Prečo sa objavuje zelený lúč?

Dôvod javu pochopíte, ak si spomeniete, ako sa nám predmety javia, keď sa na ne pozeráme cez sklenený hranol. Urobte tento experiment: držte hranol vodorovne pri oku jeho širokou stranou nadol a pozerajte sa cez neho na kus papiera pripnutý na stene. Všimnite si, že list sa po prvé výrazne zdvihol nad svoju skutočnú polohu a po druhé má fialovo-modrý okraj v hornej časti a žlto-červený okraj v spodnej časti. Zvyšovanie závisí od lomu svetla, farebné hranice - na odchýlky sklo, teda vlastnosti skla nerovnomerne lámať rôzne lúče 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 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 sa navzájom prekrývajúcich, v poradí lomu. Zo súčasného pôsobenia týchto prekrývajúcich sa farebných obrazov získava oko vnem biely(pridanie spektrálnych farieb), ale okraje nemiešateľných farieb vyčnievajú hore a dole. Slávny básnik Goethe, ktorý uskutočnil tento experiment a nerozumel jeho významu, si predstavoval, že takto odhalil falošnosť Newtonovho učenia o farbách, a potom napísal svoju vlastnú „Vedu o kvetoch“, ktorá je takmer úplne založená na falošných predstavách. Čitateľ, treba predpokladať, nebude opakovať mylné predstavy veľkého básnika a nebude očakávať, že mu hranol prefarbí všetky predmety. Zemská atmosféra sa našim očiam javí, ako keby to bol obrovský vzdušný hranol, ktorého základňa smeruje nadol. Pri pohľade na Slnko na horizonte sa naň pozeráme cez plynový hranol. Slnečný disk má navrchu modrý a zelený okraj a dole červeno-žltý okraj. Kým je Slnko nad obzorom, svetlo kotúča svojou jasnosťou prerušuje oveľa menej žiarivé farebné pruhy a my si ich vôbec nevšímame. 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, dole – modrá, z miešania 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 zelený okraj: fenomén „zeleného lúča“. Nakoniec, vo väčšine prípadov sú modré a zelené lúče rozptýlené aj zamračenou atmosférou - vtedy sa nezaznamená žiadna hrana: Slnko zapadá do karmínovej gule.

Pulkovský astronóm G. A. Tikhov, ktorý zasvätil „zelený lúč“ špeciálne štúdium, uvádza určité známky viditeľnosti tohto javu. "Ak má Slnko pri západe slnka červenú farbu a je ľahké sa naň pozerať voľným okom, potom môžeme 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 sa Slnko zmenilo len málo od svojej obvyklej belavo-žltej farby a zapadá veľmi jasne (to znamená, ak je absorpcia svetla atmosférou malá. - Ya.P.), potom môžete s vysoká pravdepodobnosť počkajte na zelený lúč. Ale tu je práve dôležité, aby bol horizont ostrý, bez akýchkoľvek nepravidelností, blízkych lesov, budov atď. Tieto podmienky najlepšie spĺňajú na mori; preto je zelený lúč tak dobre známy námorníkom.“

Takže, aby ste videli „zelený lúč“, musíte pozorovať Slnko v okamihu západu alebo východu slnka jasná obloha. V južných krajinách je obloha pri obzore priehľadnejšia ako naša, takže fenomén „zeleného lúča“ sa tam 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. Náhodou sa podarilo zachytiť tento krásny úkaz aj cez pozorovací ďalekohľad. 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 vlnovo sa pohybujúci, ale ostro ohraničený okraj, obklopený zeleným okrajom. Kým Slnko úplne nezapadne, tento okraj nie je voľným okom viditeľný. Tá sa stáva viditeľnou až v momente, keď Slnko úplne zmizne pod 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; to obmedzuje vrchná časť disk, pričom zospodu je pozorovaný červený okraj. Šírka hranice, 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 odlepia od ráfika a samostatne svietia niekoľko sekúnd, kým nezhasnú“ (obr. 119).

