Autost roheline valgusvihk. Smaragdne päikeseloojang – füüsika ime

"Kas olete kunagi jälginud Päikese loojumist mere horisondi alla? Jah, kahtlemata. Kas olete jälginud seda hetkeni, mil ketta ülemine serv puudutab silmapiiri ja siis kaob? Ilmselt jah. Aga kas olete märganud nähtus, mis juhtub hetkel, kui kiirgav keha heidab oma viimase kiire, kui samal ajal on taevas pilvevaba ja täiesti läbipaistev? Võib-olla mitte. Ärge jätke kasutamata võimalust teha selline vaatlus: see pole punane kiir mis lööb silma, aga roheline, imeline roheline värv, mida ükski kunstnik ei suuda oma paletil saavutada ja mida loodus ise ei reprodutseeri ei taimestiku erinevates varjundites ega ka kõige läbipaistvama mere värvides.

Sarnane märkus ühes ajalehes rõõmustas Jules-Verne’i romaani “Roheline kiir” noort kangelannat ja ajendas teda ette võtma mitmeid reise, mille ainus eesmärk oli näha rohelist kiirt oma silmaga. Noor rändur ei suutnud seda kaunist loodusnähtust jälgida, nagu jutustab romaanikirjanik. Kuid see on endiselt olemas. Roheline kiir ei ole legend, kuigi sellega on seotud palju legendaarseid asju. See on nähtus, mida iga loodusesõber võib imetleda, kui ta seda vajaliku kannatlikkusega otsib.

Miks ilmub roheline kiir?

Nähtuse põhjusest saate aru, kui mäletate, kuidas objektid meile läbi klaasprisma vaadates paistavad. Tehke see katse: hoidke prismat horisontaalselt silma lähedal, lai külg allapoole, ja vaadake läbi selle seinale kinnitatud paberitükki. Märkate, et leht on esiteks tõusnud märkimisväärselt kõrgemale oma tegelikust asendist ja teiseks on selle ülaosas lillakassinine ja all kollakaspunane ääris. Tõus sõltub valguse murdumisest, värvilised servad sõltuvad klaasi dispersioonist ehk klaasi omadustest ebavõrdselt murduvad kiired erinevat värvi. Violetsed ja sinised kiired murduvad tugevamini kui teised – seepärast näeme ülaosas violetset-sinist äärist; punased murduvad kõige nõrgemalt ja seetõttu on meie paberitüki alumisel serval punane ääris.

Järgneva paremaks mõistmiseks on vaja peatuda nende värviliste ääriste päritolul. Prisma lagundab paberist väljuva valge valguse spektri kõikideks värvideks, andes paberilehest palju värvilisi kujutisi, mis on paigutatud, osaliselt kattuvad, murdumise järjekorras. Nende üksteise peale asetatud värvipiltide samaaegsel toimimisel tekib silm valge värvuse tunnetus (lisatakse spektraalvärvid), kuid üla- ja allapoole ilmuvad mittesegunevate värvide piirid. Kuulus poeet Goethe, kes selle katse läbi viis ega mõistnud selle tähendust, kujutas ette, et on sel viisil paljastanud Newtoni värviõpetuse vääruse ja kirjutas seejärel oma "Värvide teaduse", mis põhineb peaaegu täielikult valedel ideedel. Peame eeldama, et meie lugeja ei korda luuletaja väärarusaamu ega oota, et prisma kõik objektid tema jaoks ümber värviks.

Maa atmosfäär näib meie silmadele justkui tohutu õhuprisma, mille põhi on suunatud allapoole. Vaadates Päikest horisondil, vaatame seda läbi gaasiprisma. Päikeseketas saab ülevalt sinise ja rohelise äärise ning alt punase-kollase äärise. Samal ajal kui Päike on horisondi kohal, katkestab ketta valgus oma heledusega palju vähem eredaid värvilisi triipe ja me ei märka neid üldse. Kuid päikesetõusu ja -loojangu hetkedel, kui peaaegu kogu selle ketas on horisondi all peidus, näeme ülemise serva sinist piiri. See on kahevärviline: ülal on sinine triip ja all sinine triip, mis on saadud siniste ja roheliste kiirte segust. Kui horisondi lähedal olev õhk on täiesti puhas ja läbipaistev, näeme sinist äärist - "sinist kiirt". Kuid sagedamini hajutab atmosfäär siniseid kiireid ja alles jääb ainult roheline piir: "rohelise kiire" nähtus. Lõpuks hajutab hägune atmosfäär enamasti ka siniseid ja rohelisi kiiri – siis pole äärt märgata. Päike loojub nagu karmiinpunane pall.

