Zeleni sončni žarki. Zeleni žarek nad Volgo

Doktor fizikalnih in matematičnih znanosti V. TIMOSHENKO.

Zeleni žarek na Baltskem morju.

Shema loma sončnih žarkov. Sončni žarek v zemeljski atmosferi se lomi - lomi se kot v stekleni prizmi.

Žarek kot
smaragd,
Zlata sreča
ključ -
Bom še dobil
Moja zelena
šibek žarek ...
N. Zabolotsky

Vsak od nas je večkrat videl sončni disk, ki se skriva za obzorjem na rdečem sončnem zahodu. Značilna barva sončnega zahoda je posledica loma in razprševanja sončne svetlobe v zemeljski atmosferi (glej Science and Life, No. 9, 1993). Vendar le malo ljudi ve za drug optični pojav, ki se pojavi tudi ob sončnem zahodu in je povezan s širjenjem svetlobe v zemeljski atmosferi - pojav zelenega žarka. Ta edinstven naravni dogodek je mogoče opazovati, ko je obzorje daleč in je zrak kristalno čist. V večini primerov je zeleni žarek le za trenutek viden nad vodno gladino morja ali oceana in le včasih v gorah. Njegov pojav v osrednji Rusiji je izredno redek dogodek in je možen le ob uspešni kombinaciji velikega števila ugodnih dejavnikov. Avtor tega članka je lahko opazoval in fotografiral zeleni žarek na Volgi pri Nižnem Novgorodu.

Najpogosteje so zeleni žarek opazovali mornarji med dolgimi plovbami in verjeli, da je njegov videz dober znak, znak uspešnega zaključka plovbe. Ljudje so verjeli, da bo tisti, ki bo imel srečo videti zeleni žarek, našel svojo srečo. V romanu "Zeleni žarek" pripoveduje Jules Verne, po katerem bo "tisti, ki bo vsaj enkrat imel srečo videti zeleni žarek, postal lastnik neprecenljivega zaklada, ki mu je ime" predvidevanje srce. "In potem se človek ne bo bal nobenih zablod in utvar, saj zlahka bere v svojem srcu in v srcih drugih ljudi." Svetle modro-zelene barve odseva na robu Sonca pustijo neizbrisne vtise in spomine za vse življenje. Navdihnili so pesnika Nikolaja Zabolotskega, ki je opazoval zeleni žarek na Baltskem morju, da je napisal pesem, kitica iz katere je vzeta kot epigraf tega članka.

Skeptiki menijo, da je zeleni žarek fikcija ali optična iluzija. Nekateri menijo, da je to reakcija človeškega očesa, naveličanega razmišljanja o soncu. Prav za slednjega znani popularizator znanosti Ya. I. Perelman v svoji knjigi "Zabavna fizika" ne le podrobno razlaga vzroka naravnega pojava "zeleni žarek", temveč podaja dejstva, ki ovržejo različne zmote o tem. Toda šele v našem času, ko fotografska tehnologija omogoča zajemanje številnih primerov pojavljanja zelenega žarka, bi morali dvomi pustiti skeptike.

Razloge za ta izjemen prizor je mogoče zlahka razumeti na podlagi znanja, pridobljenega v srednji šoli. Znano je, da je sončna svetloba sestavljena iz niza elektromagnetnih valov, od katerih ima vsak svojo frekvenco in dolžino. Človeško oko zaznava val določene frekvence kot barvo: rdečo, oranžno, rumeno, zeleno, modro, modro in vijolično (vsak lovec želi vedeti, kje sedi fazan). Rdeča barva ima največjo valovno dolžino v tem spektru, ki je približno 0,7-0,6 mikrometrov. Za zeleno in vijolično je valovna dolžina približno 0,5 oziroma 0,4 mikrometra. Kljub tako na videz majhnim razlikam v valovni dolžini se žarki različnih barv v materiji različno širijo, zlasti imajo različne hitrosti. Odvisnost hitrosti svetlobnih valov v snovi od njihove dolžine ali frekvence je manifestacija splošnejše odvisnosti hitrosti odziva snovi na frekvenco nihanj električnega polja v svetlobnem valu. V fiziki se ta pojav imenuje disperzija. V večini snovi in okolij, vključno z zemeljskim ozračjem, rdeča svetloba potuje hitreje kot modro-zelena. Ta odvisnost, imenovana normalna disperzija, ustreza nižjim indeksom loma rdeče svetlobe kot modro-zeleni svetlobi. Spomnite se, da je lomni količnik vrednost, ki prikazuje, koliko je hitrost svetlobe v snovi v kot v vakuumu: n = c / v, kjer je c ≈ 3 10 8 m / s hitrost svetlobe v vakuumu .

