Зелёный луч (версия DmitriyRDS)

Материал из свободной русской энциклопедии «Традиция»
Перейти к: навигация, поиск
Зелёный луч над морем

Зелёный луч принято считать редким оптическим явлением: продолжающимся от 1-2 секунд до 5 минут, проявляющимся в виде вспышки зелёного, реже синего света в момент исчезновения солнечного диска за горизонтом (обычно морским) или при появлении его из-за горизонта.[1]

Синий луч[править]

Последовательные фазы заката с появлением зелёного и синего луча

Предполагают, что при исключительно высокой прозрачности воздуха последний луч может быть зелёно-голубым и даже голубым, почти до фиолетового. Так как подтверждений этому нет, считают, что подобное явление наблюдается исключительно редко[2], [3].

Зелёная и красная кайма у солнечного диска[править]

Верхняя — зелёная и нижняя — красная кайма у закатного солнца, рассечённого контуром моста «Золотые ворота»

Интересные факты[править]

  • Зелёный луч порождается не только Солнцем, но и Венерой, а также некоторыми другими светилами[4]

Галерея[править]

Традиционное объяснение феномена зелёного луча[править]

Появления зелёного луча практически всегда связывают с рефракцией солнечных лучей в атмосфере.

Необычно большой зелёный луч в Санта-Крус, Калифорния

Объясняют это так: поскольку атмосфера в нижних слоях плотнее, чем в верхних, лучи света, проходя через атмосферу, искривляются и разлагаются на основные цвета, преломление красных лучей несколько меньше, чем зелёных и голубых; при этом угол преломления лучей увеличивается по мере приближения светила к горизонту. При спокойном состоянии атмосферы «растягивание» спектра от верхнего (фиолетового) до нижнего (красного) края достигает 30". Далее шло предположение, что на длинном пути солнечных лучей сквозь нижние слои атмосферы большая часть жёлтых и оранжевых лучей поглощается водяным паром и молекулами кислорода, а фиолетовые и голубые — значительно ослабляются вследствие рассеяния, так что делался вывод, что остаются главным образом зелёные и красные лучи. Это приводит к тому, что видны два солнечных диска, зелёный и красный, в большей части, но не полностью перекрывающие друг друга[5].

Поэтому, по мнению сторонников этого рассуждения, в последний момент перед полным исчезновением солнечного диска, когда его красное изображение оказывается под горизонтом, короткое время виден верхний край зелёного изображения. Зелёный луч должен наблюдаться лишь при очень прозрачном воздухе, чаще всего на морском горизонте. Бытует мнение, что иногда, если воздух очень чист, виден и голубой луч. При таком ходе рассуждения следует, что зелёный луч может возникать и при восходе Солнца[6]

Считается, что если Солнце имеет при закате красный цвет и на него легко смотреть невооружённым глазом, то зелёного луча не будет исходя из предположения, что красный цвет солнечного диска указывает на сильное рассеяние атмосферой синих и зелёных лучей. Также предполагают, что если Солнце мало изменило свой беловато-жёлтый цвет (якобы если поглощение света атмосферой невелико), то при чистом воздухе можно увидеть зелёный луч после заката[7].

Полагают, что явление зелёного луча бывает трёх форм:

  • в виде зелёного края верхней части диска Солнца,
  • в виде зелёного сегмента
  • в виде зелёного луча, который похож на зелёное пламя, вырывающееся из-за горизонта.

Так же бытует мнение, что Зелёный луч чаще всего появляется в южных странах, так как там у горизонта "прозрачней" небо.

Зелёный луч - эффект нашего зрения[править]

Существует объяснение согласно которому зелёный луч — не оптическая иллюзия и не физическое явление, а обычный эффект нашего зрения, а все фотографии зелёного луча — подделки.

Объяснение этому приводится, в частности, в книге С. Ременко «Цвет и зрение». В ней отмечается, что до сих пор не существует ни одного квалифицированного физического объяснения этого феномена, так как все попытки физического объяснения феномена Зелёный луч никак не согласуются с самой физикой.

Рефракция не может быть причиной появления зелёного луча. Явление преломления световых лучей при прохождении ими земной атмосферы называется астрономической рефракцией. Астрономическая рефракция приводит к тому, что видимое положение светила над горизонтом, отличается от реального. Связано это с тем, что лучи света от небесного тела, прежде чем попасть в глаз наблюдателя, проходят сквозь атмосферу Земли и преломляются в ней, а так как плотность атмосферы увеличивается к поверхности Земли, то луч света все более и более отклоняется в одну и ту же сторону по кривой линии, так что направление, по которому наблюдатель видит светило, оказывается отклоненным в сторону зенита и не совпадающим с направлением, по которому он видел бы светило при отсутствии атмосферы. Вследствие рефракции наблюдается изменение формы дисков Солнца и Луны при их восходе или заходе. Рефракция нижних краев дисков этих светил у горизонта почти на 6′ больше рефракции верхних краев, а так как горизонтальные диаметры рефракцией не изменяются, то видимые диски Солнца и Луны принимают овальную форму, но цвет светила при рефракции не меняется.