Pulkovo astronoom G. A. Tihhov, kes pühendas "rohelisele kiirele" eriuuringu, teatab mõningatest selle nähtuse nähtavuse märkidest. "Kui Päike on päikeseloojangul punast värvi ja seda on lihtne palja silmaga vaadata, siis võime kindlalt öelda, et rohelist kiirt ei tule." Põhjus on selge: päikeseketta punane värv näitab siniste ja roheliste kiirte tugevat hajumist atmosfääri, st kogu ketta ülemise ääre poolt. "Vastupidi," jätkab astronoom, "kui Päike on oma tavapärasest valkjaskollasest värvist vähe muutunud ja loojub väga eredalt (st kui valguse neeldumine atmosfääri poolt on väike. Jah.P.), See. suure tõenäosusega võid oodata rohelist kiirt. Kuid siin on just oluline, et horisont oleks terav, ilma ebakorrapärasusteta, läheduses asuvate metsade, hoonete jms. Need tingimused on kõige paremini täidetud merel; Sellepärast on roheline kiir meremeestele nii hästi tuntud."

Niisiis, “rohelise kiire” nägemiseks peate jälgima Päikest päikeseloojangu või päikesetõusu ajal väga selges taevas. Lõunapoolsetes riikides on taevas horisondi lähedal läbipaistvam kui meil; seetõttu täheldatakse seal sagedamini “rohelise kiire” fenomeni. Kuid meie maal pole see nii haruldane; nagu paljud arvavad, ilmselt Jules Verne’i romaani mõjul. Püsivad “rohelise kiire” otsingud on varem või hiljem premeeritud eduga. Seda kaunist nähtust juhtus tabama isegi täpipealt. Kaks Elsassi astronoomi kirjeldavad sellist vaatlust järgmiselt.

... "Viimasel minutil enne päikeseloojangut, mil seetõttu on sellest märgatav osa veel näha, ümbritseb lainetaoliselt liikuva, kuid teravalt piiritletud äärisega ketast roheline rand.

Kuni Päike pole täielikult loojunud, pole see serv palja silmaga nähtav. See muutub nähtavaks alles hetkel, kui Päike kaob täielikult horisondi alla. Kui vaadata läbi piisavalt tugeva suurendusega (umbes 100-kordse) teleskoobi, saab kõiki nähtusi üksikasjalikult jälgida: roheline piir muutub märgatavaks hiljemalt 10 minutit enne päikeseloojangut; see piirab ketta ülemist osa, samas kui alumisest osast on täheldatud punast äärist. Piiri laius, alguses väga väike (ainult mõni kaaresekund), suureneb Päikese loojudes; mõnikord ulatub see kuni poole kaareminutini. Rohelise ääre kohal on sageli täheldatud rohelisi eendeid, mis Päikese järkjärgulise kadumisega näivad libisevat mööda selle serva kõrgeima punktini; mõnikord tulevad need velje küljest lahti ja helendavad eraldi mitu sekundit, kuni kustuvad" (joon. 126).

Riis. 126. “Rohelise kiire” pikaajaline vaatlus; vaatleja nägi 5 minuti jooksul mäeaheliku taga “rohelist kiirt”. Paremal ülal on teleskoobi kaudu nähtav "roheline kiir". Päikese kettal on ebakorrapärased kontuurid. Asendis 1 pimestab päikeseketta helk silma ja muudab rohelise piiri palja silmaga nägemise keeruliseks. Asendis 2, kui Päikese ketas peaaegu kaob, muutub "roheline kiir" palja silmaga kättesaadavaks

Tavaliselt kestab nähtus sekundi või paar. Kuid erandjuhtudel pikeneb selle kestus märgatavalt. Oli juhtum, kui "rohelist kiirt" täheldati rohkem kui 5 minutit. Päike oli loojumas kauge mäe taha ja kiiresti kõndiv vaatleja nägi päikeseketta rohelist piiri, mis justkui libiseb mööda mäekülge (joon. 126).

