavili, potom sa jej zachvel široký krk a ovisli kútiky pier.
– Sonya! čo si?... Čo, čo je s tebou? Woo woo!…
A Natasha, ktorá roztiahla svoje veľké ústa a stala sa úplne škaredou, revala ako dieťa, nevedela dôvod a len preto, že Sonya plakala. Sonya chcela zdvihnúť hlavu, chcela odpovedať, ale nemohla a skryla sa ešte viac. Nataša plakala, sadla si na modrú perinku a objímala kamarátku. Sonya pozbierala sily, vstala, začala si utierať slzy a rozprávať.
- Nikolenka ide o týždeň, vyšiel mu ... papier ... ... sám mi povedal ... Áno, neplakal by som ... (ukázala papier, ktorý držala v ruke: to bola poézia, ktorú napísal Nikolaj) Neplakal by som, ale ty nebudeš, môžeš... nikto nemôže pochopiť... akú má dušu.
A začala znova plakať, pretože jeho duša bola taká dobrá.
„Je to pre teba dobré... nezávidím... milujem ťa a Boris tiež,“ povedala a trochu pozbierala sily, „je roztomilý... neexistujú pre teba žiadne prekážky. A Nikolaj je môj bratranec... je to potrebné... samotný metropolita... a to je nemožné. A potom, ak moja matka ... (Sonya zvážila grófku a zavolala svojej matke), povie, že kazím Nikolajovi kariéru, nemám srdce, že som nevďačná, ale správne ... pri Bohu ... ( prekrížila sa) Aj ja ju tak veľmi milujem a vy všetci, len Vera je jedna... Načo? Čo som jej urobil? Som vám tak vďačný, že by som rád obetoval všetko, ale nemám nič ...
Sonya už nemohla hovoriť a opäť si schovala hlavu do dlaní a perovej postele. Nataša sa začala upokojovať, no z jej tváre bolo jasné, že pochopila dôležitosť kamarátkinho smútku.
– Sonya! povedala zrazu, akoby uhádla skutočný dôvod bratrancov smútok. "Správne, hovorila s tebou Vera po večeri?" Áno?
- Áno, tieto básne napísal sám Nikolaj a iné som odpísal; našla ich na mojom stole a povedala, že ich ukáže mame, a tiež povedala, že som nevďačný, že mama mu nikdy nedovolí vziať si ma a on si vezme Julie. Vidíš, ako je s ňou celý deň... Natasha! Prečo?…
A opäť horko plakala. Natasha ju zdvihla, objala a s úsmevom cez slzy ju začala utešovať.
„Sonya, never jej, miláčik, never. Pamätáš sa, ako sme sa všetci traja rozprávali s Nikolenkou v sedacej izbe; pamätáš po večeri? Veď sme sa rozhodli, ako to bude. Nepamätám si ako, ale pamätajte, ako bolo všetko v poriadku a všetko je možné. Tu je ženatý brat strýka Shinshina sesternica a sme bratranci z tretieho kolena. A Boris povedal, že je to veľmi možné. Vieš, povedala som mu všetko. A je taký inteligentný a taký dobrý,“ povedala Natasha ... „Ty, Sonya, neplač, moja drahá, miláčik, Sonya. A ona ju so smiechom pobozkala. - Viera je zlá, Boh s ňou! A všetko bude v poriadku a nepovie to svojej matke; povie si Nikolenka a na Júliu ani nepomyslel.
A pobozkala ju na hlavu. Sonya vstala a mačiatko sa vzchopilo, oči mu zaiskrili a zdalo sa, že je pripravený zamávať chvostom, skákať na svoje mäkké labky a hrať sa s loptou znova, ako sa to naňho patrí.
- Myslíš? Správny? Bohom? povedala a rýchlo si upravila šaty a vlasy.
- Správne, preboha! - odpovedala Natasha a narovnávala svojej priateľke pod kosou prameň hrubých vlasov, ktoré jej vypadli.
A obaja sa zasmiali.
- Dobre, poďme spievať "Kľúč".
- Poďme do.
- A viete, tento tučný Pierre, ktorý sedel oproti mne, je taký zábavný! Povedala zrazu Natasha a zastavila sa. - Veľmi sa bavím!
A Natasha bežala chodbou.
Sonya, oprášila chmýří a skryla básne v lone, po krk s vyčnievajúcimi prsnými kosťami, ľahkými, veselými krokmi, so začervenanou tvárou, bežala za Natašou po chodbe k pohovke. Na želanie hostí zaspievali mladí ľudia kvarteto „Kľúč“, ktoré sa všetkým veľmi páčilo; potom Nikolaj znova zaspieval pieseň, ktorú sa naučil.
V príjemnej noci, pri mesačnom svite,
Predstavte si, že ste šťastní
Že na svete je ešte niekto
Kto myslí aj na teba!
Že ona s krásnou rukou,
Kráčajúc popri zlatej harfe,
So svojou vášnivou harmóniou
Volá k sebe, volá vás!
Ešte deň, dva a príde raj...
Ale ach! tvoj priateľ nebude žiť!
A ešte neskončil posledné slová keď sa mládež v sále chystala do tanca a hudobníci v zboroch klepali nohami a kašľali.

