Smaragdový západ slnka je zázrakom fyziky. Zelené lúče slnka

Pozorovanie fenoménu

Na pozorovanie zeleného lúča sú potrebné tri podmienky: otvorený horizont (v stepi, tundre, horách alebo na mori pri absencii vzrušenia), čerstvý vzduch a bezoblačnú stranu obzoru, kde Slnko zapadá alebo vychádza. Pozorovanie voľným okom je zriedkavé. Pomocou ďalekohľadu, ďalekohľadu, ďalekohľadu a nasmerovaním prístroja na bod východu slnka vopred ho môžete vidieť takmer každý deň s vhodným počasím. Môžete sledovať nie viac ako niekoľko sekúnd - 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 slnečné lúče v najzreteľnejšej podobe sa prejavuje v poslednom momente západu Slnka, keď nad horizontom zostáva malý horný segment a potom už len samotný „vrchol“ slnečného disku. Posledný lúč zapadajúceho Slnka, rozkladajúci sa na spektrum, tvorí „vejár“ farebných lúčov. Divergencia extrémnych lúčov viditeľné spektrum- fialová a červená - v priemere 38 ", ale pri silnejšom lomu to môže byť oveľa viac. Keď Slnko klesne pod horizont, mali by sme s posledným lúčom vidieť fialovú. Najkratšie vlnové dĺžky - fialová, modrá, modrá - na ďaleko v atmosfére (keď je už Slnko za horizontom), sú rozptýlené natoľko, že nedosiahnu zemského povrchu. Okrem toho je ľudské oko menej citlivé na lúče tejto časti spektra. Preto v poslednom okamihu západu slnka sa posledný lúč zapadajúceho Slnka ukáže ako jasná smaragdová farba. Tento jav sa nazýva 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.

modrý a červený lúč

Pri mimoriadne vysokej priehľadnosti vzduchu môže byť posledný lúč zeleno-modrý a dokonca aj modrý. Podobný jav pozorované mimoriadne 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. 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 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 zelený lúč podľa pána Gibbsa objaví, keď sa duša vráti z podsvetia do sveta živých.
V príbehu „Stážisti“ od bratov Strugackých.
Francúzsky režisér Eric Romer režíroval film The Green Ray (1986).

pozri tiež

Poznámky

Zdroj

S. V. Zvereva. Vo svete slnečné svetlo. L., Gidrometeoizdat, 1988, 160 strán s ill.

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 Zelená Flash galéria. Galaxy Lux. Astrofotografia Mario Cogo. Archivované z originálu 23. októbra 2012. Získané 20. októbra 2012.

Nadácia Wikimedia. 2010.

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

Záblesk zeleného svetla v momente zmiznutia slnečného disku pod horizontom (zvyčajne mora) alebo jeho objavenia sa spoza horizontu. Tento jav je mimoriadne zriedkavý, súvisí s lomom slnečného svetla v atmosfére. * * * GREEN BEAM GREEN BEAM, blesk… … encyklopedický slovník

zelený lúč- záblesk Zelená farba v momente zmiznutia slnečného disku za horizontom (zvyčajne mora) alebo jeho objavenia sa z 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 Bundel, n; Strahl fur Grün, m rus. zelený lúč, m; zelený lúč, m pranc. faisceau vert, m… Rádioelektronika terminų žodynas

Záblesk zeleného svetla nad kotúčom Slnka pri západe slnka, pozorovaný niekoľko sekúnd v momente, keď horný okraj kotúča Slnka zmizne pod obzorom. Pôvod Z. l. v dôsledku lomu slnečného svetla v atmosfére. Veľká sovietska encyklopédia

Záblesk zeleného svetla v momente zmiznutia slnečného disku pod horizontom (zvyčajne mora) alebo jeho vynorenia sa z horizontu. Tento jav je extrémne zriedkavý, 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 obzorom vo forme záblesku (zajačik, lúč, škvrna) zelenej alebo menej často, modrá farba. E. Green ray D. Grüner Strahl, grüner Lichtstrahl … Vysvetľujúci slovník UFO s ekvivalentmi v angličtine a nemčine

Pozorovanie fenoménu

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

Fyzika javu

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 v poslednom momente západu slnka posledný lúč zapadajúceho Slnka ukáže ako jasná smaragdová farba.Tento jav sa nazýva zelený lúč .

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.

modrý a červený lúč

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

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 zelený lúč podľa pána Gibbsa objaví, keď sa duša vráti z podsvetia do sveta živých.
V príbehu „Stážisti“ od bratov Strugackých.
Francúzsky režisér Eric Romer režíroval film The Green Ray (1986).

pozri tiež

Poznámky

Zdroj

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

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 Zelená Flash galéria. Galaxy Lux. Astrofotografia Mario Cogo. Archivované z originálu 23. októbra 2012. Získané 20. októbra 2012.

Nadácia Wikimedia. 2010.