Druga stvar, ki je potrebna za razumevanje pojava, je poznavanje zakona loma svetlobe. Po tem zakonu svetlobni žarek s poševnim padcem svetlobe na mejo medijev z različnimi lomnimi indeksi odstopa od prvotne smeri širjenja, torej se lomi. Ko svetlobni žarek vstopi iz območja z manjšo vrednostjo n, na primer iz vakuuma, kjer je n = 1, v medij z veliko vrednostjo n, je kot loma vedno manjši od vpadnega kota. Spomnimo se, da se oba kota merita od normalne (pravokotne) do vmesnika med regijama. Ker so indeksi loma za valove različnih dolžin različni, bodo koti loma različni, in sicer: rdeča svetloba se bo lomila manj kot zelena. To je predvsem razlog za razpad bele svetlobe v spekter, ko se prenaša skozi stekleno prizmo. Podobno razpadanje sončne svetlobe v spekter poteka v zemeljski atmosferi. Vendar ga opazimo le v posameznih primerih in na posebnih mestih. Torej, ko sonce zahaja ali vzhaja, njegovi žarki, ki jih opazuje opazovalec na Zemlji, poševno padajo iz vesolja (vakuum). Ker se pri približevanju površini Zemlje gostota ozračja poveča, se poveča tudi količnik loma svetlobe. Svetloba, ki se širi iz vesolja na zemeljsko površino, se neprestano lomi, kar pomeni, da se razgradi v spekter, in tako kot v stekleni prizmi se žarki rdeče svetlobe najmanj lomijo. Čeprav je razlika v indeksih loma rdečih in modrozelenih svetlobnih žarkov v ozračju izredno majhna, je na velikih razdaljah (več sto kilometrov) učinek njihove ločitve precej opazen. Prav to je razlog za pojav zelenega žarka. Dejansko je sonce že dejansko pod obzorjem in njegovi rdeči žarki gredo nad opazovalca, vendar je mogoče videti krajše valovne dolžine, ki se močneje odklonijo. Seveda se modri, modri in vijolični žarki, ki imajo še krajšo valovno dolžino, veliko bolj lomijo, vendar jih je skoraj nemogoče videti: zelo so razpršeni in absorbirani v zemeljski atmosferi.

Glavna ovira pri opazovanju zelenega žarka je razprševanje po suspendiranih delcih megle, prahu, dima in druge onesnaženosti kopenskega zraka ter atmosferske nehomogenosti. Poleg tega mora biti, kot je že omenjeno, dolžina poti sončne svetlobe od točke vstopa v zemeljsko atmosfero do točke opazovanja dovolj dolga. Vsi ti pogoji so najlažje izpolnjeni ob opazovanju sončnega zahoda ali sončnega vzhoda nad velikimi vodnimi telesi. Skoraj nemogoče je videti zeleni žarek v stepi ali gozdnatem območju. Dejstvo, da bi ta pojav lahko opazili na Volgi v osrednji Rusiji, je najverjetneje povezano z izjemno ugodnimi vremenskimi razmerami, pa tudi z dobro izbiro časa in kraja opazovanja. To se je zgodilo na samem začetku maja, ko se zaradi pozne pomladi množično cvetenje rastlin še ni začelo. Vreme je bilo jasno, hladno, zrak pa čist in prozoren. Bil sem na nabrežju Volge, tik za krajem, kjer se vanj izliva Oka, za tako imenovano puščico. Od te točke je Volga vidna na dolgi razdalji navzgor.

Tudi če razumemo vse fizične vzroke in naravni izvor zelenega žarka, se je težko znebiti močnega čustvenega vpliva. Zato kot mornarji in pesniki želim verjeti, da bo pojav tega čudeža narave nad Volgo v samem osrčju Rusije služil kot dober znak državi in ljudem, ki v njej živijo.

Literatura

Zaerman M. Zeleni žarek v Karskem morju.- "Znanost in življenje", 1980, št. 12, str. 109.

Minnart M. Svetloba in barva v naravi.- M., 1969.

Perelman J. Zabavna fizika.- M., 1972.

Poluyanov V. Zeleni žarek v Rdečem morju.- "Znanost in življenje", 1993, št. 8, str. 27.

Urbančik A. Zeleni sončni žarek.- "Znanost in življenje", 1989, št. 12, str. 94.

Ilustracija "Zeleni žarek na Baltskem morju".
Na obzorju lahko ločite obrise mostu čez Volgo, ki se nahaja nekaj kilometrov pred sotočjem Oke in Volge. Očitno se je razdalja od črte obzorja do opazovalne točke izkazala za zadostno za ločitev lomljenih sončnih žarkov v spekter. Tako sem videl zeleni žarek.

Iz Wikipedije, proste enciklopedije

Zeleni žarek- optični pojav, utrip zelene svetlobe v trenutku, ko sončni disk izgine za obzorjem (običajno morje) ali se pojavi z obzorja.

Opazovanje pojava

Za opazovanje zelenega žarka so potrebni trije pogoji: odprto obzorje (v stepi, tundri, gorah ali na morju v odsotnosti valov), čist zrak in stran obzorja, brez oblakov, kjer je sonce nastavi ali dvigne. Opazovanje s prostim očesom je precej redko. S teleskopom, teleskopom, daljnogledom in napravo vnaprej usmerite proti sončnemu vzhodu, lahko ob primernem vremenu vidite skoraj vsak dan. Opazujete lahko največ nekaj sekund, nevarno je. Ko sonce zahaja, njegova močna svetloba sploh ne dovoljuje uporabe optike.

Običajno trajanje zelenega žarka je le nekaj sekund. Čas njegovega opazovanja lahko znatno povečate, če ob pojavu hitro pobegnete po nasipu ali se premikate z ene palube ladje na drugo s takšno hitrostjo, da ohranite položaj očesa glede na zeleni žarek. Med eno od odprav na južni pol je ameriški pilot in raziskovalec Richard Byrd 35 minut opazoval zeleni žarek. To se je zgodilo ob koncu polarne noči, ko se je rob sončnega diska prvič pojavil nad obzorjem in se premikal vzdolž njega (pri pogledu s pola se sončni disk premika skoraj vodoravno: hitrost njegovega vzpona je zelo nizka).