Pierre sedel v obývačke, kde s ním Shinshin ako s návštevníkom zo zahraničia začal pre Pierra nudný politický rozhovor, ku ktorému sa pridali ďalší. Keď začala hudba, Natasha vošla do obývačky a so smiechom a červenaním sa rovno k Pierrovi povedala:
„Mama mi povedala, aby som ťa požiadal o tanec.
"Bojím sa pomýliť si čísla," povedal Pierre, "ale ak chceš byť mojím učiteľom...
A podal svoju hrubú ruku a spustil ju nízko k útlemu dievčaťu.
Kým sa páry pripravovali a hudobníci stavali, Pierre si sadol so svojou slečnou. Nataša bola dokonale šťastná; tancovala s veľkým, ktorý prišiel zo zahraničia. Sedela pred všetkými a rozprávala sa s ním ako s veľkým. V ruke mala vejár, ktorý jej dala slečna držať. A v tej najsvetskejšej póze (Boh vie, kde a kedy sa to naučila), ona, ovievala sa vejárom a usmievala sa cez vejár, hovorila so svojím pánom.
- Čo je, čo je? Pozri, pozri, - povedala stará grófka, prešla chodbou a ukázala na Natashu.
Natasha sa začervenala a zasmiala sa.
- No, čo si, mami? No, čo hľadáš? Čo je tu prekvapujúce?

Prečo sa objaví zelený lúč?

Príčinu javu pochopíte, ak si zapamätáte, v akej podobe sa nám predmety javia, keď sa na ne pozeráme cez sklenený hranol. Urobte tento experiment: držte hranol pri oku vodorovne širokou stranou nadol a pozerajte sa cez neho na kus papiera pripnutý na stenu. Všimnete si, že list po prvé vyrástol oveľa vyššie, ako je jeho skutočná poloha, a po druhé, má fialovo-modrý okraj v hornej časti a žlto-červený v spodnej časti. Zvyšovanie závisí od lomu svetla, farebné hranice - na disperzia sklo, teda vlastnosti skla nerovnomerne lámu lúče rôznych farby. Fialové a modré lúče sa lámu silnejšie ako iné, takže na vrchu vidíme fialovo-modrý okraj; červené sa lámu najslabšie, a preto má spodný okraj nášho hárku papiera červený okraj.

Pre lepšie pochopenie toho, čo nasleduje, je potrebné sa pozastaviť nad pôvodom týchto farebných okrajov. Hranol rozkladá biele svetlo vychádzajúce z papiera na všetky farby spektra, čím poskytuje mnoho farebných obrazov listu papiera, usporiadaných, čiastočne na sebe navrstvených, v poradí lomu. Zo súčasného pôsobenia týchto na seba navrstvených farebných obrazov získava oko vnem biela farba(pridanie spektrálnych farieb), ale v hornej a dolnej časti vyčnievajú okraje nemiešateľných farieb. Slávny básnik Goethe, ktorý urobil tento experiment a nepochopil jeho význam, si predstavoval, že takto odhalil falošnosť Newtonovej doktríny farieb, a potom napísal vlastnú „Vedu o kvetoch“, ktorá je takmer celá založená na falošných predstavách. Čitateľ pravdepodobne nebude opakovať bludy veľkého básnika a nebude očakávať, že mu hranol prekreslí všetky predmety. Zemská atmosféra je pre naše oči ako obrovský vzdušný hranol, otočený základňou nadol. Pri pohľade na Slnko na obzore sa naň pozeráme cez plynový hranol. Slnečný disk má navrchu modrý a zelený okraj a dole červeno-žltý. Kým je Slnko nad obzorom, svetlo kotúča prerušuje svojou jasnosťou oveľa menej žiarivé farebné pruhy a vôbec ich nevnímame. No vo chvíľach východu a západu slnka, keď je takmer celý jeho kotúč skrytý pod obzorom, môžeme vidieť modrý okraj horného okraja. Je dvojfarebný: nachádza sa vyššie modrý pruh, nižšie - modrá, zo zmesi modrých a zelených lúčov. Keď je vzduch v blízkosti horizontu úplne čistý a priehľadný, vidíme modrý okraj – „modrý lúč“. Ale častejšie sú modré lúče rozptýlené atmosférou a zostáva len jedna zelená hranica: fenomén "zeleného lúča". Nakoniec, vo väčšine prípadov sú modré a zelené lúče rozptýlené aj zamračenou atmosférou - vtedy sa nepozoruje žiadna hranica: Slnko zapadá do karmínovej gule.