Nálet na Baalbek
Nájazd na pneumatiku

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

zelený lúč- záblesk zeleného svetla v momente zmiznutia slnečného kotúča pod horizontom (spravidla mora) alebo jeho objavenia sa spoza horizontu. Tento jav je mimoriadne zriedkavý, súvisí s lomom slnečného svetla v atmosfére. * * * GREEN BEAM GREEN BEAM, blesk… … encyklopedický slovník

zelený lúč- záblesk zelenej farby v momente zmiznutia slnečného kotúča za horizontom (spravidla mora) alebo jeho objavenia sa z 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- 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. v dôsledku lomu slnečného svetla v atmosfére. Veľká sovietska encyklopédia

ZELENÝ LÚČ- záblesk zeleného svetla v momente zmiznutia slnečného kotúča pod obzorom (spravidla mora) alebo jeho objavenia sa z obzoru. Tento jav je extrémne zriedkavý, súvisí s lomom slnečného svetla v atmosfére ... Prírodná veda. encyklopedický slovník

zelený lúč- jav pozorovaný (zvyčajne na otvorenom mori, oceáne) v čase západu slnka, miznúci za obzorom, vo forme záblesku (zajačik, lúč, škvrna) zelenej alebo menej často modrej farby. E. Green ray D. Grüner Strahl, grüner Lichtstrahl … Vysvetľujúci slovník UFO s ekvivalentmi v angličtine a nemčine

zelený lúč- optický jav, záblesk zeleného svetla v momente, keď sa slnečný kotúč stratí pod obzorom (najčastejšie morským) 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 svietiace svetlo vrhne svoj posledný lúč, ak je obloha bez mrakov a je úplne priehľadná, farba, ktorú žiadny umelec na svojej palete nezíska a ktorú príroda sama nereprodukuje ani v rôznych odtieňoch vegetácie, alebo vo farbe najpriehľadnejšieho mora.

Článok v anglických novinách z románu Julesa Verna „The Green Beam“

Takáto poznámka priviedla mladú hrdinku z románu Julesa Verna „Zelený lúč“ do nadšeného stavu a podnietila ju podniknúť sériu výletov s jediným cieľom vidieť na vlastné oči. zelený lúč. Mladému Škótovi sa to nepodarilo, ako hovorí spisovateľ, pozorovať krásny fenomén prírody. Ale stále existuje. Zelený lúč nie je legenda, aj keď sa s ním spája množstvo legiend. To je fenomén, ktorý môže obdivovať každý milovník prírody, ak ho hľadá s patričnou trpezlivosťou. 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. Stúpanie závisí od lomu svetla, farebné okraje závisia od disperzie skla, t.j. vlastnosti skla nelámu lúče rovnako iná farba. 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 superponovaných. nad sebou farebné obrazy oka dostane pocit 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.

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: hore je modrý pruh, dole - modrý, zo zmesi modrých a zelených lúčov. Keď je vzduch pri obzore úplne čistý a priehľadný, vidíme modrý okraj – „modrý lúč“. Ale častejšie sú modré lúče rozptýlené atmosférou a zostáva len jeden 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 „zelenému lúču“ špeciálnu štúdiu, uvádza niektoré známky viditeľnosti tohto javu. " Ak je Slnko pri západe slnka červené a ľahko sa naň pozerá jednoduchým okom sa to dá s istotou povedať žiadne zelené svetlo"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 možné s vysoko pravdepodobné čakať na 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 s veľmi jasnou oblohou. AT južné krajiny obloha pri obzore je 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 zvlnený pohyb, ale ostro ohraničený okraj, obklopený zeleným okrajom. Kým Slnko úplne Tento okraj nie je voľným okom viditeľný a stáva sa viditeľným až v momente úplného zmiznutia Slnka za obzorom. silný nárast(asi 100-krát), môžete podrobne sledovať všetky javy: zelený okraj bude viditeľný 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 najvyššieho bodu; niekedy zídu z ráfika a samostatne svietia niekoľko sekúnd, kým nezhasnú "Obvykle tento jav trvá sekundu alebo dve. Vo výnimočných podmienkach sa však jeho trvanie výrazne predlžuje. Bol zaznamenaný prípad, keď bol "zelený lúč" pozorovaný viac ako 5 minút!Slnko zapadalo za vzdialenú horu a pozorovateľ v rýchlom tempe videl zelený okraj slnečného disku, akoby sa kĺzal po boku hory.

Veľmi poučné sú prípady pozorovania „zeleného lúča“ pri východe slnka, kedy sa spod obzoru začína objavovať horný okraj svietidla. To vyvracia často vyslovované dohady, že „zelený lúč“ je optická ilúzia, ktorej oko podľahne, keď je unavené z jasného lesku Slnka, ktoré práve zapadlo.

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 vzhľad v stredný pruh Ukrajina je mimoriadne vzácna udalosť a je možná len s úspešná kombinácia Vysoké číslo priaznivé faktory. 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 - dobré znamenie, znak 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 tých druhých hovorí známy popularizátor vedy Ya. I. Perelman vo svojej knihe " Zábavná fyzika nielen podrobne vysvetľuje dôvod prírodný jav„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 v stredná škola . 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 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 rôznu rýchlosť. Závislosť rýchlosti svetelných vĺn v látke od ich dĺžky alebo frekvencie je prejavom všeobecnejšej závislosti rýchlosti odozvy látky od frekvencie kmitov. elektrické pole v 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 veľkú hodnotu 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 jednotlivé prípady a v špeciálne miesta. 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 modrozelené 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 horizontom 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 veľká. Všetky tieto podmienky sú najľahšie splnené pri pozorovaní západu alebo východu slnka na veľkom vodné priestory. 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 emocionálny vplyv. 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.

Doktor fyzikálnych a matematických vied V. TIMOSHENKO.

Ako lúč
smaragd,
zlaté šťastie
kľúč -
Ešte to dostanem
Moja zelená
slabé svetlo...
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 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 modrozelené 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 horizontom 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. Skutočnosť, že tento jav bolo možné pozorovať na Volge, v strednom Rusku, je s najväčšou pravdepodobnosťou spôsobená mimoriadne priaznivými poveternostnými podmienkami, ako aj dobrá voľbačas a miesto 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.