"Rohelise kiire" vaatlemise juhtumid ajal päikesetõus Päike, kui silmapiiri alt hakkab paistma valgusti ülemine serv. See kummutab sageli kõlanud oletuse, et “roheline kiir” on optiline illusioon, millele loojuva päikese eredast särast väsinud silm alistub.

Päike ei ole ainus valgusti, mis saadab välja "rohelist kiirt". Juhtus nägema seda nähtust, mis tekkis Veenuse seadmisel; Seda tüüpi tähelepanekuid on teada kaks.

Nagu mõningaid teisi atmosfäärioptika nähtusi, ei ole "rohelist kiirt" üksikasjalikult selgitatud. Põhjus on selles, et see pälvis füüsikute tähelepanu suhteliselt hiljuti ja seda esindab ebapiisav arv vaatlusi. Üksikasjalikud pealtnägijate aruanded tulevad teadusele kahtlemata kasuks; Füüsikasõprade kohusetundlikud tähelepanekud on siin väga soovitavad.

Füüsikaliste ja matemaatikateaduste doktor V. TIMOŠENKO.

Roheline kiir Läänemerel.

Päikesekiire murdumise skeem. Maa atmosfääris olev päikesekiir kogeb murdumist – see murdub nagu klaasprismas.

Ray moodi
smaragd,
Kuldne õnn
võti -
Ma saan selle uuesti
Minu roheline
nõrk kiir...
N. Zabolotski

Igaüks meist on korduvalt näinud, kuidas päikeseketas punases päikeseloojangutaevas horisondi taha kaob. Päikeseloojangule iseloomulik värvus on tingitud päikesevalguse murdumisest ja hajumisest Maa atmosfääris (vt "Teadus ja elu" nr 9, 1993). Vähesed teavad aga veel ühte optilist nähtust, mis esineb samuti päikeseloojangul ja on seotud valguse levimisega maa atmosfääris – rohelise kiire ilmumisest. Seda ainulaadset loodussündmust saab jälgida, kui horisondi joon on kaugel ja õhk on kristallselge. Enamasti on rohelist kiirt näha vaid hetkeks üle mere või ookeani pinna ja vaid vahel mägedes. Selle ilmumine Kesk-Venemaal on äärmiselt haruldane sündmus ja see on võimalik ainult paljude soodsate tegurite eduka kombinatsiooni korral. Selle artikli autor sai jälgida ja pildistada rohelist kiirt Volga jõel Nižni Novgorodi oblastis.

Kõige sagedamini jälgisid meremehed rohelist kiirt pikkade reiside ajal ja nad uskusid, et selle välimus oli hea enne, märk reisi edukast läbimisest. Inimesed uskusid, et need, kellel on õnn näha rohelist kiirt, leiavad oma õnne. Jules Verne’i romaanis “Roheline kiir” on ümber jutustatud legend, mille kohaselt “need, kellel on õnn vähemalt korra rohelist kiirt näha, saavad hindamatu aarde omanikuks, mille nimi on “südamlik”. taipamine." Ja siis ei karda inimene väärarusaamu ega illusioone, sest ta suudab raskusteta lugeda nii enda kui ka teiste südames." Päikese servas põleva sinakasrohelised värvid jätavad püsivad muljed ja mälestused, mis jäävad terveks eluks. Need inspireerisid luuletaja Nikolai Zabolotskit, kes vaatles Läänemerel rohelist kiirt, kirjutama luuletust, millest üks stroof on võetud selle artikli epigraafina.

Skeptikud peavad rohelist kiirt väljamõeldiseks või optiliseks illusiooniks. Mõned usuvad, et see on päikese üle mõtisklemisest väsinud inimsilma reaktsioon. Just viimase jaoks ei selgita kuulus teaduse populariseerija Ya. I. Perelman oma raamatus "Meelelahutuslik füüsika" mitte ainult üksikasjalikult loodusnähtuse "roheline kiir" põhjust, vaid esitab ka fakte, mis kummutavad selle kohta mitmesuguseid väärarusaamu. Kuid ainult meie ajal, kui fototehnoloogia võimaldab jäädvustada arvukalt rohelise kiire ilmumise juhtumeid, tundub, et kahtlused peaksid jätma skeptikuid.