Pulkovský astronóm G. A. Tikhov, ktorý venoval „zelený lúč“ špeciálne štúdium, uvádza určité známky viditeľnosti tohto javu. "Ak je Slnko pri západe slnka červené a dá sa naň pozerať voľným okom, potom sa dá s istotou povedať, že tam nebude žiadny zelený lúč." Dôvod je jasný: červená farba slnečného disku naznačuje silný rozptyl modrých a zelených lúčov atmosférou, teda celým horným okrajom disku. „Naopak,“ pokračuje astronóm, „ak Slnko len málo zmenilo svoju obvyklú belavo-žltú farbu a zapadá veľmi jasne (to znamená, ak je absorpcia svetla atmosférou malá. - I.P.), potom je možné pomocou vysoko pravdepodobné očakávať zelené svetlo. Tu je však dôležité len to, aby bol horizont ostrý, bez akýchkoľvek nepravidelností, blízky les, budovy atď. Tieto podmienky sú najlepšie splnené na mori; preto je zelený lúč námorníkom tak dobre známy.“

Takže, aby ste videli "zelený lúč", musíte pozorovať Slnko v čase západu alebo východu slnka veľmi jasná obloha. V južných krajinách je obloha pri obzore priehľadnejšia ako tá naša, preto sa tam jav „zeleného lúča“ pozoruje častejšie. Ale u nás to nie je také zriedkavé, ako si mnohí myslia, zrejme pod vplyvom románu Julesa Verna. Vytrvalé hľadanie „zeleného lúča“ je skôr či neskôr odmenené úspechom. Stalo sa zachytiť tento krásny úkaz dokonca aj ďalekohľadom. Dvaja alsaskí astronómovia opisujú takéto pozorovanie takto:

“... V poslednej minúte pred západom Slnka, keď je teda ešte viditeľná jeho viditeľná časť, je disk, ktorý má zvlnené pohyblivé, ale ostro ohraničené ohraničenie, obklopený zeleným okrajom. Kým Slnko úplne nezapadne, tento okraj nie je voľným okom viditeľný. Tá sa stáva viditeľnou až v momente úplného zmiznutia Slnka za obzorom. Ak sa pozriete cez ďalekohľad s dostatočne silným zväčšením (asi 100-krát), môžete podrobne sledovať všetky javy: zelený okraj sa stane viditeľným najneskôr 10 minút pred západom slnka; ona obmedzuje vyššia časť disk, pričom zospodu je pozorovaný červený okraj. Šírka okraja, spočiatku veľmi malá (iba niekoľko sekúnd oblúka), sa zväčšuje, keď Slnko zapadá; niekedy dosahuje až pol minúty oblúka. Nad zeleným lemom sú často pozorované zelené výbežky, ktoré s postupným zánikom Slnka akoby kĺzali po jeho okraji až do najvyšší bod; niekedy sa odtrhnú od okraja a niekoľko sekúnd samostatne svietia, kým nezhasnú“ (obr. 119).

Ryža. 119. dlhodobé pozorovanie „zeleného lúča“; pozorovateľ videl „zelený lúč“ za hrebeňom 5 minút. Vpravo hore je "zelený lúč" viditeľný cez ďalekohľad. Disk Slnka má nepravidelné obrysy. V polohe 1 brilantnosť slnečného disku oslepuje oko a sťažuje videnie zeleného okraja voľným okom. V polohe 2, keď disk Slnka takmer zmizne, je „zelený lúč“ dostupný pre jednoduché oko.

Zvyčajne tento jav trvá sekundu alebo dve. Ale za výnimočných okolností sa jeho trvanie výrazne predlžuje. Bol zaznamenaný prípad, keď bol „zelený lúč“ pozorovaný dlhšie ako 5 minút! Slnko zapadalo za vzdialenú horu a pozorovateľ v rýchlom tempe uvidel zelený okraj slnečného disku, akoby sa kĺzal po úbočí hory (obr. 119).

Veľmi poučné prípady pozorovania „zeleného lúča“ v svitanie Slnko, keď sa spod obzoru začína objavovať horný okraj svietidla. To vyvracia často vyslovované dohady, že „zelený lúč“ je optická ilúzia, ktorej podľahne oko, unavené jasnou brilantnosťou práve zapadajúceho Slnka.

Slnko nie je jediné svietidlo, ktoré vysiela „zelený lúč“. Náhodou bolo vidieť tento jav generovaný zapadajúcou Venušou. Fizmatgiz, 1958 Poznámka. vyd. ].

Doktor fyzikálnych a matematických vied V. TIMOSHENKO.

zelený lúč na Baltskom mori.

Schéma lomu slnečného lúča. Slnečný lúč v zemskej atmosfére zažíva lom – láme sa ako v sklenenom hranole.

Ako lúč
smaragd,
zlaté šťastie
kľúč -
Ešte to dostanem
Moja zelená
slabé svetlo...
N. Zabolotskij

Každý z nás už viackrát videl, ako sa slnečný kotúč stráca za obzorom na červenom západe slnka. Charakteristická farba západu slnka je spôsobená lomom a rozptylom slnečného svetla v zemskej atmosfére (pozri „Veda a život“ č. 9, 1993). Málokto však vie o ďalšom optickom jave, ktorý sa vyskytuje aj pri západe slnka a súvisí so šírením svetla v zemskej atmosfére – výskytom zeleného lúča. Túto jedinečnú prírodnú udalosť možno pozorovať, keď je obzor ďaleko a vzduch je krištáľovo čistý. Vo väčšine prípadov je zelený lúč viditeľný iba na chvíľu nad vodnou hladinou mora alebo oceánu a len niekedy - v horách. Jeho výskyt v strednom Rusku je mimoriadne zriedkavá udalosť a je možná iba úspešnou kombináciou Vysoké číslo priaznivé faktory. Autorovi tohto článku sa podarilo pozorovať a odfotografovať zelený lúč na Volge, v regióne Nižný Novgorod.

