Zelené lúče slnka. Zelený lúč nad Volgou

Doktor fyzikálnych a matematických vied V. TIMOSHENKO.

Zelený lúč na Baltskom mori.

Diagram lomu slnečného lúča. Slnečný lúč v zemskej atmosfére podlieha lomu – láme sa ako v sklenenom hranole.

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

Každý z nás už neraz videl na červenom západe slnka slnečný kotúč, ktorý sa skrýva za obzorom. 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 Vysoké číslo priaznivé faktory. Autorovi tohto článku sa podarilo pozorovať a odfotografovať zelený lúč na Volge pri Nižnom Novgorode.

Zelený lúč najčastejšie pozorovali námorníci počas dlhých plavieb a verili, že jeho vzhľad - dobré znamenie, znak úspešného ukončenia cesty. Ľudia verili, že tí, ktorí mali šťastie vidieť zelený lúč, nájdu svoje šťastie. V románe Zelený lúč je prerozprávaná legenda Julesa Verna, podľa ktorej „ten, kto má to šťastie aspoň raz vidieť zelený lúč, sa stane majiteľom neoceniteľného pokladu, ktorého názov je“ predvídavosť srdce. "A potom sa človek nebude báť žiadnych klamov a ilúzií, pretože bude môcť bez problémov čítať vo svojom srdci a v srdciach iných ľudí." Jasné modro-zelené farby svetlice 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 ide o reakciu ľudského oka, unaveného kontempláciou slnka. Práve pre nich známy popularizátor vedy Ya. I. Perelman vo svojej knihe „Enterifying Physics“ nielen podrobne vysvetľuje dôvod prírodný jav„zelený lúč“, ale poskytuje aj fakty vyvracajúce o tom rôzne mylné predstavy. Ale iba v našej dobe, keď fotografická technológia umožňuje zachytiť početné prípady vzhľadu zeleného lúča, zdá sa, že pochybnosti by mali zanechať skeptikov.

Dôvody tohto výnimočného pohľadu možno ľahko pochopiť na základe poznatkov získaných v stredná škola... Je známe, že slnečné svetlo pozostáva zo súboru elektromagnetických vĺn, z ktorých každé má svoju vlastnú frekvenciu a dĺžku. Vníma sa vlna určitej frekvencie ľudské oko ako farba: červená, oranžová, žltá, zelená, azúrová, modrá a fialová (každý poľovník chce vedieť, kde bažant sedí). Červená farba má najvyššiu 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 lúče iná farba sa v hmote šíria rôznymi spôsobmi, 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 rýchlejšie ako modrozelené. Táto závislosť, nazývaná normálna disperzia, zodpovedá nižším indexom lomu pre červené svetlo ako pre modro-zelené svetlo. 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 pri šikmom dopade svetla na hranicu média s rôzne ukazovatele lom, svetelný lúč sa odchyľuje od pôvodného smeru šírenia, čiže sa láme. Keď svetelný lúč vstupuje 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 merajú od normály (kolmé) k rozhraniu medzi oblasťami. Pretože indexy lomu pre vlny rôznych dĺžok sú rôzne, potom budú uhly lomu odlišné, konkrétne: červené svetlo sa bude lámať menej ako zelené. Najmä to je dôvodom rozkladu bieleho svetla na spektrum pri jeho prechode cez sklenený hranol. K podobnému rozkladu slnečného svetla na spektrum dochádza aj v zemskej atmosfére. Pozoruje sa však len v ojedinelých prípadoch a na špeciálnych miestach. Takže keď slnko zapadá alebo vychádza, jeho lúče, ktoré vidí pozorovateľ na Zemi, dopadajú šikmo z vesmíru (vákuum). Keďže hustota atmosféry pri približovaní sa k povrchu Zeme stúpa, zvyšuje sa aj index lomu svetla. Svetlo šíriace sa z vesmíru na zemský povrch sa neustále láme, to znamená, že sa rozkladá na spektrum a rovnako ako v sklenenom hranole sa lúče červeného svetla lámu najmenej zo všetkých. Aj keď je rozdiel v indexoch lomu červených a modrozelených svetelných lúčov v atmosfére extrémne malý, na veľké vzdialenosti (stovky kilometrov) je efekt ich oddelenia celkom pozorovateľný. To je presne dôvod vzniku zeleného lúča. V skutočnosti, zatiaľ čo Slnko je už v skutočnosti pod horizontom a jeho červené lúče prechádzajú nad pozorovateľom, je možné vidieť zelené lúče s kratšou vlnovou dĺžkou, výraznejšie vychýlené. Samozrejme, modré, modré a fialové lúče, ktoré majú ešte kratšiu vlnovú dĺžku, sa lámu oveľa viac, ale je takmer nemožné ich vidieť: sú veľmi rozptýlené a absorbované v zemskej atmosfére.