Selle erakordse vaatemängu põhjused on keskkoolis omandatud teadmiste põhjal kergesti mõistetavad. On teada, et päikesevalgus koosneb elektromagnetlainete komplektist, millest igaühel on oma sagedus ja pikkus. Teatud sagedusega lainet tajub inimsilm värvina: punane, oranž, kollane, roheline, sinine, indigo ja violetne (iga jahimees tahab teada, kus faasan istub). Punasel värvil on selle spektri pikim lainepikkus, ligikaudu 0,7-0,6 mikromeetrit. Rohelise ja violetse puhul on lainepikkus vastavalt ligikaudu 0,5 ja 0,4 mikromeetrit. Hoolimata sellistest näiliselt väikestest lainepikkuste erinevustest, levivad erinevat värvi kiired aines erinevalt, eelkõige on neil erinev kiirus. Valguslainete kiiruse sõltuvus aines nende pikkusest või sagedusest on ilming aine reageerimiskiiruse üldisemast sõltuvusest valguslaines esineva elektrivälja võnkesagedusest. Füüsikas nimetatakse seda nähtust dispersiooniks. Enamikus ainetes ja keskkondades, sealhulgas maa atmosfääris, levib punane valgus suurema kiirusega kui sinakasroheline. See seos, mida nimetatakse normaalseks dispersiooniks, vastab punase valguse madalamale murdumisnäitajale kui sinakasrohelise valguse puhul. Tuletame meelde, et murdumisnäitaja on suurus, mis näitab, kui palju on valguse kiirus aines v väiksem kui vaakumis: n = c/v, kus c ≈ 3 10 8 m/s on valguse kiirus vaakumis.

Teine asi, mis on nähtuse mõistmiseks vajalik, on valguse murdumise seaduse tundmine. Selle seaduse järgi, kui valgus langeb kaldu erinevate murdumisnäitajatega keskkonna piirile, kaldub valguskiir algsest levimissuunast kõrvale, see tähendab, et see murdub. Kui valguskiir siseneb suurema n väärtusega keskkonda väiksema n väärtusega piirkonnast, näiteks vaakumist, kus n = 1, on murdumisnurk alati väiksem kui langemisnurk. Tuletage meelde, et mõlemat nurka mõõdetakse normaalsest (risti) piirkondade vahelise liidese suhtes. Kuna erineva pikkusega lainete murdumisnäitajad on erinevad, on murdumisnurgad erinevad, nimelt: punane valgus murdub vähem kui roheline. Eelkõige on see põhjus valge valguse lagunemisel spektriks, kui see lastakse läbi klaasprisma. Sarnane päikesevalguse lagunemine spektriks toimub ka Maa atmosfääris. Kuid seda täheldatakse ainult üksikjuhtudel ja erilistes kohtades. Seega, kui päike loojub või tõuseb, langevad tema Maal vaatlejale nähtavad kiired kosmosest viltu (vaakum). Kuna atmosfääri tihedus Maa pinnale lähenedes suureneb, suureneb ka valguse murdumisnäitaja. Kosmosest maapinnale leviv valgus murdub pidevalt ja laguneb seetõttu spektriks ning nagu klaasprismas, murduvad punased valguskiired kõige vähem. Kuigi punaste ja sinakasroheliste valguskiirte murdumisnäitajate erinevus atmosfääris on äärmiselt väike, on suurtel vahemaadel (sadades kilomeetrites) nende eraldumise mõju üsna märgatav. Just see on rohelise kiire ilmumise põhjus. Tõepoolest, kuigi päike on tegelikult horisondi all ja selle punased kiired mööduvad vaatlejast, on näha lühema lainepikkusega rohelisi kiireid, mis on tugevamalt kõrvale kaldunud. Muidugi murduvad veelgi lühema lainepikkusega sinised, indigo- ja violetsed kiired palju tugevamalt, kuid neid on peaaegu võimatu näha: need on väga tugevalt hajutatud ja maa atmosfääris neelduvad.