Námorníci najčastejšie pozorovali zelený lúč počas dlhých plavieb a verili, že jeho vzhľad - dobré znamenie, znak úspešného dokončenia cesty. Ľudia verili, že tí, ktorí mali šťastie vidieť zelený lúč, nájdu svoje šťastie. Existuje legenda, ktorú prerozprával Jules Verne v románe „Zelený lúč“, podľa ktorého „ten, kto bude mať aspoň raz to šťastie, že uvidí zelený lúč, sa stane majiteľom neoceniteľného pokladu, ktorý sa volá „pohľad srdca“ A potom sa ten človek nebude báť žiadnych ilúzií a ilúzií, pretože bude môcť bez problémov čítať vo svojom srdci a v srdciach iných." Jasné modrozelené farby blesku na okraji Slnka zanechávajú nezmazateľné dojmy a spomienky na celý život. Inšpirovali básnika Nikolaja Zabolotského, ktorý pozoroval zelený lúč na Baltskom mori, k napísaniu básne, ktorej strofa je prevzatá ako epigraf k tomuto článku.

Skeptici považujú zelený lúč za fikciu resp optická ilúzia. Niektorí veria, že je to reakcia ľudského oka, unaveného kontempláciou slnka. Práve pre nich známy popularizátor vedy Ya. I. Perelman vo svojej knihe „Enterifying Physics“ nielen podrobne vysvetľuje dôvod prírodný jav„zelený lúč“, ale uvádza aj fakty, ktoré o tom vyvracajú rôzne mylné predstavy. Ale až v našej dobe, keď fotografická technológia umožňuje zachytiť početné prípady výskytu zeleného lúča, zdá sa, že pochybnosti by mali opustiť skeptikov.

Dôvody vzniku tohto mimoriadneho predstavenia možno ľahko pochopiť na základe poznatkov získaných v r stredná škola. Je známe, že slnečné svetlo pozostáva zo sady elektromagnetické vlny, z ktorých každý má svoju frekvenciu a dĺžku. Vlnu určitej frekvencie ľudské oko vníma ako farbu: červenú, oranžovú, žltú, zelenú, modrú, indigovú a fialovú (každý poľovník chce vedieť, kde bažant sedí). Červená farba má najväčšiu vlnovú dĺžku v tomto spektre, čo je asi 0,7-0,6 mikrometra. Pre zelené a fialové kvety vlnová dĺžka je približne 0,5 a 0,4 mikrometra. Napriek takýmto zdanlivo malým rozdielom vo vlnovej dĺžke sa lúče rôznych farieb šíria v hmote odlišne, najmä rôzne rýchlosti. Závislosť rýchlosti svetelných vĺn v látke od ich dĺžky alebo frekvencie je prejavom všeobecnejšej závislosti rýchlosti odozvy látky od frekvencie kmitov elektrického poľa vo svetelnej vlne. Vo fyzike sa tento jav nazýva disperzia. Vo väčšine látok a prostredí, vrátane zemskej atmosféry, sa červené svetlo šíri vyššou rýchlosťou ako modro-zelené. Táto závislosť, nazývaná normálna disperzia, zodpovedá nižším indexom lomu pre červené svetlo ako pre modrozelené. Pripomeňme, že index lomu je hodnota, ktorá ukazuje, o koľko je rýchlosť svetla v látke v menšia ako vo vákuu: n = c/v, kde c ≈ 3 10 8 m/s je rýchlosť svetla vo vákuu.

