Зеленый луч
Есть мнение, что те, кто на закате Солнца увидит зеленый луч, станут счастливыми и их желания сбудутся.
Так что же это такое – природное явление или чудо? Можно ли его увидеть, и когда, при каких условиях? Попытаемся разобраться.
Интересные факты
У Жюля Верна есть роман «Зеленый луч». В нем героиня узнает о существовании этого редкого природного явления и решается на далекое путешествие ради того, чтобы его увидеть.
И это не просто воображение писателя-фантаста. Это действительно подтвержденный факт – те, кто на закате или на рассвете над морем видели данное явление, описывают его, как непередаваемый оттенок изумрудного пламени или сферы, возникающий вспышкой на горизонте на несколько секунд.
Зеленая вспышка в небе появляется, только если соблюдены условия:
- линия горизонта совершенно ровная, открытая, без построек и деревьев;
- море спокойное;
- небо совершенно чистое;
- воздух абсолютно прозрачен.
При этом, если солнечный диск на закате багрового, красного цвета, ученые знают, что прощального зеленого луча не будет. Только если садящееся Солнце остается ярко-желтым, а воздух прозрачен, то есть вероятность того, что удастся наблюдать этот феномен.
Описываемому атмосферному явлению посвящены книги, стихи, о нем упоминается во многих известных кинофильмах. Одно время его считали оптическим обманом, который возникает из-за усталости глаз от наблюдения за ярким светилом на закате.
Считается, что кроме Солнца, зеленый луч при заходе за горизонт выпускают и другие светила, например, Венера.
Попытки объяснения
Вспышка изумрудного цвета появляется лишь в момент исчезновения солнечного диска за горизонтом или в момент появления солнечного краешка на восходе. Объяснение явления вовсе не мистическое, а физическое. Физика, оптика, преломление света.
Но романтичные моряки с давних времен часто наделяли зеленый луч волшебными свойствами – увидевший его должен был обязательно стать счастливым или должна была сбыться его самая заветная мечта. Пираты Карибского моря считали, что проблеск такого луча – это возвращение души моряка из мира мертвых.
Охотники за зеленым лучом должны иметь выдержку и терпение. Это не мираж, но довольно уникальное зрелище. Ведь воздух не везде и не всегда прозрачен, а горизонтом не всегда служит ровная прямая.
Скептики вообще связывают это редкое атмосферное явление с особенностями зрительного механизма человека, а фотографии с его изображением – подделкой. Есть попытка объяснить феномен излучением некоторых атомов, например, кислорода по принципу лазера. Но, как и при каких условиях это происходит – не установлено.
Причины явления
Секрет появления зеленого луча заключается в особенностях преломления света. Преломлению солнечных лучей в атмосфере Земли сопутствует дисперсия (разложение в спектр), а воздух служит призмой для этого. Нижняя часть диска оказывается красно-желтой, а верхняя зелено-голубой. Посредине цвет остается белым.
Но увидеть вспышку зеленого цвета можно только тогда, когда от Солнца останется лишь краешек. В этот момент рефракция (преломление) становится наиболее сильной, и последний луч превращается в цветной веер (растягивание спектра), образуя угол около 380 и больше.
В принципе, последний цвет в спектре – фиолетовый. Его и должно быть видно. Но он наиболее короткий, рассеивается в атмосфере, как и голубой, а невооруженным глазом увидеть их невозможно. Красный и желтый цвета поглощены кислородом и ледяным туманом по пути в нижних слоях атмосферы. Вот и прощается с нами Солнце именно зеленым лучом. Яков Перельман подробно описывает это явление в книге «Занимательная физика».
В бинокль данное явление при наличии всех описанных выше условий можно наблюдать очень часто. Продлить интересное зрелище можно быстро поднимаясь на холм в степи или на верхние палубы корабля. Тогда угол между взглядом и Солнцем будет дольше одинаковым. Можно продлить удовольствие, если наблюдать заход Солнца на Южном полюсе – оно там двигается некоторое время вдоль горизонта.
Чистый воздух особой прозрачности на закате может продемонстрировать не зеленый, а голубой луч Солнца, что является наибольшей редкостью. Еще в науке описывается появление красного луча и условия для этого атмосферного явления. Если на восходе Солнце встает прямо в тучу, то нижний край диска перед исчезновением в ней выпускает красный луч. При этом Солнце должно быть на минимальном расстоянии от линии горизонта.