Hlavnou prekážkou pozorovania zeleného lúča je rozptyl rozptýlenými časticami hmly, prachu, dymu a iného suchozemského znečistenia ovzdušia, ako aj atmosférickými nehomogenitami. 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. To, že tento jav bolo možné pozorovať na Volge, v strednom Rusku, s najväčšou pravdepodobnosťou súvisí s mimoriadne priaznivými poveternostnými podmienkami, ako aj s dobrým výberom času a miesta pozorovania. Stalo sa tak na samom začiatku mája, keď v dôsledku neskorej jari ešte nezačalo hromadné kvitnutie rastlín. Počasie bolo jasné, chladné a vzduch čistý a priezračný. Bol som na nábreží Volgy, hneď za miestom, kde sa do nej vlieva Oka, za šípkou tzv. Z 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 emocionálny vplyv... 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.

Literatúra

Zaerman M. Zelený lúč v Karskom mori.- "Veda a život", 1980, č. 12, s. 109.

Minnart M. Svetlo a farba v prírode.- M., 1969.

Perelman J. Zábavná fyzika.- M., 1972.

Polujanov V. Zelený lúč v Červenom mori.- "Veda a život", 1993, č. 8, s. 27.

Urbančik A. Zelený lúč slnka.- "Veda a život", 1989, č. 12, s. 94.

Ilustrácia "Zelený lúč na Baltskom mori".
Na obzore môžete rozoznať obrysy mosta cez Volhu, ktorý sa nachádza niekoľko kilometrov pred sútokom riek Oka a Volga. Zdá sa, že vzdialenosť od čiary horizontu k bodu pozorovania bola dostatočná na rozdelenie lámaného slnečného svetla do spektra. Takto som videl zelený lúč.

Z Wikipédie, voľnej encyklopédie

Zelený lúč- optický úkaz, záblesk zeleného svetla v momente zmiznutia slnečného kotúča za horizontom (spravidla mora) alebo jeho objavenia sa z horizontu.

Pozorovanie javu

Na pozorovanie zeleného lúča sú potrebné tri podmienky: otvorený horizont (v stepi, tundre, horách alebo na mori bez vĺn), čistý vzduch a strana horizontu, bez mrakov, kde slnko zapadá alebo stúpa. Pozorovanie voľným okom je pomerne zriedkavé. Pomocou ďalekohľadu, teleskopu, ďalekohľadu a nasmerovaním prístroja na východ slnka v predstihu uvidíte za vhodného počasia takmer každý deň. Môžete sa pozerať nie dlhšie ako niekoľko sekúnd, je to nebezpečné. Keď slnko zapadá, jeho jasné svetlo vôbec neumožňuje použitie optiky.

Zvyčajné 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 vzhľadom na zelený lúč. Počas jednej z expedícií na južný pól pozoroval americký pilot a prieskumník Richard Byrd zelený lúč 35 minút. Stalo sa tak 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 stúpania je veľmi nízka).

Fyzika javu

V dôsledku superpozície farebných lúčov z jednotlivých bodov slnečného disku zostane jeho stredná časť biela (alebo skôr v dôsledku rozptylu celý disk sčervená) a iba horný a spodný okraj disku sa zmení na byť vo výhodnej pozícii. Horná časť sa stáva modrozelenou, spodná oranžovočervená. Červené a oranžové časti slnečného disku zapadli pod horizont pred zelenou a modrou

Atmosférický rozptyl slnečného svetla je najvýraznejší v úplne poslednom momente západu Slnka, keď je nad horizontom málo. horný segment, a potom už len samotná „koruna“ slnečného disku. Posledný lúč zapadajúceho Slnka, rozkladajúci sa 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 Slnko klesne pod horizont, mali by sme vidieť fialový ako posledný lúč. najkratšie vlnové dĺžky sú fialové.modrá, modrá - pri dlhej ceste v atmosfére (keď je Slnko už blízko horizontu) sú tak silne rozptýlené, že nedosiahnu zemský povrch.Ľudské oko je navyše menej citlivý na lúče tejto časti spektra.Preto sa posledný lúč zapadajúceho Slnka ukáže ako jasná smaragdová farba Tento jav je tzv. zelený lúč .