Druhá vec, ktorá je pre pochopenie javu potrebná, je znalosť zákona lomu svetla. Podľa tohto zákona sa pri šikmom dopade svetla na hranicu médií s rôznymi indexmi lomu svetelný lúč odchyľuje od pôvodného smeru šírenia, to znamená, že sa láme. Pri zásahu lúč svetla z oblasti s menšou hodnotou n, napríklad z vákua, kde n = 1, do prostredia s väčšou hodnotou n, je uhol lomu vždy menší ako uhol dopadu. Pripomeňme, že oba uhly sa počítajú od normály (kolmé) k rozhraniu medzi oblasťami. Pretože indexy lomu pre vlny rôznych dĺžok sú rôzne, uhly lomu budú tiež odlišné, a to: červené svetlo sa bude lámať menej ako zelené. Najmä to je dôvodom rozkladu bieleho svetla na spektrum pri prechode cez sklenený hranol. K podobnému rozkladu slnečného svetla na spektrum dochádza aj v zemskej atmosfére. Pozoruje sa však len v jednotlivé prípady a na špeciálnych miestach. Takže pri západe alebo východe slnka jeho lúče, viditeľné pre pozorovateľa na Zemi, dopadajú šikmo z vesmíru (vákuum). Keďže hustota atmosféry stúpa s približovaním sa k povrchu Zeme, zvyšuje sa aj index lomu svetla. Svetlo, šíriace sa z vesmíru na zemský povrch, sa neustále láme, a teda rozkladá na spektrum a ako v sklenenom hranole sa lúče červeného svetla lámu najmenej zo všetkých. Rozdiel v indexoch lomu pre červené a modro-zelené svetelné lúče v atmosfére je síce extrémne malý, no pri veľkých vzdialenostiach (stovky kilometrov) je efekt ich oddelenia celkom pozorovateľný. To je presne dôvod pre vzhľad zeleného lúča. V skutočnosti, zatiaľ čo Slnko je už skutočne pod obzorom a jeho červené lúče prechádzajú nad pozorovateľom, možno vidieť zelené lúče s kratšou vlnovou dĺžkou, ktoré sú viac vychýlené. Samozrejme, modré, modré a fialové lúče, ktoré majú ešte kratšiu vlnovú dĺžku, sa lámu oveľa silnejšie, ale je takmer nemožné ich vidieť: sú veľmi silne rozptýlené a absorbované v zemskej atmosfére.

Hlavnou prekážkou pri pozorovaní zeleného lúča je rozptyl na suspendovaných časticiach hmly, prachu, dymu a iného suchozemského znečistenia ovzdušia, ako aj na nehomogenitách atmosféry. Navyše, ako už bolo spomenuté, dĺžka dráhy slnečného žiarenia od miesta vstupu do zemskej atmosféry po miesto pozorovania musí byť dostatočne dlhá. Všetky tieto podmienky sa dajú najľahšie splniť pri pozorovaní západu alebo východu slnka nad veľkými vodnými plochami. V stepi alebo v zalesnenej oblasti je takmer nemožné vidieť zelený lúč. Čo tento jav bolo možné pozorovať na Volge v strednom Rusku, s najväčšou pravdepodobnosťou vďaka mimoriadne priaznivým poveternostným podmienkam, ako aj dobrému výberu času a miesta pozorovania. Stalo sa tak na samom začiatku mája, keď v dôsledku neskorej jari ešte nezačalo hromadné kvitnutie rastlín. Počasie bolo jasné a chladné, vzduch čistý a priezračný. Bol som na nábreží Volgy, hneď za miestom, kde sa do nej vlieva Oka, za šípkou tzv. Od tohto bodu je Volga viditeľná na veľkú vzdialenosť proti prúdu.

Dokonca aj pochopenie všetkých fyzických príčin a prirodzeného pôvodu zeleného lúča je ťažké zbaviť sa silného emocionálneho vplyvu. Preto, rovnako ako námorníci a básnici, by som chcel veriť, že objavenie sa tohto zázraku prírody nad Volgou, v samom srdci Ruska, bude slúžiť ako dobré znamenie pre krajinu a ľudí, ktorí v nej žijú.

Literatúra

Zaerman M. Zelený lúč v Karskom mori.- "Veda a život", 1980, č. 12, s. 109.

Minnart M. Svetlo a farba v prírode.- M., 1969.

Perelman Ya. Zábavná fyzika.- M., 1972.

Polujanov V. Zelený lúč v Červenom mori.- "Veda a život", 1993, č. 8, s. 27.

Urbančik A. Zelený lúč slnka.- "Veda a život", 1989, č. 12, s. 94.

Ilustrácia "Zelený lúč na Baltskom mori".
Na obzore možno rozoznať obrysy mosta cez Volhu, ktorý sa nachádza niekoľko kilometrov pred sútokom rieky Oka do Volhy. Zdá sa, že vzdialenosť od horizontu k bodu pozorovania sa ukázala ako dostatočná na rozdelenie lámaných slnečných lúčov do spektra. Tak som videl zelený lúč.

Doktor fyzikálnych a matematických vied V. TIMOSHENKO.

Ako lúč
smaragd,
zlaté šťastie
kľúč -
Ešte to dostanem
Moja zelená
slabé svetlo...
N. Zabolotskij

Každý z nás už viackrát videl, ako sa slnečný kotúč stráca za obzorom na červenom západe slnka. Charakteristická farba západu slnka je spôsobená lomom a rozptylom slnečného svetla v zemskej atmosfére (pozri „Veda a život“ č. 9, 1993). Málokto však vie o ďalšom optickom jave, ktorý sa vyskytuje aj pri západe slnka a súvisí so šírením svetla v zemskej atmosfére – výskytom zeleného lúča. Túto jedinečnú prírodnú udalosť možno pozorovať, keď je obzor ďaleko a vzduch je krištáľovo čistý. Vo väčšine prípadov je zelený lúč viditeľný iba na chvíľu nad vodnou hladinou mora alebo oceánu a len niekedy - v horách. Jeho výskyt v strednom Rusku je mimoriadne zriedkavá udalosť a je možná len s úspešnou kombináciou veľkého počtu priaznivých faktorov. Autorovi tohto článku sa podarilo pozorovať a odfotografovať zelený lúč na Volge, v regióne Nižný Novgorod.