Fizika pojava

Zaradi superpozicije barvnih žarkov iz posameznih točk sončnega diska bo njegov osrednji del ostal bel (bolje rečeno, zaradi razpršenosti celoten disk postane rdeč) in le zgornji in spodnji rob diska se izkažeta za biti v ugodnem položaju. Zgornji del postane modro-zelen, spodnji del oranžno-rdeč. Rdeči in oranžni deli Sončevega diska so postavljeni pod obzorje pred zeleno in modro

Atmosferska razpršenost sončnih žarkov v najbolj očitni obliki se kaže v zadnjem trenutku sončnega zahoda, ko nad obzorjem ostane majhen zgornji segment, nato pa šele sam »vrh« sončnega diska. Zadnji žarek zahajajočega sonca, ki se razgradi v spekter, tvori "ventilator" barvnih žarkov. Razhajanje ekstremnih žarkov vidnega spektra - vijoličnega in rdečega - je v povprečju 38 ", vendar je z močnejšim lomom lahko veliko večje. Ko Sonce potone pod obzorjem, bi morali videti vijolično kot zadnji žarek. najkrajše valovne dolžine so vijolične. modra, modra - na dolgem potovanju v ozračju (ko je Sonce že blizu obzorja) so tako močno razpršene, da ne dosežejo zemeljske površine. Poleg tega je človeško oko manj občutljiv na žarke tega dela spektra.Zato se zadnji žarek zahajajočega Sonca izkaže za svetlo smaragdno barvo Ta pojav imenujemo zeleni žarek .

Ko sonce vzide, pride do obratne spremembe barve. Prvi žarek vzhajajočega sonca je zelen; nato se mu dodajo rumena, oranžna in na koncu rdeča, ki skupaj tvorijo običajno dnevno svetlobo Sonca.

Pojav zelenih žarkov je v treh oblikah:

v obliki zelenega roba zgornjega dela sončnega diska,
kot zeleni segment
v obliki zelenega žarka, ki je videti kot zeleni plamen, ki poči z obzorja.

Zelena bliskavica 30-06-2010 (2) .JPG

In 20-35 sekund po prejšnjem strelu.

Modri in rdeči žarek

Z izjemno visoko preglednostjo zraka je lahko zadnji žarek zeleno-modr in celo modr. Ta pojav je izredno redek.

Prav tako je izjemno redko opazovanje "rdečega žarka". Rdeči žarek se pojavi, ko se spodnji rob Sončevega diska pojavi pod dobro oblikovanim robom oblaka, ki pokriva preostanek diska. V tem primeru mora biti višina Sonca nad obzorjem minimalna, zrak pa mora biti popolnoma prozoren. Fizika pojava je podobna fiziki zelenega žarka, opisani zgoraj.

V kulturi

Roman Julesa Verna "Green Ray" (1882) je posvečen temu pojavu.
Knjiga Leonida Soboleva "Zeleni žarek" (1954) o jadralcih, ki služijo na patruljnih čolnih Črnomorske flote med Veliko domovinsko vojno, opisuje prepričanje, da bo tisti, ki ga vidi, vesel.
V zgodbi "Pripravniki" (1961) bratov Strugatsky.
Prizor sončnega vzhoda v XIX poglavju zgodbe AP Čehova "Dvoboj" (1891).
Film "Green Ray" (1986) francoskega režiserja Erica Romerja.
V tretjem delu filma "Pirati s Karibov" se po besedah gospoda Gibbsa pojavi zeleni žarek, ko se duša vrne iz podzemlja v svet živih.
Omenjeno v televizijski seriji Lobanja in kosti (epizoda 6).
Pojav je podrobno opisan v poljudnoznanstveni knjigi Jakova Perelmana "Zabavna fizika".
AKC -jev singel "Green Flash" (2015) je posvečen temu pojavu.

Poglej tudi

Napišite recenzijo članka "Green Ray"

Opombe (uredi)

Vir

S. V. Zvereva. V sončnem svetu. L., Gidrometeoizdat, 1988, 160 str Z ilustr.

Povezave

Andrew T. Young.(Angleščina). ... je eno najbolj popolnih spletnih mest green ray v angleščini. Pridobljeno 20. oktobra 2012.
Les Cowley.(Angleščina). ... Pridobljeno 20. oktobra 2012.
Mario Cogo.(Angleščina). ... Pridobljeno 20. oktobra 2012.