Keď vyjde slnko, dôjde k obrátenej zmene farby. Prvý lúč vychádzajúceho Slnka je zelený; potom sa k nemu pridá žltá, oranžová a nakoniec červená, ktoré spolu tvoria obvyklé 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 šľahajúci z obzoru.

Green flash 30-06-2010 (2) .JPG

A 20-35 sekúnd po predchádzajúcom výstrele.

Modrý a červený lúč

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

Je tiež mimoriadne zriedkavé pozorovať "červený lúč". Červený lúč sa objaví, keď sa spodný okraj slnečného disku objaví pod dobre 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 fenoménu je venovaný román Julesa Verna Zelený lúč (1882).
V knihe Leonida Soboleva „Green Ray“ (1954) o námorníkoch slúžiacich na hliadkových lodiach Čiernomorskej flotily počas Veľkej Vlastenecká vojna, opisuje sa povera, že kto ho vidí, čaká ho šťastie.
V príbehu "Stážisti" (1961) od bratov Strugackých.
Scéna východu slnka v XIX. kapitole románu „Duel“ od A. P. Čechova (1891).
Film "Green Ray" (1986) francúzskeho režiséra Erica Romera.
V tretej časti filmu „Piráti z Karibiku“ sa podľa pána Gibbsa objaví zelený lúč, keď sa duša vráti z podsvetia do sveta živých.
Spomínaný v televíznom seriáli Skull and Bones (6. epizóda).
Tento jav je podrobne opísaný v populárnej vedeckej knihe Jakova Perelmana „Zábavná fyzika“.
Tomuto fenoménu je venovaný singel AKB48 „Green Flash“ (2015).

pozri tiež

Napíšte recenziu na článok "Green Ray"

Poznámky (upraviť)

Zdroj

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

Odkazy

Andrew T. Young.(Angličtina). ... je jednou z najkompletnejších stránok so zelenými lúčmi v angličtine. Získané 20. októbra 2012.
Les Cowley.(Angličtina). ... Získané 20. októbra 2012.
Mario Cogo.(Angličtina). ... Získané 20. októbra 2012.

