Зелёный луч
Зелёный луч — редкое атмосферное оптическое явление, проявляющееся в виде вспышки зелёного света в момент исчезновения солнечного диска за горизонтом (обычно морским) и продолжающееся от 1-2 секунд до 5 минут [1] .
Общепринятое в современной физике объяснение появления зелёного луча связано с рефракцией (преломлением) солнечных лучей в атмосфере.
Значительная часть распространенных в русскоязычной литературе утверждений о зелёном луче восходят к книге популяризатора науки Я. И. Перельмана «Занимательная физика».
Существует не признаваемое современной наукой мнение скептиков, что зелёный луч — оптическое явление, связанное с особенностями человеческого зрения и цветовосприятия, своего рода оптический обман.
Содержание
[править] Традиционное объяснение явления
Объяснение явления основано на рефракции: поскольку атмосфера в нижних слоях плотнее, чем в верхних, лучи света, проходя через атмосферу, искривляются и разлагаются на основные цвета, преломление красных лучей несколько меньше, чем зелёных и голубых; при этом угол преломления лучей увеличивается по мере приближения светила к горизонту. При спокойном состоянии атмосферы «растягивание» спектра от верхнего (фиолетового) до нижнего (красного) края достигает 30″. На длинном пути солнечных лучей сквозь нижние слои атмосферы большая часть жёлтых и оранжевых лучей поглощается водяным паром и молекулами кислорода, а фиолетовые и голубые — значительно ослабляются вследствие рассеяния, так что остаются главным образом зелёные и красные лучи. Это приводит к тому, что видны два солнечных диска, зелёный и красный, в большей части, но не полностью перекрывающие друг друга [2] .
Поэтому в последний момент, перед полным исчезновением солнечного диска, когда его красное изображение оказывается под горизонтом, короткое время виден верхний край зелёного изображения. Зелёный луч должен наблюдаться лишь при очень прозрачном воздухе, чаще всего на морском горизонте. Бытует мнение, что иногда, если воздух очень чист, виден и голубой луч. Отсюда также следует, что зелёный луч может возникать и при восходе Солнца. [3]
Если Солнце имеет при закате красный цвет и на него легко смотреть невооружённым глазом, то зелёного луча не будет исходя из предположения, что красный цвет солнечного диска указывает на сильное рассеяние атмосферой синих и зелёных лучей. Также если Солнце мало изменило свой беловато-жёлтый цвет (если поглощение света атмосферой невелико), то при чистом воздухе можно увидеть зелёный луч после заката [4] .
Явление зелёного луча проявляется в виде трёх форм:
- в виде зелёного края верхней части диска Солнца,
- в виде зелёного сегмента
- в виде зелёного луча, который похож на зелёное пламя, вырывающееся из-за горизонта.
Также зелёный луч чаще всего появляется в южных странах, так как там у горизонта прозрачней небо.
[править] Синий и красный лучи
Так как зелёный луч связывают с физическим явлением (преломлением света), то логичным было бы и наблюдение лучей других цветов. Встречаются упоминания, что подобное явление наблюдается, но исключительно редко. Предполагают, что при исключительно высокой прозрачности воздуха последний луч может быть зелёно-голубым и даже голубым, почти до фиолетового. [5] , [6] .
Исключительно редко наблюдается красный луч, если весь солнечный диск, кроме самой нижней его части, закрыт тучей, солнце стоит низко над горизонтом, а воздух чистый.
[править] Порождение зеленого луча другими объектами
Существуют упоминания, что зелёный луч порождается не только Солнцем, но и Венерой и другими светилами. Так например Я. И. Перельман в своей книге «Занимательная физика» пишет: «Солнце — не единственное светило, посылающее „зелёный луч“. Случалось видеть это явление, порождаемое заходящей Венерой» [7] .
Подобные упоминания встречаются и в английской Википедии со ссылками на различные англоязычные издания.
[править] Зелёный луч как свойство механизма зрения
Существует конспирологическая теория скептиков, согласно которым зелёный луч — свойство механизма зрения (оптический обман), а все его фотографии являются подделками — см. Зелёный луч как эффект зрения. Эта теория поддержана нелинейной теорией зрения, в частности она приводится в книге С. Ременко «Цвет и зрение» как единственно верная.
В ряде источников, включая книгу Перельмана, упоминается, что зеленый луч, иногда якобы наблюдается и при появлении солнечного диска из-за горизонта на восходе солнца, однако это утверждение, как и многие другие, связанные с зелёным лучом, ставится под сомнение скептиками и в рамках нелинейной теории цветового зрения.
[править] Галерея
Существует большое количество рисунков и фотографий, на которых запечатлен зелёный луч.
Мираж на закате и зелёный луч
Несколько зелёных вспышек (наблюдение в Сан-Франциско, 2007 г.
Закатное солнце с двумя зелёными лучами (видны на втором и четвёртом кадре)
Кадры заката в момент появления «зелёного луча»
«Нижний мираж» — и слабый зелёный луч в нём
Зелёный луч, во время того же наблюдения
Зелёный луч при туманном мираже, Сан-Франциско
Sub-duct green flash followed by small mock mirage green flash
Зелёный луч в Nainital, Индия, у вершины горы в условиях сильной атмосферной инверсии.
Верхняя — зелёная и нижняя — красная кайма у закатного солнца, рассечённого контуром моста «Золотые ворота»
Источник
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