Ryža. 119. dlhodobé pozorovanie „zeleného lúča“; pozorovateľ videl za pohorím na 5 minút „zelený lúč“. Vpravo hore je „zelený lúč“ viditeľný cez ďalekohľad. Disk Slnka má nepravidelné obrysy. V polohe 1 odlesk slnečného kotúča oslepuje oko a sťažuje videnie zeleného okraja voľným okom. V polohe 2, keď disk Slnka takmer zmizne, sa „zelený lúč“ stane dostupným voľným okom.

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

Prípady pozorovania „zeleného lúča“ počas 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 jasným leskom práve zapadajúceho Slnka.

Slnko nie je jediné svietidlo, ktoré vysiela „zelený lúč“. Náhodou som videl tento jav generovaný nastavením Venuše [O fatamorgánach a zelenom lúči sa môžete dozvedieť z vynikajúcej knihy M. Minnaerta „Svetlo a farba v prírode“. Fizmatgiz, 1958 Poznámka vyd. ].

Pozorovanie javu

Na pozorovanie zeleného lúča sú potrebné tri podmienky: otvorený horizont (v stepi, tundre, horách alebo na mori bez vĺn), čistý vzduch a bezoblačná strana horizontu, kde dochádza k západu alebo východu slnka. . Pozorovanie voľným okom je zriedkavý jav. Pomocou ďalekohľadu, ďalekohľadu, ďalekohľadu a nasmerovania prístroja na miesto východu slnka vopred ho môžete vidieť takmer každý deň za vhodného počasia. Môžete sa pozerať nie dlhšie ako niekoľko sekúnd - je to nebezpečné! Keď Slnko zapadá, jeho jasné svetlo vôbec neumožňuje použitie optiky.

Normálne trvanie zeleného lúča je len niekoľko sekúnd. Čas, počas ktorého ho pozorujete, môžete výrazne predĺžiť, ak keď sa objaví, rýchlo vybehnete na nábrežie alebo sa presuniete z jednej paluby lode na druhú takou rýchlosťou, aby ste udržali polohu oka voči zelenému lúču. Počas jednej z expedícií na južný pól pozoroval americký pilot a prieskumník Richard Byrd 35 minút zelený lúč. Stalo sa tak na konci polárnej noci, keď sa okraj slnečného disku prvýkrát objavil nad obzorom a pohyboval sa pozdĺž neho (pri pozorovaní z pólu sa slnečný disk pohybuje takmer horizontálne: rýchlosť jeho stúpania je veľmi nízka).

Fyzika javu

V dôsledku superpozície farebných lúčov z jednotlivých bodov slnečného disku zostane jeho stredová časť biela (alebo skôr v dôsledku rozptylu celý disk sčervená) a iba horný a spodný okraj disku budú v preferenčnú pozíciu. Vrchný sa zmení na modrozelený, spodný na oranžovo-červený. Červené a oranžové časti slnečného kotúča zapadajú pod horizont pred zelenú a modrú časť

Atmosférický rozptyl slnečných lúčov sa najzreteľnejšie prejavuje v poslednom momente západu Slnka, keď nad horizontom zostáva malý horný segment a potom len samotný „vrchol“ slnečného disku. Posledný lúč zapadajúceho Slnka, ktorý sa rozkladá na spektrum, tvorí „vejár“ farebných lúčov. Divergencia krajných lúčov viditeľného spektra - fialového a červeného - je v priemere 38", ale pri silnejšom lomu môže byť oveľa väčšia. Keď sa Slnko ponorí pod horizont, mali by sme vidieť fialový ako posledný lúč. Najkratší však lúče s vlnovou dĺžkou sú fialové, modré, modré - na dlhej ceste v atmosfére (keď je už Slnko na obzore) sú rozptýlené natoľko, že nedosiahnu zemský povrch, ľudské oko je navyše menej citlivé k lúčom tejto časti spektra sa preto v poslednom momente západu slnka ukáže ako jasná smaragdová farba. zelený lúč .

Keď vyjde slnko, farby sa obrátia. Prvý lúč vychádzajúceho Slnka je zelený; potom sa pridá žltá, oranžová a nakoniec červená, ktoré spolu tvoria normálne denné svetlo Slnka.