Pasáž charakterizujúca Zelený lúč

- Čo budeme spievať? Opýtala sa.
"Kľúč," odpovedal Nikolai.
- No, radšej. Boris, poď sem, “povedala Natasha. - A kde je Sonya?
Obzrela sa a keď videla, že jej priateľ nie je v izbe, rozbehla sa za ňou.
Keď Natasha vbehla do Sonyinej izby a nenašla tam svojho priateľa, vbehla do detskej izby - a Sonya tam nebola. Natasha si uvedomila, že Sonya bola v chodbe na hrudi. Truhlica na chodbe bola miestom smútku mladej ženskej generácie domu Rostovcov. Vskutku, Sonya vo svojich vzdušných ružových šatách ho objímala, ležala na bruchu na špinavej pásikavej perinke opatrovateľky, na hrudi, zakryla si tvár prstami, vzlykajúc plakala a triasla sa holými ramenami. Natašina tvár, živá, celý deň oslavujúca narodeniny, sa zrazu zmenila: oči sa jej zastavili, potom sa jej široký krk zachvel, kútiky pier poklesli.
- Sonya! čo si?...čo, čo ti je? Ooooooooooooooooooooooooooooooooo
A Natasha, ktorá otvorila svoje veľké ústa a úplne ochorela, revala ako dieťa, nevedela dôvod a len preto, že Sonya plakala. Sonya chcela zdvihnúť hlavu, chcela odpovedať, ale nemohla, a skryla sa ešte viac. Natasha sa rozplakala, sadla si na modrú perovú posteľ a objala svoju kamarátku. Sonya pozbierala sily, vstala, začala si utierať slzy a rozprávať.
- Nikolenka ide o týždeň, vyšiel mu ... papier ... sám mi povedal ... Áno, neplakal by som ... (ukázala papierik, ktorý držala v ruke : to boli básne, ktoré napísal Nikolaj) Neplakal by som, ale ty nie, ty nemôžeš ... nikto nemôže pochopiť ... čo je jeho duša.
A opäť začala plakať, že jeho duša je taká dobrá.
„To ti robí dobre... nezávidím ti... ľúbim ťa a Boris tiež,“ povedala a trochu pozbierala sily, „je roztomilý... neexistujú pre teba žiadne prekážky. A Nicholas je pre mňa bratranec... musím... samotný metropolita... a to nie je dovolené. A potom, ak mama ... (Sonya spočítala grófku a zavolala svojej matke), povie, že som zničil Nikolajovi kariéru, nemám srdce, že som nevďačný, ale právom ... tu je jej Boh ... (prekrížila sa) Aj ja ju tak veľmi milujem a vy všetci, len Vera je jedna... Načo? Čo som jej urobil? Som vám tak vďačný, že by som rád všetko daroval, ale nemám nič ...
Sonya už nemohla hovoriť a opäť si schovala hlavu do dlaní a perovej postele. Natasha sa začínala upokojovať, no z jej tváre bolo vidieť, že pochopila dôležitosť kamarátkinho smútku.
- Sonya! Povedala zrazu, akoby uhádla skutočný dôvod rozrušenia svojho bratranca. - Vera, hovorila s tebou po večeri? Áno?
- Áno, tieto básne napísal sám Nikolaj a ja som skopíroval ďalšie; našla ich na mojom stole a povedala, že ich ukáže mame, a tiež povedala, že som nevďačný, že mama mu nikdy nedovolí vziať si ma a on si vezme Julie. Vidíš, ako je s ňou celý deň... Natasha! Prečo?…
A opäť plakala trpkejšie ako predtým. Natasha ju zdvihla, objala a s úsmevom cez slzy ju začala upokojovať.
- Sonya, never jej, miláčik, never jej. Pamätáš sa, ako sme sa my traja rozprávali s Nikolenkou v diváne; pamätáš po večeri? Veď sme sa rozhodli, ako to bude. Nepamätám si ako, ale pamätáš si, ako bolo všetko dobré a všetko je možné. Brat strýka Shinshina je ženatý sesternica, a my sme bratranci z druhého kolena. A Boris povedal, že je to veľmi možné. Vieš, povedala som mu všetko. A je taký bystrý a taký dobrý, - povedala Nataša... - Ty, Sonya, neplač, miláčik, miláčik, Sonya. - A so smiechom ju pobozkala. - Viera je zlá, Boh s ňou! Ale všetko bude v poriadku a matke to nepovie; Sama by to povedala Nikolenka a na Júliu ani nepomyslel.
A pobozkala ju na hlavu. Sonya vstala a mačiatko sa vzchopilo, oči mu zaiskrili a zdalo sa, že je pripravený zamávať chvostom, skákať na mäkkých labkách a znova sa hrať s loptou, ako to bolo pre neho slušné.
- Myslíš? Správny? Bohom? Povedala a rýchlo si upravila šaty a vlasy.
- Naozaj, preboha! - odpovedala Natasha a narovnala zatúlaný prameň hrubých vlasov svojej kamarátke pod cop.
A obaja sa zasmiali.
- No, poďme spievať "Kľúč".
- Poďme do.
- A viete, tento tučný Pierre, ktorý sedel oproti mne, je taký zábavný! povedala zrazu Natasha a zastavila sa. - Veľmi sa bavím!
A Natasha bežala chodbou.
Sonya, striasiac zo seba chmýří a schovávajúc verše v lone, po krk s vyčnievajúcimi hrudnými kosťami, ľahkými, veselými krokmi, so začervenanou tvárou, bežala za Natašou chodbou na pohovku. Na želanie hostí zaspievali mladí ľudia kvarteto „Kľúč“, ktoré sa všetkým veľmi páčilo; potom Nikolaj znova zaspieval pieseň, ktorú sa naučil.
V príjemnej noci, v mesačnom svite,
Predstavte si šťastne
Že na svete je ešte niekto
Kto myslí aj na teba!
Že aj ona s krásnou rukou,
Putovanie pozdĺž zlatej harfy,
So svojou vášnivou harmóniou
Volá k sebe, volá vás!
Ešte deň, dva a príde raj...
Ale oh! tvoj priateľ nebude žiť!
A ešte nedopovedal posledné slová, keď sa mládež v sále chystala do tanca a v zboroch začali hudobníci búšiť a kašľať.