Источник
Зеленый луч. Причуда атмосферы Земли
Зеленый луч. Это атмосферное явление долгое время считалось мифом. И точные причины его появления стали известны сравнительно недавно. Почему же многие люди не верили в существование подобного атмосферного эффекта? Все просто. Его очень трудно увидеть. Ведь длится оно всего лишь несколько секунд…
Зеленый луч
Зеленая вспышка, как еще иногда называют это атмосферное явление, обычно происходит либо в тот момент, когда верхний край Солнца опускается за горизонт на закате, либо непосредственно перед тем, как Солнце выйдет из-за горизонта на восходе. Следует отметить, что никакая часть Солнца при этом не становится зеленой. Природа явления связана исключительно с тем, как именно солнечный свет преломляется и рассеивается в разных слоях атмосферы.
Зеленый луч, запечатленный с Канарских островов. Автор: Хуан Хосе Манзано (Grupo de Observadores Astronómicos de Tenerife).
Как правило, зеленый луч лучше всего виден над ясным горизонтом, например над океаном. И еще очень важны стабильные атмосферные условия, которые позволяют большему количеству солнечного света без рассеивания достигать глаз наблюдателя. То есть он должен испытывать минимум поглощения или гашения атмосферной дымкой. Однако почему вспышка зеленого цвета, а не синего, как можно было бы ожидать? Ведь синий свет имеет наиболее преломляемую частоту? И, следовательно, должен быть последним компонентом света Солнца, опускающегося за горизонт?
Зеленое Солнце
Объяснение этому очень простое. Виной всему свойства света, который излучает наше Солнце. Если Вам доведется побывать в открытом космосе, Вы вдруг с удивлением обнаружите, что Солнце, на самом деле, вовсе не желтое! А ослепительно белое! Наша звезда излучает оптический свет на многих частотах, и самая большая интенсивность этого света лежит в области длины волны зеленого участка. Значит ли это, что Солнце должно казаться нам зеленым? Нет. Есть причина, по которой мы не видим зеленого Солнца. Да и других зеленых звезд, если уж на то пошло. Она заключается в том, что все оптические световые частоты, излучаемые Солнцем, в значительной степени компенсируют друг друга. В результате чего получается почти чисто белое Солнце.
Когда атмосферные условия подходящие, в том смысле, что атмосфера сильно слоистая у поверхности Земли, эти слои действуют как призма. Да, синий свет преломляется в этих призмах сильнее всех. Но и рассеивается он раньше. Гораздо раньше, чем достигает глаз наблюдателя. Поэтому лишь зеленый компонент солнечного света становится видимым на короткое время, как только верхняя часть Солнца опускается за горизонт.
Для того, чтобы увидеть зеленый луч, нужно очень сильно постараться. К тому же этот эффект может быть слишком кратковременным, чтобы его можно было заметить. Это возможно, только если наблюдатель будет внимательно следить за Солнцем. В редких случаях вспышка может иметь и синий цвет. Но наука по этому поводу еще не сформировала общепризнанного объяснения.
Зеленый обод
Существует еще одно явление, близкое к описанному выше. Оно носит название «зеленый обод». Возникает оно, когда большая часть верхнего обода Солнца или другого астрономического объекта приобретает отчетливо зеленый оттенок, когда объект опускается за горизонт. Причины появления зеленого обода во многом аналогичны тем, которые вызывают зеленый луч. Однако большая часть случаев появления зеленого обода практически недоступна для наблюдения невооруженным глазом. Хотя при этом часто подобный эффект обнаруживается на фотографиях.
Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.
Источник
Изумрудный закат — чудо физики
Луч, подобный изумруду, Золотого счастья ключ — Я его еще добуду, Мой зеленый слабый луч… Н. Заболоцкий
Могу поспорить, что каждый из нас неоднократно видел, красное небо при закате. Его характерный цвет обусловлен преломлением и рассеянием солнечного света в атмосфере Земли. Однако мало кто хоть раз видел такое удивительное зрелище — зеленый закат. Это природное событие можно наблюдать, когда линия горизонта расположена далеко, а воздух кристально чист. В большинстве случаев зеленый луч удается увидеть лишь на мгновение над водной гладью моря или океана и только иногда — в горах. Появление его в средней полосе Украины — исключительно редкое событие и возможно лишь при удачном сочетании большого числа благоприятных факторов. Автору данной фотографии удалось наблюдать и сфотографировать зеленый луч.
В основном, счастливчики, которым выпала возможность такое увидеть, — моряки. Они считают, что его появление — хорошая примета, знак удачного завершения путешествия. Люди верили, что тот, кто увидел зеленый луч — обретет свое счастье. Яркие вспышки сине-зеленого цвета, на краю Солнца, оставляют неизгладимые впечатления и воспоминания на всю жизнь.