Vzhľad zeleného lúča prichádza v troch formách:

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

Modrý a červený lúč

Pri mimoriadne vysokej priehľadnosti vzduchu môže byť posledný lúč zeleno-modrý a dokonca aj modrý. Tento jav sa pozoruje veľmi zriedkavo.

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. V tomto prípade 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 prírodnému úkazu je venovaný román Julesa Verna Zelený lúč (1882).
• Spomína sa v knihe Leonida Soboleva „Green Ray“ o hliadkových člnoch Čiernomorskej flotily počas Veľkej vlasteneckej vojny
• V tretej časti filmu „Piráti z Karibiku“ sa podľa pána Gibbsa objaví zelený lúč, keď sa duša vráti z posmrtného života do sveta živých.
• V príbehu „Stážisti“ od bratov Strugatských.
• Francúzsky režisér Eric Rohmer režíroval film „Green Ray“ (1986).

pozri tiež

Poznámky

Zdroj

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

Odkazy

• Andrew T. YoungÚvod do zelených zábleskov. Štátna univerzita v San Diegu. Katedra astronómie. - jedna z najkompletnejších stránok v anglickom jazyku venovaná fenoménu zeleného lúča. Archivované
• Les Cowley Zelený blesk (anglicky) . Atmosférická optika. Archivované z originálu 23. októbra 2012. Získané 20. októbra 2012.
• Mario Cogo Green Flash Gallery (anglicky) . Galax Lux. Astrofotografia Mario Cogo. Archivované z originálu 23. októbra 2012. Získané 20. októbra 2012.

Nadácia Wikimedia. 2010.

• Nálet na Baalbek
• Nálet na Tyr

Pozrite sa, čo je „Green Ray“ v iných slovníkoch:

zelený lúč- záblesk zeleného svetla v momente, keď slnečný kotúč zmizne pod obzorom (zvyčajne more) alebo sa objaví nad obzorom. Tento jav je mimoriadne zriedkavý a súvisí s lomom slnečného svetla v atmosfére. * * * GREEN BEAM GREEN BEAM, záblesk... ... encyklopedický slovník

zelený lúč- záblesk zelenej farby v momente, keď sa slnečný kotúč stratí za horizontom (spravidla more) alebo sa objaví spoza horizontu. V prírode sa pozoruje veľmi zriedkavo, iba vo veľmi čistom vzduchu. Trvá niekoľko sekúnd. Tento jav je spojený s ... ... Námorný biografický slovník

zelený lúč- žalio pluoštas statusas T sritis radioelektronika atitikmenys: engl. zelený lúč vok. grünes Bündel, n; Strahl für Grün, m rus. zelený lúč, m; zelený lúč, m pranc. faisceau vert, m... Radioelektronikos terminų žodynas

Zelený lúč- záblesk zeleného svetla nad kotúčom Slnka pri západe slnka, pozorovaný niekoľko sekúnd v momente, keď horný okraj slnečného kotúča zmizne pod obzorom. Pôvod Z. l. spojené s lomom slnečných lúčov v atmosfére.... ... Veľká sovietska encyklopédia

ZELENÝ LÚČ- záblesk zeleného svetla v momente, keď slnečný kotúč zmizne pod horizontom (zvyčajne more) alebo sa objaví spoza horizontu. Tento jav je mimoriadne zriedkavý a súvisí s lomom slnečného svetla v atmosfére... Prírodná veda. encyklopedický slovník

zelený lúč- jav pozorovaný (zvyčajne na otvorenom mori, oceáne) v okamihu západu slnka, miznúci za horizontom vo forme záblesku (zajačik, lúč, škvrna) zelenej alebo zriedkavejšie, modrá farba. E. Green ray D. Grüner Strahl, grüner Lichtstrahl … Výkladový ufologický slovník s ekvivalentmi v angličtine a nemčine

Zelený lúč- optický jav, záblesk zeleného svetla v momente, keď sa slnečný kotúč stratí za horizontom (najčastejšie more) alebo sa objaví spoza horizontu.