Pierre sedel v salóne, kde s ním Shinshin ako s návštevníkom zo zahraničia začal politickú konverzáciu, pre Pierra nudnú, ku ktorej sa pridali ďalší. Keď začala hrať hudba, Natasha vošla do obývačky a so smiechom a červenaním sa rovno k Pierrovi povedala:
- Mama mi povedala, aby som ťa požiadal o tanec.
- Bojím sa pomýliť si čísla, - povedal Pierre, - ale ak chceš byť mojím učiteľom...
A natiahol svoju hrubú ruku a spustil ju nízko k útlemu dievčaťu.
Zatiaľ čo sa páry usadili a hudobníci stavali, Pierre si sadol k svojej malej slečne. Natasha bola dokonale šťastná; tancovala s veľkým, s niekým, kto prišiel zo zahraničia. Sedela všetkým na očiach a rozprávala sa s ním ako s veľkým. V ruke mala vejár, ktorý jej dala jedna slečna držať. A keď zaujala tú najsekulárnejšiu pózu (Boh vie, kde a kedy sa to naučila), ovievala sa a usmievala sa cez vejár, prehovorila k svojmu pánovi.
- Čo je, čo je? Pozri, pozri, “povedala stará grófka, prešla cez chodbu a ukázala na Natashu.
Natasha sa začervenala a zasmiala sa.
- No, čo si, mami? No, čo si za lov? Čo je na tom také prekvapivé?

Doktor fyzikálnych a matematických vied V. TIMOSHENKO.

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

Každý z nás už neraz videl na červenom západe slnka slnečný kotúč, ktorý sa skrýva za obzorom. 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 pri Nižnom Novgorode.

Zelený lúč najčastejšie pozorovali námorníci počas dlhých plavieb a verili, že jeho vzhľad je dobrým znamením, znakom úspešného dokončenia plavby. Ľudia verili, že tí, ktorí mali šťastie vidieť zelený lúč, nájdu svoje šťastie. V románe Zelený lúč je prerozprávaná legenda Julesa Verna, podľa ktorej „ten, kto má to šťastie aspoň raz vidieť zelený lúč, sa stane majiteľom neoceniteľného pokladu, ktorého názov je“ predvídavosť srdce. "A potom sa človek nebude báť žiadnych klamov a ilúzií, pretože bude môcť bez problémov čítať vo svojom srdci a v srdciach iných ľudí." Jasné modro-zelené farby svetlice 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 ide o reakciu ľudského oka, unaveného kontempláciou slnka. Práve pre nich známy popularizátor vedy Ya. I. Perelman vo svojej knihe „Zábavná fyzika“ nielen podrobne vysvetľuje príčinu prírodného javu „zelený lúč“, ale uvádza aj fakty, ktoré o tom vyvracajú rôzne mylné predstavy. Ale iba v našej dobe, keď fotografická technológia umožňuje zachytiť početné prípady vzhľadu zeleného lúča, zdá sa, že pochybnosti by mali zanechať skeptikov.

Dôvody tohto výnimočného zraku 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, modrú a fialovú (každý poľovník chce vedieť, kde bažant sedí). Červená farba má najvyššiu 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 rýchlejšie ako modrozelené. Táto závislosť, nazývaná normálna disperzia, zodpovedá nižším indexom lomu pre červené svetlo ako pre modro-zelené svetlo. 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 vstupuje z oblasti s menšou hodnotou n, napríklad z vákua, kde n = 1, do prostredia s veľkou hodnotou n, uhol lomu je vždy menší ako uhol dopadu. Pripomeňme, že oba uhly sa merajú od normály (kolmé) k rozhraniu medzi oblasťami. Pretože indexy lomu pre vlny rôznych dĺžok sú rôzne, potom budú uhly lomu odlišné, konkrétne: červené svetlo sa bude lámať menej ako zelené. Najmä to je dôvodom rozkladu bieleho svetla na spektrum pri jeho prechode cez sklenený hranol. K podobnému rozkladu slnečného svetla na spektrum dochádza aj v zemskej atmosfére. Pozoruje sa však len v ojedinelých prípadoch a na špeciálnych miestach. Takže keď slnko zapadá alebo vychádza, jeho lúče, ktoré vidí pozorovateľ na Zemi, dopadajú šikmo z vesmíru (vákuum). Keďže hustota atmosféry pri približovaní sa k povrchu Zeme stúpa, zvyšuje sa aj index lomu svetla. Svetlo šíriace sa z vesmíru na zemský povrch sa neustále láme, to znamená, že sa rozkladá na spektrum a rovnako ako v sklenenom hranole sa lúče červeného svetla lámu najmenej zo všetkých. Aj keď je rozdiel v indexoch lomu červených a modrozelených svetelných lúčov v atmosfére extrémne malý, na veľké vzdialenosti (stovky kilometrov) je efekt ich oddelenia celkom pozorovateľný. To je presne dôvod vzniku zeleného lúča. V skutočnosti, zatiaľ čo Slnko je už v skutočnosti pod horizontom a jeho červené lúče prechádzajú nad pozorovateľom, je možné vidieť zelené lúče s kratšou vlnovou dĺžkou, výraznejšie vychýlené. Samozrejme, modré, modré a fialové lúče, ktoré majú ešte kratšiu vlnovú dĺžku, sa lámu oveľa viac, ale je takmer nemožné ich vidieť: sú veľmi rozptýlené a absorbované v zemskej atmosfére.