Попытка объяснения появления зелёного луча вследствие избирательного поглощения различных длин волн атмосферой земли так же не согласуется с физикой. Известно, что коротковолновое излучение поглощается атмосферой земли значительно сильнее, чем длинноволновое. Именно благодаря этому атмосфера защищает всё живое на земле от губительного УФ излучения, пропуская так необходимое для жизни видимое и ИК (тепловое) излучение. При нахождении солнца в зените и при его восходе (заходе), лучи солнца проходят (до наблюдателя на поверхности земли) через различную толщину атмосферы. При этом, чем толще слой атмосферы, тем большую часть коротковолнового излучения будет поглощено и рассеяно в атмосфере. Это хорошо заметно по цвету излучения нашего солнца. Когда солнце находится в зените, мы видим всё в ярком белом свете. Чем больше отклонение солнца от зенита, тем большая часть коротковолнового спектра поглощается атмосферой. При этом из широкого видимого спектра постепенно пропадает последовательно фиолетовая, синяя, голубая, зелёная, жёлтая, оранжевая составляющие. Это проявляется в том, что в спектре видимого солнечного света остаётся только длинноволновая составляющая. Визуально это ощущается нами как изменение света солнца от белого к более жёлтому, затем оранжевому и в конце концов к красному. После красного идёт ИК (инфракрасная) не видимая глазом область спектра, но ни как не зелёная, которая уже поглощена и рассеяна атмосферой.

Мистификация этого явления (в том числе благодаря художественной литературе), привела к появлению массы рассказов очевидцев и откровенно банальных подделок, авторы которых пытаются утверждать, что именно им посчастливилось запечатлеть это редкое явление.

Как пишет С. Ременко в книге «Цвет и зрение», объяснение зелёного луча кроется не в рефракции (преломлении) солнечных лучей в атмосфере, не в поглощении различных длин волн атмосферой а в специфике устройства механизма цветового восприятия у человека и связано с давно известным эффектом возникновения последовательного образа цвета при выключении «красного» стимула.

Опыты позволяющие наблюдать последовательные образы[править]

Если после напряжённого наблюдения небольшой зелёной полоски (вследствие чего снижается чувствительность к зелёным цветам) перевести взгляд на большую белую поверхность, то в течение некоторого времени будем видеть на ней полоску, окрашенную в цвет дополнительный к зелёному (т. е. пурпурный в данном примере), который быстро исчезает. Этот цвет называют последовательным образом.[8]. При использовании пурпурной полоски, последовательным образом будет соответственно зелёный.

Второй опыт: Возьмём квадратную пластинку, разделённую на четыре части, каждая из которых окрашена в один из четырёх цветов: зелёный, синий, жёлтый, красный. Если в течение 15-20 секунд фиксировать взгляд на середине пластинки, а потом быстро заменить пластинку листом белой бумаги, мы увидим на ней четыре цветных квадрата, окрашенные в цвета, близкие к дополнительным цветам четырёх квадратиков пластинки: красно-пурпурный, оранжевый, пурпурновато-синий, сине-зелёный.[9].

Третий опыт: Если в течение нескольких секунд неподвижно смотреть на красное пятно, а потом перевести взгляд на белую бумагу, то мы увидим на бумаге зелёное пятно. Если рассматривать жёлтый кружок, то на бумаге увидим синий, и наоборот.[10].

Ещё один опыт: В темной комнате на расстоянии 30 - 40 см от глаз располагают экран из черной бумаги размером около 40 Х 40 см, в центре которого прокалывают отверстие диаметром 2 мм. Через это отверстие на глаз наблюдателя направляется свет от вплотную приставленного к отверстию диапроектора. Опыт ставят дважды с интервалом 5 - 10 минут, так как при столь ярком свете потенциал восстанавливается за 3-5 минут. Так как постоянные времени палочки и красночувствительной области колбочки отличаются больше всего, в первом опыте свет пропускается через синий фильтр, во втором - через красный.

Включив проектор, нужно зафиксировать взгляд на светящейся точке на 5 - 10 секунд, затем резко закрыть оба глаза - возникнет последовательный образ светящейся точки. Если точка была красной, то при закрытых глазах на темном фоне она останется красной. Сильно возбужденный рецептор продолжает «по инерции» выдавать оба сигнала, яркостный и цветовой. Так как первый достаточно велик, на его фоне будет передаваться и сигнал разбаланса. Если взгляд перевести на светлый белый фон, яркостный сигнал будет определяться уже поляризованными элементами системы и произойдет инверсия знака разбаланса - ощущаемый цвет изменится на противоположный.

Инверсию цвета очень легко заметить, если после 10-секундной фиксации точки закрыть глаза, прикрыть их ладонью и перевести взгляд на приготовленный заранее лист белой бумаги. Затем включить настольную лампу, ярко осветив ею бумагу, убрать ладонь и следить за последовательным образом, медленно открывая глаза. По мере увеличения видимой яркости листа цвет последовательного образа поблекнет, исчезнет, а потом появится противоположный. Если фиксировалась синяя точка, эффект будет непродолжительным и малозаметным. Если же фиксировалась красная точка, закрывая и открывая глаза, можно в течение 10 - 15 секунд многократно наблюдать инверсию цвета на зелёный.