"Pozorovali ste niekedy Slnko zapadajúce pod horizontom mora? Áno, nepochybne. Sledovali ste ho až do momentu, keď sa horný okraj disku dotkne horizontu a potom zmizne? Pravdepodobne áno. Všimli ste si však jav, čo sa stane v momente, keď žiarivé svietidlo vyžaruje svoj posledný lúč, ak je obloha bez mrakov a úplne priehľadná Možno si nenechajte ujsť príležitosť na takéto pozorovanie: nezasiahne vás ani červený lúč? oko, ale zelenú, úžasnú zelenú farbu, ktorú žiadny umelec na svojej palete nedosiahne a ktorú sama príroda nereprodukuje ani v rôznych odtieňoch vegetácie, ani vo farbe toho najpriehľadnejšieho mora."

Poznámka v anglických novinách z románu Julesa Verna "The Green Ray"

Takáto poznámka potešila mladú hrdinku z románu Julesa Verna „Zelený lúč“ a podnietila ju podniknúť sériu výletov s jediným cieľom vidieť zelený lúč na vlastné oči. Mladej Škótke sa nepodarilo, ako rozpráva spisovateľka, pozorovať tento krásny prírodný úkaz. Ale stále existuje. Zelený lúč nie je legenda, aj keď sa s ním spája veľa legendárnych vecí. To je fenomén, ktorý môže obdivovať každý milovník prírody, ak ho hľadá s patričnou trpezlivosťou. Prečo sa objaví zelený lúč?
Dôvod javu pochopíte, ak si spomeniete, ako sa nám predmety javia, keď sa na ne pozeráme cez sklenený hranol. Urobte tento experiment: držte hranol vodorovne pri oku jeho širokou stranou nadol a pozerajte sa cez neho na kus papiera pripnutý na stene. Všimnite si, že list sa po prvé výrazne zdvihol nad svoju skutočnú polohu a po druhé má fialovo-modrý okraj v hornej časti a žlto-červený okraj v spodnej časti. Stúpanie závisí od lomu svetla, farebné okraje závisia od disperzie skla, teda od vlastností skla rôzne lámať lúče rôznych farieb. 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 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 sa navzájom prekrývajúcich, v poradí lomu. Zo súčasného pôsobenia týchto superponovaných. Farebné obrazy očí na sebe získavajú pocit bielej farby (pridanie spektrálnych farieb), ale okraje nemiešateľných farieb vyčnievajú hore a dole.

Slávny básnik Goethe, ktorý uskutočnil tento experiment a nerozumel jeho významu, si predstavoval, že takto odhalil falošnosť Newtonovho učenia o farbách, a potom napísal svoju vlastnú „Vedu farieb“, ktorá je takmer úplne založená na falošných predstavách.

Zemská atmosféra sa našim očiam javí, ako keby to bol obrovský vzdušný hranol, ktorého základňa smeruje nadol. Pri pohľade na Slnko na horizonte sa naň pozeráme cez plynový hranol. Slnečný disk má navrchu modrý a zelený okraj a dole červeno-žltý okraj. Kým je Slnko nad obzorom, svetlo kotúča svojou jasnosťou prerušuje oveľa menej žiarivé farebné pruhy a my ich vôbec 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: hore je modrý pruh a dole modrý pruh 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 zelený okraj: 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 špeciálnu štúdiu „zelenému lúču“, uvádza niektoré známky viditeľnosti tohto javu. " Ak je Slnko pri západe slnka červené a ľahko sa naň pozerá voľným okom môžeme s istotou povedať 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 sa Slnko len málo zmenilo od svojej obvyklej belavožltej farby a zapadá veľmi jasne(t.j. ak je absorpcia svetla atmosférou malá. - Ya. P.), potom je s vysokou pravdepodobnosťou možné počkajte na zelený lúč. Ale tu je práve dôležité, aby bol horizont ostrý, bez akýchkoľvek nepravidelností, blízkych lesov, budov atď. Tieto podmienky najlepšie spĺňajú na mori; Preto je zelený lúč námorníkom tak dobre známy.“