Dokonca aj pochopenie všetkých fyzických príčin 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.

"Pozorovali ste niekedy Slnko zapadajúce pod morským horizontom? Áno, nepochybne. Sledovali ste ho, kým sa horný okraj disku nedotkne línie horizontu a potom nezmizne? Pravdepodobne áno. Všimli ste si však ten jav, čo sa deje?" v momente, keď žiarivé svietidlo vrhne svoj posledný lúč, ak je obloha bez mrakov a je úplne priehľadná, takú farbu, akú nedostane žiaden umelec na svoju paletu a ktorú sama príroda nereprodukuje ani v rôznych odtieňoch vegetácie, ani v farba najpriehľadnejšieho mora."

Podobný článok v jedných novinách zaujal mladú hrdinku z románu Julesa-Verna „Zelený lúč“ a podnietil ju podniknúť sériu ciest s jediným cieľom vidieť zelený lúč na vlastné oči. Mladému cestovateľovi sa nepodarilo, ako hovorí prozaik, pozorovať tento krásny prírodný úkaz. Ale stále existuje. Zelený lúč nie je legenda, aj keď sa s ním spája množstvo legendárnych vecí. Je to 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. Vyskúšajte tento experiment: držte hranol vodorovne pri oku širokou stranou nadol a pozerajte sa cez kus papiera pripnutý na stene. Všimnete si, že po prvé, list vyrástol výrazne vyššie, ako je jeho skutočná poloha, 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, t.j. vlastností skla nerovnomerne lámať lúče iná farba. Fialové a modré lúče sa lámu silnejšie ako ostatné – preto vidíme na vrchu fialovo-modrý okraj; červené sa lámu najslabšie, a preto spodný okraj nášho kusu papiera má 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 oči prijímajú vnem biely(pridanie spektrálnych farieb), ale okraje nemiešajúcich sa farieb vyčnievajú hore a dole. Slávny básnik Goethe, ktorý urobil tento experiment a nepochopil jeho význam, si predstavoval, že takto odhalil falošnosť Newtonovej doktríny o kvetoch, a potom napísal vlastnú „Vedu farieb“, ktorá je takmer celá založená na mylných predstavách. Náš čitateľ zrejme nebude opakovať básnikove bludy a nebude očakávať, že mu hranol prefarbí všetky predmety.

Pre naše oči je zemská atmosféra ako obrovský vzdušný hranol so základňou otočenou nadol. Pri pohľade na Slnko na horizonte sa naň pozeráme cez plynový hranol. Slnečný kotúč má navrchu modrý a zelený okraj a dole červeno-žltý okraj. Pokiaľ je Slnko nad obzorom, svetlo disku prerušuje svojou jasnosťou oveľa menej žiarivé farebné pásy a vôbec ich nevnímame. No vo chvíľach východu a západu slnka, keď je takmer celý jeho kotúč skrytý pod horizontom, môžeme vidieť modrý okraj horného okraja. Je dvojfarebný: modrý pruh je umiestnený hore, modrý pruh dole, 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 jeden zelený okraj: fenomén "zeleného lúča". Napokon, vo väčšine prípadov sú modré a zelené lúče rozptýlené aj zakalenou atmosférou – vtedy nie je badateľná žiadna hranica. Slnko zapadá do karmínovej gule.

Pulkovský astronóm G. A. Tikhov, ktorý „zelenému lúču“ venoval špeciálnu štúdiu, uvádza isté známky viditeľnosti tohto javu. "Ak je slnko pri západe slnka červené 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 len málo zmenilo od svojej obvyklej belavo-žltej farby a zapadá veľmi jasne (to znamená, ak je absorpcia svetla atmosférou malá. Ya.P.), potom. s najväčšou pravdepodobnosťou sa dá očakávať zelený lúč. Tu je však dôležité, aby horizont predstavoval ostrú líniu bez akýchkoľvek nepravidelností, blízke lesy, budovy atď. Tieto podmienky najlepšie spĺňajú na mori; to je dôvod, prečo je zelený lúč tak dobre známy námorníkom."