Odlomek iz Zelenega žarka

- Kaj bomo peli? Vprašala je.
"Ključ," je odgovoril Nikolaj.
- No, pridi kmalu. Boris, pridi sem, «je rekla Natasha. - In kje je Sonya?
Ozrla se je in, ko je videla, da njenega prijatelja ni v sobi, stekla za njo.
Ko je pobegnila v Sonjino sobo in tam ni našla svojega prijatelja, je Natasha stekla v vrtec - in Sonje ni bilo tam. Natasha je spoznala, da je Sonya na hodniku na prsih. Skrinja na hodniku je bila kraj žalosti mlade ženske generacije hiše Rostovih. Dejansko je Sonja v svoji zračni rožnati obleki, ki jo je stiskala, ležala nagnjena na pernato posteljo umazane črtaste varuške, na prsih, in pokrila obraz s prsti, je jokala, drhteč z golimi rameni. Natašin obraz, živahen, ves dan ob praznovanju rojstnega dne, se je nenadoma spremenil: oči so se ji ustavile, nato pa ji je zadrhtel širok vrat, vogali ustnic so se spustili.
- Sonja! kaj si? ... kaj, kaj je s tabo? Ooooooooooooooooooooo...
In Natasha, ko je odprla svoja velika usta in je popolnoma zbolela, je zajokala kot otrok, ne da bi vedela za razlog in samo zato, ker je Sonya jokala. Sonya je hotela dvigniti glavo, želela je odgovoriti, a ni mogla in se je še bolj skrila. Natasha je jokala, se usedla na modro perje in objela prijateljico. Ko je zbrala moči, je vstala, začela brisati solze in govoriti.
- Nikolenka gre čez teden dni, izšel je njegov ... papir ... sam mi je rekel ... Ja, ne bi jokal ... (pokazala je kos papirja, ki ga je držala v sebi roka: to so bile pesmi, ki jih je napisal Nikolaj) Ne bi jokal, ti pa ne moreš ... nihče ne more razumeti ... kakšna je njegova duša.
In spet je začela jokati, da je njegova duša tako dobra.
"To je dobro zate ... ne zavidam ti ... ljubim te in tudi Borisa," je rekla in malo zbrala moči, "srčkan je ... zate ni ovir. In Nicholas je zame bratranec ... rabim ... metropolita samega ... in to ni dovoljeno. In potem, če bo mamica ... (Sonya je preštela grofico in poklicala svojo mamo), bo rekla, da uničujem Nikolajevo kariero, nimam srca, da sem nehvaležen, ampak po pravici ... tukaj je njen Bog ... (prekrižala se je) Tudi jaz jo imam tako rad in vsi vi, samo Vera je ena ... Za kaj? Kaj sem ji naredil? Tako sem vam hvaležen, da bi z veseljem vse podaril, pa nimam nič ...
Sonya ni mogla več govoriti in spet skriti glavo v roke in pernato posteljo. Natasha se je začela umirjati, a iz njenega obraza je bilo jasno, da razume pomen prijateljeve žalosti.
- Sonja! Rekla je nenadoma, kot da bi uganila pravi razlog za razburjenje sestrične. - Prav, Vera se je pogovarjala s teboj po večerji? Ja?
- Ja, te pesmi je napisal sam Nikolaj, druge pa sem prepisal; našla jih je na moji mizi in rekla, da jih bo pokazala mami, rekla pa je tudi, da sem nehvaležen, da mu mama nikoli ne bo dovolila, da se poroči z mano, on pa se bo poročil z Julie. Vidiš, kako je z njo cel dan ... Nataša! Za kaj?…
In spet je jokala bolj grenko kot prej. Natasha jo je dvignila, objela in nasmejana skozi solze začela umirjati.
- Sonya, ne zaupaj ji, draga, ne zaupaj ji. Se spomnite, kako smo se trije pogovarjali z Nikolenko v divanski sobi; se spomnite po večerji? Navsezadnje smo se odločili, kako bo. Ne spomnim se, kako, a se spomnite, kako je bilo vse dobro in je vse mogoče. Brat strica Shinshina je poročen s sestrično, midva pa sva druga bratranca. In Boris je rekel, da je zelo možno. Veš, vse sem mu povedal. In on je tako pameten in tako dober, - je rekla Natasha ... - Ti, Sonya, ne joči, draga draga, draga, Sonya. - In poljubila jo je v smehu. - Vera je hudobna, Bog z njo! A vse bo v redu in materi ne bo povedala; Nikolenka bi to povedal sam, na Julie pa niti pomislil ni.
In poljubila jo je v glavo. Sonya se je dvignila, maček pa se je dvignil, oči so mu zaiskrile in zdelo se je, da je pripravljen mahati z repom, skočiti na mehke tace in se spet igrati z žogo, saj se mu je to spodobilo.
- Misliš? Prav? Po bogu? Je rekla in si hitro prilagodila obleko in lase.
- Res, po bogu! - je odgovorila Natasha in prijateljici pod pletenico poravnala izpraznjen pramen grobih las.
In oba sta se smejala.
- No, pojdimo peti "The Key".
- Gremo na.
- In veš, ta debeli Pierre, ki je sedel nasproti mene, je tako smešen! Je nenadoma rekla Natasha in se ustavila. - Zelo se zabavam!
In Natasha je stekla po hodniku.
Sonya, ki se je otresela puha in skrivala verze v naročju, do vratu s štrlečimi prsnimi kostmi, z lahkimi, veselimi koraki, z zardelim obrazom, je po hodniku tekla za Natašo v kavč. Na željo gostov so mladi zapeli kvartet Klyuch, ki je bil vsem zelo všeč; nato je Nikolaj spet zapel pesem, ki se je naučil.
V prijetni noči, na mesečini,
Z veseljem si predstavljajte
Da je na svetu še kdo drug
Kdo misli tudi nate!
Da je tudi ona s čudovito roko,
Tavajoč po zlati harfi,
S svojo strastno harmonijo
Kliče k sebi, kliče vas!
Še en dan, dva in prišel bo raj ...
Ampak oh! tvoj prijatelj ne bo živel!
In še ni dokončal svojih zadnjih besed, ko se je mladina v dvorani pripravila na ples in v zborih so glasbeniki začeli tolči in kašljati.

Pierre je sedel v salonu, kjer je Shinshin, tako kot obiskovalec iz tujine, začel politični pogovor z njim, dolgočasen za Pierra, ki so se mu pridružili še drugi. Ko se je začela predvajati glasba, je Natasha vstopila v dnevno sobo in naravnost k Pierru v smehu in zardevanju rekla:
- Mama mi je rekla, naj te prosim za ples.
- Bojim se, da bom zamenjal številke, - je rekel Pierre, - če pa želiš biti moj učitelj ...
In svojo debelo roko je spustil nizko do tanke deklice.
Medtem ko so se pari nameščali in glasbeniki gradili, je Pierre sedel s svojo damo. Natasha je bila popolnoma srečna; plesala je z velikim, z nekom, ki je prišel iz tujine. Sedela je pred očmi vseh in se z njim pogovarjala kot velika. V roki je imela ventilator, ki mu ga je dala dati v roke mlada dama. In ko je prevzela najbolj posvetni odnos (Bog ve, kje in kdaj se je tega naučila), se razpihala in se skozi nasmeh nasmehnila, je govorila s svojim gospodom.
- Kaj je, kaj je? Poglej, poglej, «je rekla stara grofica, stopila čez vežo in pokazala na Natašo.
Natasha je zardela in se nasmejala.
- No, kaj si, mama? No, kakšen lov si? Kaj je pri tem tako presenetljivo?

Doktor fizikalnih in matematičnih znanosti V. TIMOSHENKO.

