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
А СОЛНЫШКО-ТО — ЗЕЛЕНОЕ!
Прочитав статью доктора физико-математических наук В. Тимошенко «Зеленый луч над Волгой» («Наука и жизнь» № 6, 2005), решил поделиться своим опытом наблюдения зеленого луча.
Когда мне было лет пять, старшие товарищи стали подбивать друг друга на то, чтобы посмотреть на солнце, мол, кто дольше.
Взгляд на светило, боль в глазах, а затем, куда ни глянешь, в поле зрения — желтое пятно, со временем проходящее. Я тогда победил, применив маленькую хитрость: ограничил ладонями до минимума поле зрения (инстинктивно минимизировал световой поток рассеянного света от небосвода), зажмурил глаза и постепенно, на грани терпимости, очень медленно приоткрывал веки. Дошло до того, что, убрав руки, свободно, не испытывая никаких неприятных ощущений, смотрел на светило. Но самое главное — очень скоро, еще в процессе открытия глаз, на месте нестерпимо яркого пятна появляется диск Солнца необыкновенного, никогда в иных обстоятельствах не встречаемого зеленого цвета, который «играет», переливается. Боль исчезает, и смотришь как завороженный. Потом, отведя взгляд, видишь какое-то время желтые пятна.
С восторгом поделился с мамой; она, естественно, всячески мне внушала, что на Солнце смотреть нельзя, можно ослепнуть. Запреты мамы старался не нарушать. Из моих товарищей только двое увидели красоту зеленого Солнца, остальные не выдерживали по причине слишком быстрого открытия глаз. Сейчас мне уже полных 58 лет, пользоваться очками начал с 52 лет: стала развиваться дальнозоркость. Других отклонений зрения пока не замечаю.
В юности прочел «Занимательную физику» замечательного популяризатора науки Я. И. Перельмана, в том числе и главу «Зеленый луч», и хмыкнул про себя: мол, этим явлением может любоваться каждый в любой ясный день.
Не отрицая объяснений науки о преломлении света, я уверен, что все-таки дело не в преломлении, а в свойствах глаза. На закате (восходе) появляются условия для более длительного, безболезненно го рассматривания Солнца. Если обычно светило экранируется загрязненной атмосферой или облаками, то на закате (восходе) мы свободно созерцаем диск Солнца. При более чистой атмосфере его яркость выше, и начинает действовать тот эффект, который удалось наблюдать мне, когда Солнце было в зените. Поскольку такие условия редки, то и наблюдать это явление удается нечасто и очень немногим. Я, например, после прочтения книги Я. И. Перельмана всегда, когда доводилось наблюдать восходы и закаты Солнца (долго жил на окраине города, да и море мне не в диковинку), пытался увидеть зеленый луч, но безрезультатно. В. Тимошенко, безусловно, повезло.
В. Коцаренко (г. Николаев).
КОГДА КРАСНОЕ СТАНОВИТСЯ ЗЕЛЕНЫМ
Интересное явление, описанное читателем Коцаренко, относится не к оптике, а к физиологии зрения и называется послеобразом. Яркий источник света, сфокусированный на сетчатке глаза, «перегружает» ее рецепторы, и на их восстановление требуется несколько секунд. Все наверняка замечали: после взгляда на Солнце или яркую лампу в поле зрения какое-то время плавает их изображение. Оно черное на белом фоне (негатив) и светлое на темном (позитив). Это и есть послеобраз.
Менее известно, что при цветных источниках света превращению позитивного изображения в негативное соответствует переход послеобраза в дополнительный цвет: желтый сменяется фиолетовым, зеленый — пурпурным, красный — сине-зеленым, оранжевый — голубым, и наоборот. Немецкий поэт и естествоиспытатель Иоганн Вольфганг Гете в книге «Учение о цветах» (1810) писал: «. ко мне подошла хорошенькая девушка. У нее было ослепительно белое лицо и черные волосы, она носила алый корсаж. В смутных сумерках я пристально смотрел на нее. Когда спустя мгновение она отошла, я увидел на противоположной белой стене черное лицо, окруженное ярким сиянием, и ясно очерченную фигуру в платье великолепного цвета морской волны».
Если свет Солнца проникает в глаз сквозь полуопущенные веки, все поле зрения оказывается залито красным светом — кровеносные сосуды играют роль светофильтра. Сетчатка «перегружа ется» красным, и все яркие места, в том числе солнечный диск, приобретают дополнительный цвет, то есть кажутся зелеными.
В заключение следует сказать, что нашему читателю очень повезло: проводя в детстве столь рискованные эксперименты, он не испортил свои глаза. Все могло кончиться гораздо хуже — необратимой потерей остроты зрения. Поэтому подобные опыты можно проводить на закате, когда малая яркость солнечного диска позволяет спокойно на него смотреть. Следует избегать попадания в глаза ярких лучей и всякого рода лазерных шоу.
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