Najčastejšie námorníci pozorovali zelený lúč počas dlhých plavieb a verili, že jeho vzhľad je dobrým znamením, znakom úspešného dokončenia cesty. Ľudia verili, že tí, ktorí mali šťastie vidieť zelený lúč, nájdu svoje šťastie. Existuje legenda, ktorú prerozprával Jules Verne v románe „Zelený lúč“, podľa ktorého „ten, kto bude mať aspoň raz to šťastie, že uvidí zelený lúč, sa stane majiteľom neoceniteľného pokladu, ktorý sa volá „pohľad srdca“ A potom sa ten človek nebude báť žiadnych ilúzií a ilúzií, pretože bude môcť bez problémov čítať vo svojom srdci a v srdciach iných." Jasné modrozelené farby blesku na okraji Slnka zanechávajú nezmazateľné dojmy a spomienky na celý život. Inšpirovali básnika Nikolaja Zabolotského, ktorý pozoroval zelený lúč na Baltskom mori, k napísaniu básne, ktorej strofa je prevzatá ako epigraf k tomuto článku.

Skeptici považujú zelený lúč za fikciu alebo optickú ilúziu. Niektorí veria, že je to reakcia ľudského oka, unaveného kontempláciou slnka. Práve pre nich známy popularizátor vedy Ya. I. Perelman vo svojej knihe „Enterifying Physics“ nielen podrobne vysvetľuje príčinu prírodného javu „zelený lúč“, ale uvádza aj fakty, ktoré o tom vyvracajú rôzne mylné predstavy. Ale až v našej dobe, keď fotografická technológia umožňuje zachytiť početné prípady výskytu zeleného lúča, zdá sa, že pochybnosti by mali opustiť skeptikov.

Dôvody vzniku tohto mimoriadneho predstavenia možno ľahko pochopiť na základe vedomostí získaných na strednej škole. Je známe, že slnečné svetlo pozostáva zo súboru elektromagnetických vĺn, z ktorých každé má svoju vlastnú frekvenciu a dĺžku. Vlnu určitej frekvencie ľudské oko vníma ako farbu: červenú, oranžovú, žltú, zelenú, modrú, indigovú a fialovú (každý poľovník chce vedieť, kde bažant sedí). Červená farba má najväčšiu vlnovú dĺžku v tomto spektre, čo je asi 0,7-0,6 mikrometra. Pre zelené a fialové farby je vlnová dĺžka približne 0,5 a 0,4 mikrometra. Napriek takýmto zdanlivo malým rozdielom vo vlnovej dĺžke sa lúče rôznych farieb šíria v hmote odlišne, najmä majú rôznu rýchlosť. Závislosť rýchlosti svetelných vĺn v látke od ich dĺžky alebo frekvencie je prejavom všeobecnejšej závislosti rýchlosti odozvy látky od frekvencie kmitov elektrického poľa vo svetelnej vlne. Vo fyzike sa tento jav nazýva disperzia. Vo väčšine látok a prostredí, vrátane zemskej atmosféry, sa červené svetlo šíri vyššou rýchlosťou ako modro-zelené. Táto závislosť, nazývaná normálna disperzia, zodpovedá nižším indexom lomu pre červené svetlo ako pre modrozelené. Pripomeňme, že index lomu je hodnota, ktorá ukazuje, o koľko je rýchlosť svetla v látke v menšia ako vo vákuu: n = c/v, kde c ≈ 3 10 8 m/s je rýchlosť svetla vo vákuu.

Druhá vec, ktorá je pre pochopenie javu potrebná, je znalosť zákona lomu svetla. Podľa tohto zákona sa pri šikmom dopade svetla na hranicu médií s rôznymi indexmi lomu svetelný lúč odchyľuje od pôvodného smeru šírenia, to znamená, že sa láme. Keď svetelný lúč dopadá z oblasti s menšou hodnotou n, napríklad z vákua, kde n = 1, do prostredia s väčšou hodnotou n, uhol lomu je vždy menší ako uhol dopadu. Pripomeňme, že oba uhly sa počítajú od normály (kolmé) k rozhraniu medzi oblasťami. Pretože indexy lomu pre vlny rôznych dĺžok sú rôzne, uhly lomu budú tiež odlišné, a to: červené svetlo sa bude lámať menej ako zelené. Najmä to je dôvodom rozkladu bieleho svetla na spektrum pri prechode cez sklenený hranol. K podobnému rozkladu slnečného svetla na spektrum dochádza aj v zemskej atmosfére. Pozoruje sa však len v jednotlivých prípadoch a na špeciálnych miestach. Takže pri západe alebo východe slnka jeho lúče, viditeľné pre pozorovateľa na Zemi, dopadajú šikmo z vesmíru (vákuum). Keďže hustota atmosféry stúpa s približovaním sa k povrchu Zeme, zvyšuje sa aj index lomu svetla. Svetlo, šíriace sa z vesmíru na zemský povrch, sa neustále láme, a teda rozkladá na spektrum a ako v sklenenom hranole sa lúče červeného svetla lámu najmenej zo všetkých. Rozdiel v indexoch lomu pre červené a modro-zelené svetelné lúče v atmosfére je síce extrémne malý, no pri veľkých vzdialenostiach (stovky kilometrov) je efekt ich oddelenia celkom pozorovateľný. To je presne dôvod pre vzhľad zeleného lúča. V skutočnosti, zatiaľ čo Slnko je už skutočne pod obzorom a jeho červené lúče prechádzajú nad pozorovateľom, možno vidieť zelené lúče s kratšou vlnovou dĺžkou, ktoré sú viac vychýlené. Samozrejme, modré, modré a fialové lúče, ktoré majú ešte kratšiu vlnovú dĺžku, sa lámu oveľa silnejšie, ale je takmer nemožné ich vidieť: sú veľmi silne rozptýlené a absorbované v zemskej atmosfére.