Peamiseks takistuseks rohelise valgusvihu vaatlemisel on hõljuvate uduosakeste, tolmu, suitsu ja muu maismaa õhusaaste ning atmosfääri ebakorrapärasuste hajumine. Lisaks, nagu juba mainitud, peab päikesevalguse teepikkus Maa atmosfääri sisenemise kohast vaatluspunktini olema üsna suur. Kõiki neid tingimusi on kõige lihtsam täita, kui vaadelda päikeseloojangut või päikesetõusu suurte veealade kohal. Rohelist kiirt on stepis või metsas peaaegu võimatu näha. Asjaolu, et seda nähtust võis täheldada Volga jõel Kesk-Venemaal, on suure tõenäosusega tingitud erakordselt soodsatest ilmastikutingimustest, samuti edukast vaatlusaja ja -koha valikust. See juhtus päris mai alguses, kui hiliskevade tõttu polnud taimede massiline õitsemine veel alanud. Ilm oli selge ja jahe, õhk puhas ja läbipaistev. Olin Volga vallil, otse selle koha taga, kus Oka sinna suubub, nn sülituse taga. Sellest punktist võib Volgat näha pika vahemaa tagant ülesvoolu.

Isegi kui mõistate kõiki rohelise kiire füüsilisi põhjuseid ja loomulikku päritolu, on raske tugevast emotsionaalsest mõjust lahti saada. Seetõttu tahan nagu meremehed ja poeedid uskuda, et selle looduse ime ilmumine Volga kohale, Venemaa südamesse, on riigile ja selles elavatele inimestele hea märk.

Kirjandus

Zaerman M. Roheline kiir Kara meres.- "Teadus ja elu", 1980, nr 12, lk. 109.

Minnart M. Valgus ja värv looduses.- M., 1969.

Perelman Ya. Meelelahutuslik füüsika.- M., 1972.

Pouljanov V. Roheline kiir Punases meres.- "Teadus ja elu", 1993, nr 8, lk. 27.

Urbanchik A. Roheline päikesekiir.- "Teadus ja elu", 1989, nr 12, lk. 94.

Illustratsioon "Roheline kiir Läänemerel."
Silmapiiril näete mitu kilomeetrit enne Oka ja Volga liitumiskohta üle Volga ületava silla kontuure. Ilmselt osutus kaugus horisondist vaatluspunktini piisavaks, et eraldada murdunud päikesekiired spektriks. Nii nägin rohelist kiirt.

Kiir nagu smaragd, kuldse õnne võti - selle ma ikka saan, Minu roheline nõrk kiir... N. Zabolotski

Vean kihla, et igaüks meist on päikeseloojangul korduvalt punast taevast näinud. Selle iseloomuliku värvuse põhjustab päikesevalguse murdumine ja hajumine Maa atmosfääris. Kuid vähesed inimesed on kunagi näinud nii hämmastavat vaatepilti - roheline päikeseloojang. Seda loodussündmust saab jälgida, kui horisondi joon on kaugel ja õhk on kristallselge. Enamasti on rohelist kiirt näha vaid hetkeks üle mere või ookeani pinna ja vaid vahel mägedes. Selle ilmumine Kesk-Ukrainas on äärmiselt haruldane sündmus ja see on võimalik ainult paljude soodsate tegurite eduka kombinatsiooni korral. Selle foto autor sai jälgida ja pildista rohelist kiirt.

Põhimõtteliselt on need õnnelikud, kellel oli võimalus seda näha, meremehed. Nad usuvad, et tema välimus on hea märk, märk reisi edukast läbimisest. Inimesed uskusid, et kes rohelist kiirt näeb, leiab õnne. Heledad sinakasrohelised sähvatused Päikese serval jätavad kustumatuid muljeid ja mälestusi terveks eluks.

Skeptikud peavad rohelist kiirt väljamõeldiseks või optiliseks illusiooniks. Mõned usuvad, et see on päikese üle mõtisklemisest väsinud inimsilma reaktsioon. Just viimase jaoks ei selgita kuulus teaduse populariseerija Ya. I. Perelman oma raamatus "Meelelahutuslik füüsika" mitte ainult üksikasjalikult loodusnähtuse "roheline kiir" põhjust, vaid esitab ka fakte, mis kummutavad selle kohta mitmesuguseid väärarusaamu. Ja meie ajal, kui fototehnoloogia võimaldab jäädvustada arvukalt rohelise kiire ilmumise juhtumeid, Näib, et kahtlused peaksid skeptikute seast lahkuma.