Žarek kot
smaragd,
Zlata sreča
ključ -
Bom še dobil
Moja zelena
šibek žarek ...
N. Zabolotsky

Najpogosteje so zeleni žarek opazovali mornarji med dolgimi plovbami in verjeli, da je njegov videz dober znak, znak uspešnega zaključka plovbe. Ljudje so verjeli, da bo tisti, ki bo imel srečo videti zeleni žarek, našel svojo srečo. V romanu "Zeleni žarek" je pripovedoval Jules Verne, po katerem bo "tisti, ki bo vsaj enkrat imel srečo videti zeleni žarek, postal lastnik neprecenljivega zaklada, ki mu je ime" predvidevanje srce. "In potem se človek ne bo bal nobenih zablod in utvar, saj zlahka bere v svojem srcu in v srcih drugih ljudi." Svetle modro-zelene barve odseva na robu Sonca pustijo neizbrisne vtise in spomine za vse življenje. Navdihnili so pesnika Nikolaja Zabolotskega, ki je opazoval zeleni žarek na Baltskem morju, da napiše pesem, strofa iz katere je vzeta kot epigraf tega članka.

Razloge za ta izjemen prizor je mogoče zlahka razumeti na podlagi znanja, pridobljenega v srednji šoli. Znano je, da je sončna svetloba sestavljena iz niza elektromagnetnih valov, od katerih ima vsak svojo frekvenco in dolžino. Človeško oko zaznava val določene frekvence kot barvo: rdečo, oranžno, rumeno, zeleno, modro, modro in vijolično (vsak lovec želi vedeti, kje sedi fazan). Rdeča barva ima največjo valovno dolžino v tem spektru, ki je približno 0,7-0,6 mikrometrov. Za zeleno in vijolično barvo je valovna dolžina približno 0,5 oziroma 0,4 mikrometra. Kljub tako na videz majhnim razlikam v valovni dolžini se žarki različnih barv v materiji različno širijo, zlasti imajo različne hitrosti. Odvisnost hitrosti svetlobnih valov v snovi od njihove dolžine ali frekvence je manifestacija splošnejše odvisnosti hitrosti odziva snovi na frekvenco nihanj električnega polja v svetlobnem valu. V fiziki se ta pojav imenuje disperzija. V večini snovi in okolij, vključno z zemeljskim ozračjem, rdeča svetloba potuje hitreje kot modro-zelena. Ta odvisnost, imenovana normalna disperzija, ustreza nižjim indeksom loma rdeče svetlobe kot modro-zeleni svetlobi. Spomnite se, da je lomni količnik vrednost, ki prikazuje, koliko je hitrost svetlobe v snovi v kot v vakuumu: n = c / v, kjer je c ≈ 3 10 8 m / s hitrost svetlobe v vakuumu .

Druga stvar, ki je potrebna za razumevanje pojava, je poznavanje zakona loma svetlobe. Po tem zakonu svetlobni snop pri poševnem vpadu svetlobe na mejo medijev z različnimi lomnimi indeksi odstopa od prvotne smeri širjenja, torej se lomi. Ko svetlobni žarek vstopi iz območja z manjšo vrednostjo n, na primer iz vakuuma, kjer je n = 1, v medij z veliko vrednostjo n, je kot loma vedno manjši od vpadnega kota. Spomnimo se, da se oba kota merita od normalne (pravokotne) do vmesnika med regijama. Ker so indeksi loma za valove različnih dolžin različni, bodo koti loma različni, in sicer: rdeča svetloba se bo lomila manj kot zelena. To je predvsem razlog za razpad bele svetlobe v spekter, ko se prenaša skozi stekleno prizmo. Podobno razpadanje sončne svetlobe v spekter poteka v zemeljski atmosferi. Vendar ga opazimo le v posameznih primerih in na posebnih mestih. Torej, ko sonce zahaja ali vzhaja, njegovi žarki, ki jih opazuje opazovalec na Zemlji, poševno padajo iz vesolja (vakuum). Ker se pri približevanju površini Zemlje gostota ozračja poveča, se poveča tudi količnik loma svetlobe. Svetloba, ki se širi iz vesolja na zemeljsko površino, se neprestano lomi, kar pomeni, da se razgradi v spekter, in tako kot v stekleni prizmi se žarki rdeče svetlobe najmanj lomijo. Čeprav je razlika v indeksih loma rdečih in modro-zelenih svetlobnih žarkov v ozračju izredno majhna, je na velikih razdaljah (več sto kilometrov) učinek njihove ločitve precej opazen. Prav to je razlog za pojav zelenega žarka. Dejansko je sonce že dejansko pod obzorjem in njegovi rdeči žarki gredo nad opazovalca, vendar je mogoče videti krajše valovne dolžine, ki se močneje odklonijo. Seveda se modri, modri in vijolični žarki, ki imajo še krajšo valovno dolžino, veliko bolj lomijo, vendar jih je skoraj nemogoče videti: zelo so razpršeni in absorbirani v zemeljski atmosferi.

Glavna ovira pri opazovanju zelenega žarka je razprševanje po suspendiranih delcih megle, prahu, dima in druge onesnaženosti kopenskega zraka ter atmosferske nehomogenosti. Poleg tega mora biti, kot je bilo že omenjeno, dolžina poti sončne svetlobe od točke vstopa v zemeljsko atmosfero do točke opazovanja dovolj dolga. Vsi ti pogoji so najlažje izpolnjeni ob opazovanju sončnega zahoda ali sončnega vzhoda nad velikimi vodnimi telesi. Skoraj nemogoče je videti zeleni žarek v stepi ali gozdnatem območju. Dejstvo, da bi ta pojav lahko opazili na Volgi v osrednji Rusiji, je najverjetneje povezano z izjemno ugodnimi vremenskimi razmerami, pa tudi z dobro izbiro časa in kraja opazovanja. To se je zgodilo na samem začetku maja, ko se zaradi pozne pomladi množično cvetenje rastlin še ni začelo. Vreme je bilo jasno, hladno, zrak pa čist in prozoren. Bil sem na nabrežju Volge, tik za krajem, kjer se vanj izliva Oka, za tako imenovano puščico. Od te točke je Volga vidna na dolgi razdalji navzgor.