Takže, aby ste videli „zelený lúč“, musíte pozorovať Slnko v čase západu alebo východu slnka s veľmi jasnou oblohou. V južných krajinách je obloha pri obzore priehľadnejšia ako naša; preto sa tam častejšie pozoruje fenomén "zeleného lúča". Ale ani tu to nie je také zriedkavé; ako si mnohí myslia, pravdepodobne ovplyvnený románom Julesa-Verna. Vytrvalé hľadanie „zeleného lúča“ je skôr či neskôr odmenené úspechom. Náhodou sa podarilo zachytiť tento krásny úkaz aj cez ďalekohľad. Dvaja alsaskí astronómovia opisujú toto pozorovanie nasledovne.

... "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.

Kým slnko úplne nezapadne, tento okraj nie je voľným okom viditeľný. Tá sa stáva viditeľnou až v momente úplného zmiznutia Slnka za obzorom. Ak sa dostatočne pozriete cez ďalekohľad 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 hranice, spočiatku veľmi malá (iba niekoľko sekúnd oblúka), sa zväčšuje so západom slnka; niekedy dosahuje až pol minúty oblúka. Nad zeleným lemom sú často pozorované zelené výbežky, ktoré s postupným miznutím Slnka akoby kĺzali po jeho okraji až do najvyššieho bodu; niekedy sa odlepia od ráfika a samostatne svietia niekoľko sekúnd, kým nezhasnú“ (obr. 126).

Ryža. 126. dlhodobé pozorovanie "zeleného lúča"; pozorovateľ videl "zelený lúč" cez hrebeň na 5 minút. Vpravo hore je viditeľný „zelený lúč“. ďalekohľad... Disk Slnka má nepravidelné obrysy. V polohe 1 oslnenie slnečného kotúča oslepuje oko a bráni obyčajnému oku vidieť zelený okraj. V polohe 2, keď disk Slnka takmer zmizne, je „zelený lúč“ dostupný pre bežné oko.

Zvyčajne tento jav trvá sekundu alebo dve. Ale za výnimočných okolností sa jeho trvanie výrazne predlžuje. Bol zaznamenaný prípad, keď bol "zelený lúč" pozorovaný dlhšie ako 5 minút. Slnko zapadalo za vzdialenú horu a pozorovateľ v rýchlom tempe uvidel zelený okraj slnečného disku, akoby sa kĺzal po boku hory (obr. 126).

Veľmi poučné sú prípady pozorovania „zeleného lúča“, kedy svitanie Slnko, keď sa spod obzoru začína objavovať horný okraj hviezdy. To vyvracia často zaznievajúce dohady, že „zelený lúč“ je optický klam, ktorému podľahne oko unavené žiarou práve zapadajúceho slnka.

Slnko nie je jediné svietidlo, ktoré vysiela „zelený lúč“. Náhodou bolo vidieť tento jav generovaný zapadajúcou Venušou; sú známe dve pozorovania tohto druhu.

Podobne ako niektoré iné javy v atmosférickej optike, ani „zelený lúč“ nie je úplne vysvetlený. Dôvodom je, že pozornosť fyzikov zaujal relatívne nedávno a je reprezentovaný nedostatočným počtom pozorovaní. Podrobné správy očitých svedkov nepochybne prospejú vede; svedomité pozorovania priateľov fyziky sú tu veľmi žiaduce.

"Videli ste už niekedy západ slnka na mori, keď jeho horný okraj zmizne za horizontom? S najväčšou pravdepodobnosťou ste ho videli viac ako raz. Váš posledný lúč? Ak ste tento úkaz nevideli, tak prvýkrát možnosť pozorovať to - a také prípady sú veľmi zriedkavé - to uvidíte Ray nebude červená, ako by sa dalo očakávať, ale jasne zelená. Farba tohto lúč taký krásny, že mu žiaden umelec nedokáže na jeho palete skomponovať farbu a so žiadnou z nich sa nedá porovnávať zelená kvety, v ktorých je namaľované nekonečné množstvo rastlín, ako aj more, bez ohľadu na to, aké priehľadné sú jeho vody; ak je v raji zelená farba Potom je presne taký: skutočná farba nádeje."

Jules Verne. zelená Ray

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. Málokto však videl 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 výskyt na strednej Ukrajine je mimoriadne zriedkavá udalosť a je možná len s úspešnou kombináciou veľkého počtu priaznivých faktorov. Autor tejto fotografie mohol pozorovať a odfotografovať zelený lúč.