Selle erakordse vaatemängu põhjused lihtne seletada keskkoolis omandatud teadmiste põhjal. On teada, et päikesevalgus koosneb elektromagnetlainete komplektist, millest igaühel on oma sagedus ja pikkus. Teatud sagedusega lainet tajub inimsilm värvina: punane, oranž, kollane, roheline, sinine, indigo ja violetne (iga jahimees tahab teada, kus faasan istub). Punasel värvil on selle spektri pikim lainepikkus, ligikaudu 0,7-0,6 mikromeetrit. Rohelise ja violetse puhul on lainepikkus vastavalt ligikaudu 0,5 ja 0,4 mikromeetrit. Hoolimata sellistest näiliselt väikestest lainepikkuste erinevustest, levivad erinevat värvi kiired aines erinevalt, eelkõige on neil erinev kiirus. Valguslainete kiiruse sõltuvus aines nende pikkusest või sagedusest on ilming aine reageerimiskiiruse üldisemast sõltuvusest valguslaines esineva elektrivälja võnkesagedusest. Füüsikas nimetatakse seda nähtust dispersiooniks. Enamikus ainetes ja keskkondades, sealhulgas maa atmosfääris, levib punane valgus suurema kiirusega kui sinakasroheline. See seos, mida nimetatakse normaalseks dispersiooniks, vastab punase valguse madalamale murdumisnäitajale kui sinakasrohelise valguse puhul. Tuletame meelde, et murdumisnäitaja on suurus, mis näitab, kui palju on valguse kiirus aines v väiksem kui vaakumis: n = c/v, kus c ≈ 3 108 m/s on valguse kiirus vaakumis.

Ja kui sa ka tead valguse murdumise seadus, üldiselt on kõik lihtne. Selle seaduse järgi, kui valgus langeb kaldu erinevate murdumisnäitajatega keskkonna piirile, kaldub valguskiir algsest levimissuunast kõrvale, see tähendab, et see murdub. Kui valguskiir siseneb suurema n väärtusega keskkonda väiksema n väärtusega piirkonnast, näiteks vaakumist, kus n = 1, on murdumisnurk alati väiksem kui langemisnurk. Tuletage meelde, et mõlemat nurka mõõdetakse normaalsest (risti) piirkondade vahelise liidese suhtes. Kuna erineva pikkusega lainete murdumisnäitajad on erinevad, on murdumisnurgad erinevad, nimelt: punane valgus murdub vähem kui roheline. Eelkõige on see põhjus valge valguse lagunemisel spektriks, kui see lastakse läbi klaasprisma. Sarnane päikesevalguse lagunemine spektriks toimub ka Maa atmosfääris. Kuid seda täheldatakse ainult üksikjuhtudel ja erilistes kohtades. Seega, kui päike loojub või tõuseb, langevad tema Maal vaatlejale nähtavad kiired kosmosest viltu (vaakum). Kuna atmosfääri tihedus Maa pinnale lähenedes suureneb, suureneb ka valguse murdumisnäitaja. Kosmosest maapinnale leviv valgus murdub pidevalt ja laguneb seetõttu spektriks ning nagu klaasprismas, murduvad punased valguskiired kõige vähem. Kuigi punaste ja sinakasroheliste valguskiirte murdumisnäitajate erinevus atmosfääris on äärmiselt väike, on suurtel vahemaadel (sadades kilomeetrites) nende eraldumise mõju üsna märgatav. Just see on rohelise kiire ilmumise põhjus. Tõepoolest, kuigi päike on tegelikult horisondi all ja selle punased kiired mööduvad vaatlejast, on näha lühema lainepikkusega rohelisi kiireid, mis on tugevamalt kõrvale kaldunud. Muidugi murduvad veelgi lühema lainepikkusega sinised, indigo- ja violetsed kiired palju tugevamalt, kuid neid on peaaegu võimatu näha: need on väga tugevalt hajutatud ja maa atmosfääris neelduvad.