takže, aby ste videli „zelený lúč“, musíte pozorovať Slnko pri západe alebo východe slnka na veľmi jasnej oblohe. V južných krajinách je obloha pri obzore priehľadnejšia ako naša, takže fenomén „zeleného lúča“ sa tam 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. Náhodou sa podarilo zachytiť tento krásny úkaz aj cez pozorovací ďalekohľad. 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 zvlnený, pohyblivý, ale ostro ohraničený okraj, obklopený zeleným okrajom úplne zapadnutý, tento okraj nie je voľným okom viditeľný, stáva sa viditeľným až v momente, keď Slnko úplne zmizne za horizontom. Ak sa pozriete cez ďalekohľad s dostatočne silným zväčšením (asi 100-krát), môžete sledovať všetko. javy v detailoch: zelený okraj je viditeľný najneskôr 10 minút pred západom slnka, zatiaľ čo zospodu je červený okraj, ktorý je spočiatku veľmi malý (len niekoľko sekúnd). oblúk), zväčšuje sa pri západe Slnka, nad zeleným okrajom sa často pozorujú zelené výčnelky, ktoré sa pri zániku Slnka akoby posúvajú po jeho okraji do najvyššieho bodu , niekedy sa stiahnu z ráfika a žiaria oddelene niekoľko sekúnd, kým nezhasnú. Ale za výnimočných okolností sa jeho trvanie výrazne predlžuje. Vyskytol sa prípad, keď bol „zelený lúč“ pozorovaný dlhšie ako 5 minút! Slnko zapadalo za vzdialenú horu a rýchlo kráčajúci pozorovateľ uvidel zelený okraj slnečného kotúča, akoby sa kĺzal po úbočí hory.

Prípady pozorovania „zeleného lúča“ pri východe slnka, keď sa spod obzoru začína objavovať horný okraj svietidla, sú veľmi poučné. To vyvracia často vyslovované dohady, že „zelený lúč“ je optická ilúzia, ktorej podľahne oko unavené jasným leskom práve zapadajúceho Slnka.

Slnečný disk nám najčastejšie pripadá povedomý: cez deň oslepuje jasnou bielou, ráno a večer je sfarbený do červena.

Zelený lúč, nazývaný aj zelený blesk, je možné vidieť len náhodou. Tu je popis očitého svedka takéhoto javu. „Ostrov Fuerteventura na Kanárskych ostrovoch, začiatkom januára 1995. Vstal som skoro, aby som mohol sledovať východ slnka na brehu. Čoskoro na východe vystúpilo nad morský horizont svietidlo, ale nie postupne, ako sa to vždy stáva, ale zrazu, akoby niekto neviditeľný stlačil vypínač. Bol som prekvapený, ale ešte viac ma zarazili smaragdovo zelené tóny, ktoré boli na hornom okraji slnka viditeľné na pár sekúnd.“ Bol to ten slávny a vzácny zelený lúč, o ktorom škótska legenda hovorí, že človek, ktorý ho raz videl, by sa už nikdy vo svojich citoch nezmýlil?

Starovekí Egypťania, ktorí uctievali Slnko ako božstvo, zobrazovali zelené lúče na kamennej stéle pred 4 000 rokmi a francúzsky spisovateľ Jules Very im venoval román „Zelený lúč“, netypický pre jeho tvorbu, a opísal krásu tohto javu vo vznešených tónoch: „Ak existuje zelená farba v nebi to potom nemôže byť inak, lebo toto je pravá farba nádeje.“

Nie sú to však len „ranné vtáčatá“, kto môže získať takéto najvyššie potešenie; krátke a farebné predstavenie sa môže odohrať aj pri západe slnka, krátko predtým, ako slnko zmizne za obzorom. To si ale vyžaduje vhodné podmienky – čistý horizont nezakrytý mrakmi a čistý vzduch. Najčastejšie sa to deje na mori a na pobreží.

Vysvetlenie tohto pôsobivého predstavenia je najjednoduchšie: rozptyl a lom svetla v atmosfére. S nimi sú spojené mnohé ďalšie farebné nebeské javy, vrátane dúhy.