Hlavnou prekážkou pri pozorovaní zeleného lúča je rozptyl na suspendovaných časticiach hmly, prachu, dymu a iného suchozemského znečistenia ovzdušia, ako aj na nehomogenitách atmosféry. Navyše, ako už bolo spomenuté, dĺžka dráhy slnečného žiarenia od miesta vstupu do zemskej atmosféry po miesto pozorovania musí byť dostatočne dlhá. Všetky tieto podmienky sa dajú najľahšie splniť pri pozorovaní západu alebo východu slnka nad veľkými vodnými plochami. V stepi alebo v zalesnenej oblasti je takmer nemožné vidieť zelený lúč. To, že tento jav bolo možné pozorovať na Volge, v strednom Rusku, je s najväčšou pravdepodobnosťou spôsobené mimoriadne priaznivými poveternostnými podmienkami, ako aj dobrým výberom času a miesta pozorovania. Stalo sa tak na samom začiatku mája, keď v dôsledku neskorej jari ešte nezačalo hromadné kvitnutie rastlín. Počasie bolo jasné a chladné, vzduch čistý a priezračný. Bol som na nábreží Volgy, hneď za miestom, kde sa do nej vlieva Oka, za šípkou tzv. Od tohto bodu je Volga viditeľná na veľkú vzdialenosť proti prúdu.

Dokonca aj pochopenie všetkých fyzických príčin a prirodzeného pôvodu zeleného lúča je ťažké zbaviť sa silného emocionálneho vplyvu. Preto, rovnako ako námorníci a básnici, by som chcel veriť, že objavenie sa tohto zázraku prírody nad Volgou v samom srdci Ruska bude slúžiť ako dobré znamenie pre krajinu a ľudí, ktorí v nej žijú.

Lúč ako smaragd, Kľúč zlatého šťastia - ešte ho dostanem, Môj zelený slabý lúč ... N. Zabolotsky

Stavím sa, že každý z nás opakovane videl červenú oblohu pri západe slnka. Jeho charakteristickú farbu má na svedomí lom a rozptyl slnečného svetla v zemskej atmosfére. Len málo ľudí však videlo taký úžasný pohľad - zelený západ slnka. Túto prirodzenú udalosť možno pozorovať, keď je obzor ďaleko a vzduch je krištáľovo čistý. Vo väčšine prípadov je zelený lúč viditeľný iba na chvíľu nad vodnou hladinou mora alebo oceánu a len niekedy - v horách. Jeho objavenie sa v strednej Ukrajine je mimoriadne zriedkavá udalosť a je možné len s úspešnou kombináciou veľkého počtu priaznivých faktorov. Autorovi tejto fotografie sa podarilo pozorovať a odfotografujte zelený lúč.

V podstate tí šťastlivci, ktorí to mali možnosť vidieť, sú námorníci. Veria, že jeho vzhľad je dobrým znamením, znakom úspešného dokončenia cesty. Ľudia verili, že ten, kto uvidí zelený lúč, nájde svoje šťastie. Jasné záblesky modrozelenej farby na okraji Slnka zanechávajú nezmazateľné dojmy a spomienky na celý život.

Skeptici považujú zelený lúč za fikciu alebo optickú ilúziu. Niektorí veria, že je to reakcia ľudského oka, unaveného kontempláciou slnka. Práve pre nich známy popularizátor vedy Ya. I. Perelman vo svojej knihe „Enterifying Physics“ nielen podrobne vysvetľuje príčinu prírodného javu „zelený lúč“, ale uvádza aj fakty, ktoré o tom vyvracajú rôzne mylné predstavy. A v našej dobe, keď fotografická technológia umožňuje zachytiť početné prípady výskytu zeleného lúča, zdá sa, že pochybnosti musia opustiť skeptikov.