"Ste kdaj opazovali, kako sonce zahaja pod morsko obzorje? Da, brez dvoma. Ali ste mu sledili, dokler se zgornji rob diska ne dotakne črte obzorja in nato izgine? Verjetno da. A ste opazili pojav, kaj se dogaja?" v trenutku, ko sijoča svetilka odda svoj zadnji žarek, če je nebo brez oblakov in popolnoma prozorne? barve, takšne, da noben umetnik ne more priti na svojo paleto in katere narava sama ne reproducira ne v različnih odtenkih rastlinja, ne v barva najbolj prozornega morja. "

Podoben članek v enem časopisu je navdušil mlado junakinjo romana Jules-Verne "Zeleni žarek" in jo spodbudil k nizu potovanj, katerih edini namen je bil videti zeleni žarek na lastne oči. Mlademu popotniku ni uspelo, kot pravi pisateljica, opazovati tega čudovitega pojava narave. Ampak še vedno obstaja. Zeleni žarek ni legenda, čeprav je z njim povezanih veliko legendarnih stvari. To je pojav, ki ga lahko občuduje vsak ljubitelj narave, če ga išče s primerno potrpljenjem.

Zakaj se pojavi zeleni žarek?

Razlog za pojav boste razumeli, če se spomnite, kako se nam zdijo predmeti, ko jih gledamo skozi stekleno prizmo. Poskusite ta poskus: držite prizmo vodoravno z očesom, s široko stranjo navzdol in poglejte skozi kos papirja, pritrjen na steno. Opazili boste, da se je prvič list dvignil precej višje od svojega pravega položaja, drugič pa ima na vrhu vijolično-modro obrobo, na dnu pa rumeno-rdečo obrobo. Dvig je odvisen od loma svetlobe, obarvani robovi so odvisni od razpršenosti stekla, to je lastnosti stekla neenakomerno lomijo žarke drugačne barve. Vijolični in modri žarki se lomijo močneje kot drugi - zato na vrhu vidimo vijolično modro obrobo; rdeči se najmanj lomijo, zato ima spodnji rob našega papirnega lista rdečo obrobo.

Za boljše razumevanje tega, kar sledi, se je treba osredotočiti na izvor teh barvnih meja. Prizma razgrajuje belo svetlobo, ki izhaja iz papirja, v vse barve spektra, kar daje veliko barvnih slik papirnega lista, razporejenih, ki se delno prekrivajo, v vrstnem redu loma. Zaradi hkratnega delovanja teh prekrivnih barvnih slik oko dobi občutek bele barve (dodajanje spektralnih barv), vendar se robovi barv, ki se ne mešajo, pojavijo zgoraj in spodaj. Slavni pesnik Goethe, ki je naredil ta poskus in ni razumel njegovega pomena, si je predstavljal, da je tako razkril laž Newtonove teorije o rožah, nato pa je napisal svojo "Znanost o barvah", ki skoraj v celoti temelji na napačnih predstavah. Domnevno naš bralec ne bo ponovil pesnikovih zablod in ne bo pričakoval, da mu bo prizma prebarvala vse predmete.

Za naše oči je zemeljsko ozračje kot velika zračna prizma, katerega osnova je obrnjena navzdol. Če pogledamo Sonce na obzorju, ga gledamo skozi plinsko prizmo. Sončev disk na vrhu prejme obrobo modre in zelene barve, na dnu pa rdeče-rumeno obrobo. Dokler je Sonce nad obzorjem, svetloba diska s svojo svetlostjo prekinja veliko manj svetle barvne črte in jih sploh ne opazimo. Toda v trenutkih sončnega vzhoda in zahoda, ko je skoraj ves njegov disk skrit pod obzorjem, lahko vidimo modro obrobo zgornjega roba. Je dvobarven: zgoraj se nahaja modra črta, spodaj modra črta iz mešanice modrih in zelenih žarkov. Ko je zrak v bližini obzorja popolnoma čist in prozoren, vidimo modro obrobo - "modri žarek". Toda pogosteje modre žarke razprši ozračje in ostane le ena zelena obroba: pojav "zelenih žarkov". Končno v večini primerov modre in zelene žarke razprši tudi motna atmosfera - takrat meja ni opazna. Sonce zahaja v škrlatno kroglo.

Pulkovski astronom G. A. Tikhov, ki je posebno študijo posvetil "zelenemu žarku", poroča o nekaterih znakih vidnosti tega pojava. "Če je sonce ob sončnem zahodu rdeče in ga je enostavno gledati s prostim očesom, potem lahko z gotovostjo rečemo, da ne bo zelenega žarka." Razlog je jasen: rdeča barva sončnega diska kaže na močno razprševanje modrih in zelenih žarkov po atmosferi, torej po celotnem zgornjem robu diska. "Nasprotno," nadaljuje astronom, "če se je Sonce malo spremenilo od običajne belkasto rumene barve in zahaja zelo svetlo (to je, če je absorpcija svetlobe v ozračju majhna." NS.), potem. najverjetneje se pričakuje zeleni žarek. Toda tukaj je pomembno le, da obzorje predstavlja ostro črto, brez kakršnih koli nepravilnosti, bližnje gozdove, zgradbe itd. Ti pogoji so najbolje izpolnjeni na morju; zato je zeleni žarek tako dobro poznan pomorščakom. "

Torej, če želite videti "zeleni žarek", morate opazovati Sonce v času sončnega zahoda ali sončnega vzhoda z zelo jasnim nebom. V južnih državah je nebo blizu obzorja bolj prozorno kot naše; zato je tam pojav zelenih žarkov opazen pogosteje. A tudi tu ni tako redko; kot mnogi mislijo, verjetno je vplival roman Julesa-Verna. Vztrajno iskanje »zelenega žarka« je slej ko prej nagrajeno z uspehom. Zgodilo se je, da je ta čudovit pojav ujel celo skozi teleskop. Dva alzaška astronoma to opazovanje opisujeta na naslednji način.