Ako viete, slnečné svetlo pozostáva zo svetelných lúčov s rôznymi vlnovými dĺžkami zodpovedajúcimi rôznym farbám. Najkratšiu vlnovú dĺžku má fialové svetlo, nasleduje modré, azúrové, zelené, žlté, oranžové a nakoniec červené dlhovlnné svetlo. Pri prechode cez vrstvenú atmosféru sa svetlo láme, ale uhol lomu závisí od vlnovej dĺžky: čím kratšie sú vlny, tým silnejší je lom. Ukazuje sa teda, že fialové a modré lúče zažívajú najsilnejší lom a červené lúče majú najmenší lom. Svetlo sa však nielen láme vo vrstvách atmosféry, ale je aj rozptýlené vzduchom. Navyše sú rozptýlené hlavne fialové a modré lúče. Odtiaľ sú zrejmé dva dôsledky: modrá farba oblohy a oranžovo-červená farba slnka na obzore. Keď Slnko klesá k horizontu, začínajú sa objavovať rozdiely v refrakcii v tom, že na hornom okraji oranžovo-červeného disku sa objaví úzky zelený okraj a na spodnom okraji sa objaví jasne červený okraj. A teraz slnko takmer zmizlo za obzorom a v tejto chvíli zostáva viditeľný iba zelený okraj - zelený lúč. Keď vyjde slnko, všetko sa v ňom deje opačné poradie: Najprv zabliká zelený lúč a potom sa objaví samotná hviezda.

Obzvlášť pôsobivý je fenomén zeleného príboja, ktorý sa niekedy pozoruje v oceánoch. Zelený lúč na pár okamihov zafarbí spenené hrebene vĺn pri horizonte na zeleno.

Stručne povedané, zelený lúč nie je taký vzácny, ako sa verí. Stačí mať presné informácie, a to vedieť kedy a kde. Teda poznať čas východu či západu slnka až na sekundu a najlepšie je ísť do Arktídy alebo Antarktídy (pre tých, ktorí si to môžu dovoliť). Keď sa Slnko prvýkrát objaví po dlhej polárnej noci a pohybuje sa pozdĺž horizontu, môže byť zelený lúč pozorovaný dlhší čas. Počas jednej zo svojich výprav do Antarktídy ju 35 minút obdivoval americký polárny bádateľ Richard Byrd.

Lomené slnečné svetlo. Slnečné lúče, ktoré vstupujú do zemskej atmosféry pod ostrým uhlom, ňou neprechádzajú priamočiaro, ale lámu sa a rozdeľujú do spektra farieb. V určitom okamihu, keď slnko zapadne, je viditeľné iba zelené svetlo.

Doktor fyzikálnych a matematických vied V. TIMOSHENKO.

Ako lúč
smaragd,
Zlaté šťastie
kľúč -
dostanem to znova
Moja zelená
slabý lúč...
N. Zabolotsky

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 vidieť len na chvíľu nad hladinou mora alebo oceánu a len niekedy v horách. Jeho výskyt v strednom Rusku je mimoriadne zriedkavá udalosť a je možná iba úspešnou kombináciou veľké číslo priaznivé faktory. Autorovi tohto článku sa podarilo pozorovať a odfotografovať zelený lúč na Volge, v regióne Nižný Novgorod.