Príčiny tohto výnimočného predstavenia ľahko vysvetliť na základe vedomostí získaných na strednej škole. Je známe, že slnečné svetlo pozostáva zo súboru elektromagnetických vĺn, z ktorých každé má svoju vlastnú frekvenciu a dĺžku. Vlnu určitej frekvencie ľudské oko vníma ako farbu: červenú, oranžovú, žltú, zelenú, modrú, indigovú a fialovú (každý poľovník chce vedieť, kde bažant sedí). Červená farba má najväčšiu vlnovú dĺžku v tomto spektre, čo je asi 0,7-0,6 mikrometra. Pre zelené a fialové farby je vlnová dĺžka približne 0,5 a 0,4 mikrometra. Napriek takýmto zdanlivo malým rozdielom vo vlnovej dĺžke sa lúče rôznych farieb šíria v hmote odlišne, najmä majú rôznu rýchlosť. Závislosť rýchlosti svetelných vĺn v látke od ich dĺžky alebo frekvencie je prejavom všeobecnejšej závislosti rýchlosti odozvy látky od frekvencie kmitov elektrického poľa vo svetelnej vlne. Vo fyzike sa tento jav nazýva disperzia. Vo väčšine látok a prostredí, vrátane zemskej atmosféry, sa červené svetlo šíri vyššou rýchlosťou ako modro-zelené. Táto závislosť, nazývaná normálna disperzia, zodpovedá nižším indexom lomu pre červené svetlo ako pre modrozelené. Pripomeňme, že index lomu je hodnota, ktorá ukazuje, o koľko je rýchlosť svetla v látke v menšia ako vo vákuu: n = c/v, kde c ≈ 3 108 m/s je rýchlosť svetla vo vákuu.

A ak tiež viete zákon lomu svetla, všetko je vo všeobecnosti jednoduché. Podľa tohto zákona sa pri šikmom dopade svetla na hranicu médií s rôznymi indexmi lomu svetelný lúč odchyľuje od pôvodného smeru šírenia, to znamená, že sa láme. Keď svetelný lúč dopadá z oblasti s menšou hodnotou n, napríklad z vákua, kde n = 1, do prostredia s väčšou hodnotou n, uhol lomu je vždy menší ako uhol dopadu. Pripomeňme, že oba uhly sa počítajú od normály (kolmé) k rozhraniu medzi oblasťami. Pretože indexy lomu pre vlny rôznych dĺžok sú rôzne, uhly lomu budú tiež odlišné, a to: červené svetlo sa bude lámať menej ako zelené. Najmä to je dôvodom rozkladu bieleho svetla na spektrum pri prechode cez sklenený hranol. K podobnému rozkladu slnečného svetla na spektrum dochádza aj v zemskej atmosfére. Pozoruje sa však len v jednotlivých prípadoch a na špeciálnych miestach. Takže pri západe alebo východe slnka jeho lúče, viditeľné pre pozorovateľa na Zemi, dopadajú šikmo z vesmíru (vákuum). Keďže hustota atmosféry stúpa s približovaním sa k povrchu Zeme, zvyšuje sa aj index lomu svetla. Svetlo, šíriace sa z vesmíru na zemský povrch, sa neustále láme, a teda rozkladá na spektrum a ako v sklenenom hranole sa lúče červeného svetla lámu najmenej zo všetkých. Rozdiel v indexoch lomu pre červené a modro-zelené svetelné lúče v atmosfére je síce extrémne malý, no pri veľkých vzdialenostiach (stovky kilometrov) je efekt ich oddelenia celkom pozorovateľný. To je presne dôvod pre vzhľad zeleného lúča. V skutočnosti, zatiaľ čo Slnko je už skutočne pod obzorom a jeho červené lúče prechádzajú nad pozorovateľom, možno vidieť zelené lúče s kratšou vlnovou dĺžkou, ktoré sú viac vychýlené. Samozrejme, modré, modré a fialové lúče, ktoré majú ešte kratšiu vlnovú dĺžku, sa lámu oveľa silnejšie, ale je takmer nemožné ich vidieť: sú veľmi silne rozptýlené a absorbované v zemskej atmosfére.

Hlavná prekážka pri pozorovaní zeleného lúča- rozptyl na suspendovaných časticiach hmly, prachu, dymu a iného suchozemského znečistenia ovzdušia, ako aj na nehomogenitách atmosféry. Navyše, ako už bolo spomenuté, dĺžka dráhy slnečného žiarenia od miesta vstupu do zemskej atmosféry po miesto pozorovania musí byť dostatočne dlhá. Všetky tieto podmienky sa dajú najľahšie splniť pri pozorovaní západu alebo východu slnka nad veľkými vodnými plochami. V stepi alebo v zalesnenej oblasti je takmer nemožné vidieť zelený lúč. Dokonca aj pochopenie všetkých fyzických príčin a prirodzeného pôvodu zeleného lúča je ťažké zbaviť sa silného emocionálneho vplyvu. Preto, rovnako ako námorníci a básnici, by som chcel veriť, že vzhľad tohto zázraku prírody bude slúžiť ako dobré znamenie pre krajinu a ľudí, ktorí v nej žijú.