... "V zadnji minuti pred zahodom Sonca, ko je zato še viden njegov opazen del, je disk, ki ima valovito gibljivo, a ostro začrtano obrobo, obdan z zelenim robom.

Dokler sonce ni povsem zašlo, to platišče ni vidno s prostim očesom. Postane viden šele v trenutku popolnega izginotja Sonca za obzorjem. Če pogledate v teleskop z dovolj močno povečavo (približno 100 -krat), lahko podrobno zasledite vse pojave: zelena obroba postane opazna najkasneje 10 minut pred sončnim zahodom; omejuje vrh diska, od spodaj pa opazimo rdečo obrobo. Širina obrobe, sprva zelo majhna (le nekaj sekund loka), se povečuje, ko sonce zahaja; včasih doseže do pol minute loka. Nad zelenim robom se pogosto opazijo zelene izbokline, ki se s postopnim izginotjem Sonca zdrsnejo po njegovem robu do najvišje točke; včasih pridejo s platišča in nekaj sekund ločeno svetijo, dokler ne gredo ven «(slika 126).

Riž. 126. Dolgoročno opazovanje "zelenega žarka"; opazovalec je čez greben 5 minut videl "zeleni žarek". Zgoraj desno je "zeleni žarek", viden skozi teleskop. Sončev disk ima nepravilne konture. V položaju 1 bleščanje sončnega diska zaslepi oko in prepreči navadnemu očesu, da vidi zeleno obrobo. V položaju 2, ko Sončev disk skoraj izgine, postane "zeleni žarek" dostopen običajnemu očesu.

Običajno pojav traja sekundo ali dve. Toda v izjemnih okoliščinah se njeno trajanje občutno podaljša. Zabeležen je bil primer, ko so "zeleni žarek" opazovali več kot 5 minut. Sonce je zahajalo za oddaljeno goro in hitri opazovalec je videl zeleno obrobo sončnega diska, kot da bi drsela ob strani gore (slika 126).

Zelo poučni so primeri opazovanja »zelenega žarka«, ko sončni vzhod Sonce, ko se zgornji rob zvezde začne pojavljati izpod obzorja. To je v nasprotju s pogosto izraženim ugibanjem, da je "zeleni žarek" optična iluzija, ki ji podleže oko, utrujeno od svetlega bleščanja pravkar zahajajočega sonca.

Sonce ni edino svetilo, ki pošilja "zeleni žarek". Naključje je bilo videti, da ta pojav nastane zaradi nastavitve Venere; znani sta dve tovrstni ugotovitvi.

Tako kot nekateri drugi pojavi v atmosferski optiki tudi "zeleni žarek" ni povsem razložen. Razlog je v tem, da je relativno nedavno pritegnil pozornost fizikov in je predstavljen z nezadostnim številom opazovanj. Podrobna poročila očividcev bodo nedvomno koristila znanosti; vestna opazovanja prijateljev fizike so tukaj zelo zaželena.

"Ste že kdaj videli sončni zahod na morju, ko njegov zgornji rob izgine za obzorjem? Po vsej verjetnosti ste ga videli več kot enkrat. Ali ste opazili čudovit pojav, ki se pojavi v trenutku, ko se v popolnoma brez oblaka nebo, sonce vrže vaš zadnji žarek? Če tega pojava niste videli, potem imate prvič priložnost opazovati ga - in takšni primeri so zelo redki - žarek ne bo rdeča, kot bi lahko pričakovali, ampak svetlo zelena. Barva tega žarek tako lepa, da noben umetnik zanj ne more sestaviti barve na svoji paleti in se ne more primerjati z nobenim od teh zelena cvetje, v katerem je naslikano neskončno število rastlin, pa tudi morje, ne glede na to, kako prozorne so njegove vode; če je v raju zelena barva, potem je prav to: prava barva upanja. "

Jules Verne. Zelena žarek

Stavim, da je vsak od nas ob sončnem zahodu večkrat videl rdeče nebo. Njegova značilna barva je posledica loma in razprševanja sončne svetlobe v zemeljski atmosferi. Vendar je le malo ljudi kdaj videlo tako neverjeten prizor - zeleni sončni zahod. Ta naravni dogodek je mogoče opazovati, ko je obzorje daleč in je zrak kristalno čist. V večini primerov je zeleni žarek le za trenutek viden nad vodno gladino morja ali oceana in le včasih v gorah. Njegov pojav v osrednji Ukrajini je izredno redek dogodek in je možen le ob uspešni kombinaciji velikega števila ugodnih dejavnikov. Avtor te fotografije je lahko opazoval in fotografiral zeleni žarek.

V bistvu so srečneži, ki so to imeli priložnost videti, jadralci. Menijo, da je njegov videz dober znak, znak uspešnega zaključka poti. Ljudje so verjeli, da bo tisti, ki bo videl zeleni žarek, našel svojo srečo. Svetli utripi modro-zelene barve na robu Sonca pustijo neizbrisne vtise in spomine za vse življenje.