Суть зелёного луча[править]

Суть зелёного луча состоит в следующем. Если внимательно следить за заходом солнца на далеком горизонте, то в момент, когда исчезает последний, красный от преломления в земной атмосфере луч, иногда удается заметить вспышку зелёного цвета. Зелёный луч не заметен, когда солнце заходит за недалеко расположенный предмет и когда в атмосфере дымка.

Объяснений этому явлению было дано много, но все они сводятся к двум. Физики объяснили его ещё неизученными явлениями мозга, так как зелёный луч в этих условиях не может пройти через атмосферу. Биологи объясняли неизвестным физическим механизмом, при котором в атмосфере образуется что-то вроде световодного канала, по которому может пройти и зелёный луч.

Причина явления[править]

Описанные ранее опыты показывают, что инверсия красного цвета имеет место в случае, когда исчезновение его происходит быстро, а фон, на котором была видна точка, достаточно ярок, чтобы яркостный сигнал, ранее определявшийся преобладающей яркостью красной точки, стал определяться яркостью сохранившегося фона.

Итак, эффект объяснять не нужно. Это не "атмосферные волноводы" и не процессы, происходящие в мозгу, а просто ощущение, вызванное физическими переходными процессами рецепторов глаза. Ясно, что в случае близкого горизонта «зелёного луча» наблюдаться не будет. Ясно и то, что дымка не позволит увидеть луч. И ещё один момент, который исследователи не отметили. Дело в том, что глаз совершает беспрерывные хаотические скачкообразные движения. Увидеть луч можно только в том случае, если произошла достаточная засветка рецепторов, т. е. если глаз оставался неподвижным в момент исчезновения солнца и, по крайней мере, около секунды до этого.

Наблюдение «зелёного луча» в домашних условиях[править]

Явление «зелёного луча» можно очень легко повторить в домашних условиях на простом опыте. Для этого в вышеописанном опыте вместо черной бумаги нужно использовать белую, размером около 20 Х 20 см. В затемненной комнате лист белой бумаги равномерно освещают белым светом, притом яркость его подбирают опытным путем. Экран располагают на расстоянии 40 - 60 см от глаза, отверстие в экране должно иметь диаметр около 2 мм. Опыт осуществляется просто. На 2-3 секунды взгляд фиксируют на красной точке, затем диапроектор выключают. В силу того, что глаз совершает хаотические скачки, «зелёный луч» виден в среднем раз на каждые 8-20 включений. Следует заметить, что промежутки между опытами должны составлять не менее 2-3 минут, необходимых для адаптации глаза[11].

Ещё проще эффект повторить в домашних условиях, включая и выключая красный светодиод на фоне светлой стены или листа бумаги. Зелёный луч будет наблюдаться исключительно при выключении светодиода (не может появиться какого бы то ни было свечения, перед включением выключенного светодиода). При этом можно сколь угодно долго пытаться фотографировать этот процесс, но зелёного цвета от красного светодиода, исправная фототехника никогда не зафиксирует, так как его там попросту нет. Таким образом, можно наблюдать зеленый луч в любое время, независимо от погоды, местности, положения Солнца и состояния атмосферы.

Согласно этой интерпретации, никогда и никому не удастся сфотографировать зелёный луч, так как появляется он не в окружающей природе, а в человеческом глазу и в мозге, а все фотографии зеленого луча — подделки.

См. также[править]

Примечания[править]

  1. Я.И.Перельман Занимательная физика. — 6-е издание. — М.: АСТ, 2006. — С. 161, абз. 3.>
  2. С. В. Зверева '. — Л.: Гидрометеоиздат, 1988. — С. 160.>
  3. "The Green Flash, BBC Weather online. Retrieved on 2009-05-07.
  4. Я. И. Перельман Занимательная физика. — 6-е. — М.: АСТ, 2006. — С. 161, абз. 4.>
  5. Я. И. Перельман Занимательная физика. — 6-е. — М.: АСТ, 2006. — С. 158,159.>
  6. Миннарт М. Свет и цвет в природе Пер. с голл.. — М.: 1969.>
  7. Я. И. Перельман Занимательная физика. — 6-е. — М.: АСТ, 2006. — С. 160.>
  8. С. В. Новаковский Цвет в цветном телевидении. — Московская тип. №4: Радио и связь, 1988. — 288 с. с.>
  9. А. В. Луизов Цвет и свет. — Ленинград: Энергоатомиздат, 1989. — 256 с. с.>
  10. И. Д. Артамонов Иллюзии зрения. — Москва: Наука, 1969. — 224 с. с.>
  11. С. Ременко Цвет и зрение. — Кишинёв: Картя Молдавеняска, 1982. — С. 36 - 37. — 160 с. с.>

Внешние ссылки[править]

На английском языке[править]