V podstate tí šťastlivci, ktorí to mali možnosť vidieť, sú námorníci. Veria, že jeho vzhľad je dobrým znamením, znakom 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 ide o reakciu ľudského oka, unaveného kontempláciou slnka. Práve pre nich známy popularizátor vedy Ya. I. Perelman vo svojej knihe „Zábavná fyzika“ nielen podrobne vysvetľuje príčinu prírodného javu „zeleného lúča“, 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 by mali zanechať skeptikov.

Dôvody tohto neobyčajného zraku možno ľahko vysvetliť 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, modrú a fialovú (každý poľovník chce vedieť, kde bažant sedí). Červená farba má najvyššiu 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 rýchlejšie ako modrozelené. Táto závislosť, nazývaná normálna disperzia, zodpovedá nižším indexom lomu pre červené svetlo ako pre modro-zelené svetlo. Pripomeňme, že index lomu je hodnota, ktorá ukazuje, o koľko je rýchlosť svetla v hmote v menšia ako vo vákuu: n = c / v, kde c ≈ 3,108 m/s je rýchlosť svetla vo vákuu.

A ak poznáte aj zákon lomu svetla, všetko je vo všeobecnosti jednoduché. Podľa tohto zákona sa pri šikmom dopade svetla na hranicu prostredia s rôznymi indexmi lomu svetelný lúč odchyľuje od pôvodného smeru šírenia, to znamená, že sa láme. Keď svetelný lúč vstupuje z oblasti s menšou hodnotou n, napríklad z vákua, kde n = 1, do prostredia s veľkou hodnotou n, uhol lomu je vždy menší ako uhol dopadu. Pripomeňme, že oba uhly sa merajú od normály (kolmé) k rozhraniu medzi oblasťami. Pretože indexy lomu pre vlny rôznych dĺžok sú rôzne, potom budú uhly lomu odlišné, konkrétne: červené svetlo sa bude lámať menej ako zelené. Najmä to je dôvodom rozkladu bieleho svetla na spektrum pri jeho prechode cez sklenený hranol. K podobnému rozkladu slnečného svetla na spektrum dochádza aj v zemskej atmosfére. Pozoruje sa však len v ojedinelých prípadoch a na špeciálnych miestach. Takže keď slnko zapadá alebo vychádza, jeho lúče, ktoré vidí pozorovateľ na Zemi, dopadajú šikmo z vesmíru (vákuum). Keďže hustota atmosféry pri približovaní sa k povrchu Zeme stúpa, zvyšuje sa aj index lomu svetla. Svetlo šíriace sa z vesmíru na zemský povrch sa neustále láme, to znamená, že sa rozkladá na spektrum a rovnako ako v sklenenom hranole sa lúče červeného svetla lámu najmenej zo všetkých. Aj keď je rozdiel v indexoch lomu červených a modrozelených svetelných lúčov v atmosfére extrémne malý, na veľké vzdialenosti (stovky kilometrov) je efekt ich oddelenia celkom pozorovateľný. To je presne dôvod vzniku zeleného lúča. V skutočnosti, zatiaľ čo Slnko je už v skutočnosti pod horizontom a jeho červené lúče prechádzajú nad pozorovateľom, je možné vidieť zelené lúče s kratšou vlnovou dĺžkou, výraznejšie vychýlené. Samozrejme, modré, modré a fialové lúče, ktoré majú ešte kratšiu vlnovú dĺžku, sa lámu oveľa viac, ale je takmer nemožné ich vidieť: sú veľmi rozptýlené a absorbované v zemskej atmosfére.

Hlavnou prekážkou pozorovania zeleného lúča je rozptyl rozptýlenými časticami hmly, prachu, dymu a iného suchozemského znečistenia ovzdušia, ako aj atmosférickými nehomogenitami. 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. Dokonca aj pochopenie všetkých fyzických príčin a prirodzeného pôvodu zeleného lúča je ťažké zbaviť sa silného emocionálneho vplyvu. Preto, rovnako ako námorníci a básnici, chcem veriť, že vzhľad tohto zázraku prírody bude dobrým znamením pre krajinu a ľudí, ktorí v nej žijú.

Stránka vtdoska.ru má bezplatnú nástenku. Tu môžete zadávať inzeráty na predaj áut a náhradných dielov, inzeráty na poskytovanie služieb, inzeráty na predaj rôznych CD, DVD, vinylov, predaj techniky. Zverejňuje tiež inzeráty na predaj oblečenia a obuvi pre ženy, deti a mužov, výstavbu, renováciu a výzdobu priestorov. Všetky už odoslané reklamy sú k dispozícii na zobrazenie. Táto nástenka bude pre vás užitočná!