Skeptiki menijo, da je zeleni žarek fikcija ali optična iluzija. Nekateri menijo, da je to reakcija človeškega očesa, naveličanega razmišljanja o soncu. Prav za slednjega znani popularizator znanosti Ya. I. Perelman v svoji knjigi "Zabavna fizika" ne le podrobno razlaga vzroka naravnega pojava "zeleni žarek", temveč podaja dejstva, ki ovržejo različne zmote o tem. In v našem času, ko fotografska tehnologija omogoča zajemanje številnih primerov pojavljanja zelenega žarka, bi morali dvomi pustiti skeptike.

Razloge za ta izjemen pogled je mogoče zlahka razložiti na podlagi znanja, pridobljenega v srednji šoli. Znano je, da je sončna svetloba sestavljena iz niza elektromagnetnih valov, od katerih ima vsak svojo frekvenco in dolžino. Človeško oko zaznava val določene frekvence kot barvo: rdečo, oranžno, rumeno, zeleno, modro, modro in vijolično (vsak lovec želi vedeti, kje sedi fazan). Rdeča barva ima največjo valovno dolžino v tem spektru, ki je približno 0,7-0,6 mikrometrov. Za zeleno in vijolično je valovna dolžina približno 0,5 oziroma 0,4 mikrometra. Kljub tako na videz majhnim razlikam v valovni dolžini se žarki različnih barv v materiji različno širijo, zlasti imajo različne hitrosti. Odvisnost hitrosti svetlobnih valov v snovi od njihove dolžine ali frekvence je manifestacija splošnejše odvisnosti hitrosti odziva snovi na frekvenco nihanj električnega polja v svetlobnem valu. V fiziki se ta pojav imenuje disperzija. V večini snovi in okolij, vključno z zemeljskim ozračjem, rdeča svetloba potuje hitreje kot modro-zelena. Ta odvisnost, imenovana normalna disperzija, ustreza nižjim indeksom loma rdeče svetlobe kot modro-zeleni svetlobi. Spomnite se, da je lomni količnik vrednost, ki prikazuje, koliko je hitrost svetlobe v snovi v kot v vakuumu: n = c / v, kjer je c ≈ 3,108 m / s hitrost svetlobe v vakuumu.

In če poznate tudi zakon loma svetlobe, je na splošno vse preprosto. Po tem zakonu svetlobni žarek s poševnim padcem svetlobe na mejo medijev z različnimi lomnimi indeksi odstopa od prvotne smeri širjenja, torej se lomi. Ko svetlobni žarek vstopi iz območja z manjšo vrednostjo n, na primer iz vakuuma, kjer je n = 1, v medij z veliko vrednostjo n, je kot loma vedno manjši od vpadnega kota. Spomnimo se, da se oba kota merita od normalne (pravokotne) do vmesnika med regijama. Ker so indeksi loma za valove različnih dolžin različni, bodo koti loma različni, in sicer: rdeča svetloba se bo lomila manj kot zelena. To je predvsem razlog za razpad bele svetlobe v spekter, ko se prenaša skozi stekleno prizmo. Podobno razpadanje sončne svetlobe v spekter poteka v zemeljski atmosferi. Vendar ga opazimo le v posameznih primerih in na posebnih mestih. Torej, ko sonce zahaja ali vzhaja, njegovi žarki, ki jih opazuje opazovalec na Zemlji, poševno padajo iz vesolja (vakuum). Ker se pri približevanju površini Zemlje gostota ozračja poveča, se poveča tudi količnik loma svetlobe. Svetloba, ki se širi iz vesolja na zemeljsko površino, se neprestano lomi, kar pomeni, da se razgradi v spekter, in tako kot v stekleni prizmi se žarki rdeče svetlobe najmanj lomijo. Čeprav je razlika v indeksih loma rdečih in modrozelenih svetlobnih žarkov v ozračju izredno majhna, je na velikih razdaljah (več sto kilometrov) učinek njihove ločitve precej opazen. Prav to je razlog za pojav zelenega žarka. Dejansko je sonce že dejansko pod obzorjem in njegovi rdeči žarki gredo nad opazovalca, vendar je mogoče videti krajše valovne dolžine, ki se močneje odklonijo. Seveda se modri, modri in vijolični žarki, ki imajo še krajšo valovno dolžino, veliko bolj lomijo, vendar jih je skoraj nemogoče videti: zelo so razpršeni in absorbirani v zemeljski atmosferi.

Glavna ovira pri opazovanju zelenega žarka je razprševanje po suspendiranih delcih megle, prahu, dima in druge onesnaženosti kopenskega zraka ter atmosferske nehomogenosti. Poleg tega mora biti, kot je že omenjeno, dolžina poti sončne svetlobe od točke vstopa v zemeljsko atmosfero do točke opazovanja dovolj dolga. Vsi ti pogoji so najlažje izpolnjeni ob opazovanju sončnega zahoda ali sončnega vzhoda nad velikimi vodnimi telesi. Skoraj nemogoče je videti zeleni žarek v stepi ali gozdnatem območju. Tudi če razumemo vse fizične vzroke in naravni izvor zelenega žarka, se je težko znebiti močnega čustvenega vpliva. Zato kot mornarji in pesniki želim verjeti, da bo videz tega naravnega čudeža služil kot dober znak državi in ljudem, ki v njej živijo.

Spletno mesto vtdoska.ru ima brezplačno oglasno desko. Tu lahko objavite oglase za prodajo avtomobilov in rezervnih delov, oglase za opravljanje storitev, oglase za prodajo različnih CD -jev, DVD -jev, vinila in prodajo opreme. Objavlja tudi oglase za prodajo oblačil in obutve za ženske, otroke in moške, gradnjo, popravila in okrasitev prostorov. Vsi oddani oglasi so na voljo za ogled. Ta oglasna deska vam bo koristila!