Najčastejšie bol zelený lúč pozorovaný námorníkmi počas dlhých plavieb a verilo sa, že jeho vzhľad bol dobré znamenie, znak úspešného dokončenia cesty. Ľudia verili, že tí, ktorí mali to šťastie vidieť zelený lúč, nájdu svoje šťastie. V románe „Zelený lúč“ je legenda, ktorú prerozprával Jules Verne, podľa ktorej „tí, ktorí majú to šťastie, že aspoň raz uvidia zelený lúč, sa stanú majiteľmi neoceniteľného pokladu, ktorého meno je „srdečný“. A potom sa človek nebude báť žiadnych mylných predstáv a ilúzií, pretože bude môcť bez problémov čítať vo svojom vlastnom srdci a v srdciach iných." Jasné modro-zelené farby svetlice na okraji Slnka zanechávajú trvalé dojmy a spomienky, ktoré zostanú 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 výmysel resp optická ilúzia. Niektorí veria, že ide o reakciu ľudského oka, unaveného kontempláciou slnka. Práve pre toho druhého známy popularizátor vedy Ya I. Perelman vo svojej knihe ". Zábavná fyzika“ nielen podrobne vysvetľuje dôvod prírodný jav„zelený lúč“, ale poskytuje aj fakty, ktoré vyvracajú rôzne mylné predstavy o tejto veci. 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 najdlhšiu vlnovú dĺžku v tomto spektre, približne 0,7-0,6 mikrometrov. 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 majú rôzne rýchlosti. Závislosť rýchlosti svetelných vĺn v hmote od ich dĺžky alebo frekvencie je prejavom všeobecnejšej závislosti rýchlosti odozvy hmoty 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 svetlo. Tento vzťah, nazývaný normálna disperzia, zodpovedá nižším indexom lomu pre červené svetlo ako pre modro-zelené svetlo. Pripomeňme si, že index lomu je veličina, ktorá ukazuje, o koľko je rýchlosť svetla v hmote v menšia ako vo vákuu: n = c/v, kde c ≈ 3 10 8 m/s je rýchlosť svetla vo vákuu.

Druhá vec, ktorá je potrebná na pochopenie javu, je znalosť zákona lomu svetla. Podľa tohto zákona, keď svetlo dopadá šikmo na hranicu prostredia s rôznymi indexmi lomu, svetelný lúč sa 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 veľkou hodnotou n, je uhol lomu vždy menší ako uhol dopadu. Pripomeňme si, že oba uhly sa merajú od normály (kolmice) k hranici medzi oblasťami. Vzhľadom k tomu, indexy lomu pre vlny rôzne dĺžky sa líšia, potom budú uhly lomu odlišné, a to: červené svetlo sa bude lámať menej ako zelené svetlo. To spôsobuje najmä rozklad bieleho svetla pri prechode cez sklenený hranol na spektrum. K podobnému rozkladu slnečného svetla na spektrum dochádza aj v zemskej atmosfére. Pozoruje sa však len v v niektorých prípadoch a na špeciálnych miestach. Keď teda slnko zapadá alebo vychádza, 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. Aj keď je rozdiel v indexoch lomu pre červené a modrozelené svetelné lúče v atmosfére extrémne malý, na veľké vzdialenosti (stovky kilometrov) je efekt ich oddelenia celkom pozorovateľný. To je presne dôvod pre vzhľad zeleného lúča. V skutočnosti, zatiaľ čo Slnko je v skutočnosti už pod obzorom a jeho červené lúče prechádzajú nad pozorovateľom, možno vidieť zelené lúče s kratšou vlnovou dĺžkou, výraznejšie vychýlené. Samozrejme, modré, indigové 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 od suspendovaných častíc hmly, prachu, dymu a iného suchozemského znečistenia ovzdušia, ako aj od atmosférických nepravidelností. Okrem toho, ako už bolo spomenuté, dĺžka dráhy slnečného svetla od bodu vstupu do zemskej atmosféry k bodu pozorovania musí byť dosť veľká. Všetky tieto podmienky sa dajú najľahšie splniť pri pozorovaní západu alebo východu slnka nad veľkými vodnými plochami. Vidieť zelený lúč v stepi alebo v zalesnenej oblasti je takmer nemožné. Čo tento jav bolo možné pozorovať na Volge v strednom Rusku, s najväčšou pravdepodobnosťou vďaka mimoriadne priaznivým poveternostným podmienkam, ako aj úspešnému 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 ražňou tzv. Z tohto bodu je Volga vidieť na veľkú vzdialenosť proti prúdu.

Dokonca aj pochopenie všetkých fyzických dôvodov a prirodzeného pôvodu zeleného lúča je ťažké zbaviť sa silného emocionálneho vplyvu. Preto, rovnako ako námorníci a básnici, chcem 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.