Скептики считают зеленый луч вымыслом или оптическим обманом. Некоторые полагают, что это реакция человеческого глаза, утомленного созерцанием солнца. Именно для последних знаменитый популяризатор науки Я. И. Перельман в своей книге «Занимательная физика» не только подробно объясняет причину природного явления «зеленый луч», но и приводит факты, опровергающие различные заблуждения по этому поводу. А в наше время, когда фотографическая техника дает возможность запечатлеть многочисленные случаи появления зеленого луча, сомнения, похоже, должны оставить скептиков.
Причины возникновения этого необыкновенного зрелища легко объяснить опираясь на знания, полученные в средней школе. Известно, что солнечный свет состоит из набора электромагнитных волн, каждая из которых обладает своей частотой и длиной. Волна определенной частоты воспринимается человеческим глазом как цвет: красный, оранжевый, желтый, зеленый, голубой, синий и фиолетовый (каждый охотник желает знать, где сидит фазан). Красный цвет обладает наибольшей в данном спектре длиной волны, составляющей около 0,7-0,6 микрометра. Для зеленого и фиолетового цветов длина волны равна примерно 0,5 и 0,4 микрометра соответственно. Несмотря на такие, казалось бы, небольшие различия в длине волны, лучи разного цвета по-разному распространяются в веществе, в частности имеют различные скорости. Зависимость скорости световых волн в веществе от их длины или частоты есть проявление более общей зависимости скорости отклика вещества на частоту колебаний электрического поля в световой волне. В физике такое явление называется дисперсией. В большинстве веществ и сред, в том числе и в земной атмосфере, красный свет распространяется с большей скоростью, чем сине-зеленый. Такая зависимость, называемая нормальной дисперсией, соответствует меньшим показателям преломления для красного света, чем для сине-зеленого. Напомним, что показатель преломления — это величина, показывающая на сколько скорость света в веществе v меньше, чем в вакууме: n = c/v, где с ≈ 3•108 м/c — скорость света в вакууме.
А если вы еще и знаете закон преломления света, все вообще просто. Согласно данному закону, при наклонном падении света на границу сред с различными показателями преломления световой луч отклоняется от первоначального направления распространения, то есть преломляется. При попадании светового луча из области с меньшим значением n, например из вакуума, где n = 1, в среду с большим значением n угол преломления всегда меньше угла падения. Напомним, что оба угла отсчитываются от нормали (перпендикуляра) к границе раздела областей. Так как показатели преломления для волн разной длины различаются, то и углы преломления будут разными, а именно: красный свет будет преломляться меньше, чем зеленый. Это, в частности, служит причиной разложения белого света в спектр при его пропускании через стеклянную призму. Подобное разложение солнечного света в спектр имеет место и в атмосфере Земли. Однако наблюдается оно лишь в отдельных случаях и в особых местах. Так, при заходе или восходе солнца его лучи, видимые наблюдателем на Земле, наклонно падают из космического пространства (вакуума). Поскольку плотность атмосферы нарастает при приближении к поверхности Земли, то и показатель преломления света увеличивается. Свет, распространяясь из космоса к земной поверхности, постоянно преломляется, а значит, и разлагается в спектр, причем, как и в стеклянной призме, меньше всего преломляются лучи красного света. Хотя различие показателей преломления для красного и сине-зеленого световых лучей в атмосфере крайне мало, но на больших расстояниях (сотни километров) эффект их разделения вполне наблюдаем. Именно в этом и состоит причина появления зеленого луча. Действительно, в то время как солнце уже реально находится за линией горизонта и его красные лучи проходят выше наблюдателя, более коротковолновые зеленые лучи, отклоненные сильнее, можно увидеть. Конечно, голубые, синие и фиолетовые лучи, обладающие еще меньшей длиной волны, преломляются гораздо сильнее, но увидеть их практически невозможно: они очень сильно рассеиваются и поглощаются в земной атмосфере.
Основное препятствие для наблюдения зеленого луча — рассеяние на взвешенных частицах тумана, пыли, дыма и других земных загрязнений воздуха, а также на неоднородностях атмосферы. Кроме того, как уже упоминалось, длина пути солнечного света от точки входа в атмосферу Земли до точки наблюдения должна быть достаточно большой. Все эти условия легче всего выполняются при наблюдении заката или восхода солнца на больших водных пространствах. Увидеть зеленый луч в степи или в лесистой местности практически невозможно. Даже понимая все физические причины и естественное природное происхождение зеленого луча, трудно избавиться от сильного эмоционального воздействия. Поэтому, подобно морякам и поэтам, хочется верить, что появление этого чуда природы послужит хорошим предзнаменованием для страны и живущих в ней людей.
Понравилась статья? Напишите свое мнение в комментариях.
Подпишитесь на наш ФБ:
Источник