Peamine takistus rohelise kiire nägemisel- udu, tolmu, suitsu ja muu maismaa õhusaaste hõljuvatele osakestele, samuti atmosfääri ebaühtlustele hajumine. Lisaks, nagu juba mainitud, peab päikesevalguse teepikkus Maa atmosfääri sisenemise kohast vaatluspunktini olema üsna suur. Kõiki neid tingimusi on kõige lihtsam täita, kui vaadelda päikeseloojangut või päikesetõusu suurte veealade kohal. Rohelist kiirt on stepis või metsas peaaegu võimatu näha. Isegi kui mõistate kõiki rohelise kiire füüsilisi põhjuseid ja loomulikku päritolu, on raske tugevast emotsionaalsest mõjust lahti saada. Seetõttu tahan nagu meremehed ja poeedid uskuda, et selle looduse ime ilmumine on riigi ja selles elavate inimeste jaoks hea märk.

Roheline kiir- optiline nähtus, rohelise valguse sähvatus hetkel, mil päikeseketas kaob horisondi taha (tavaliselt meri) või ilmub silmapiiri tagant.

Märkus inglise ajalehes Jules Verne'i romaanist "Roheline kiir"

Selline märkus rõõmustas Jules Verne’i romaani “Roheline kiir” noort kangelannat ja ajendas teda ette võtma mitmeid reise, mille ainus eesmärk oli näha rohelist kiirt oma silmaga. Noorel šotlannal ei õnnestunud, nagu romaanikirjanik jutustab, seda kaunist loodusnähtust jälgida. Kuid see on endiselt olemas. Roheline kiir ei ole legend, kuigi sellega on seotud palju legendaarseid asju. See on nähtus, mida iga loodusesõber võib imetleda, kui ta seda vajaliku kannatlikkusega otsib. Miks ilmub roheline kiir?
Nähtuse põhjusest saate aru, kui mäletate, kuidas objektid meile läbi klaasprisma vaadates paistavad. Tehke see katse: hoidke prismat horisontaalselt silma lähedal, lai külg allapoole, ja vaadake läbi selle seinale kinnitatud paberitükki. Märkate, et leht on esiteks tõusnud märkimisväärselt kõrgemale oma tegelikust asendist ja teiseks on selle ülaosas lillakassinine ja all kollakaspunane ääris. Tõus sõltub valguse murdumisest, värvilised servad sõltuvad klaasi dispersioonist ehk klaasi omadustest murda erinevat värvi kiiri erinevalt. Violetsed ja sinised kiired murduvad tugevamini kui teised, seega näeme ülaosas violetset-sinist äärist; punased murduvad kõige nõrgemalt ja seetõttu on meie paberitüki alumisel serval punane ääris.

Kuulus poeet Goethe, kes selle katse läbi viis ega mõistnud selle tähendust, kujutas ette, et on sel viisil paljastanud Newtoni värviõpetuse vääruse ja kirjutas seejärel oma "Värvide teaduse", mis põhineb peaaegu täielikult valedel ideedel.

Maa atmosfäär näib meie silmadele justkui tohutu õhuprisma, mille põhi on suunatud allapoole. Vaadates Päikest horisondil, vaatame seda läbi gaasiprisma. Päikeseketas saab ülevalt sinise ja rohelise äärise ning alt punase-kollase äärise. Samal ajal kui Päike on horisondi kohal, katkestab ketta valgus oma heledusega palju vähem eredaid värvilisi triipe ja me ei märka neid üldse. Kuid päikesetõusu ja -loojangu hetkedel, kui peaaegu kogu selle ketas on horisondi all peidus, näeme ülemise serva sinist piiri. See on kahevärviline: ülal on sinine triip ja all sinine triip, mis on saadud siniste ja roheliste kiirte segust. Kui horisondi lähedal olev õhk on täiesti puhas ja läbipaistev, näeme sinist äärist - "sinist kiirt". Kuid sagedamini hajutab atmosfäär siniseid kiireid ja jääb ainult roheline piir: "rohelise kiire" nähtus. Lõpuks hajutab enamasti pilvine atmosfäär ka siniseid ja rohelisi kiiri – siis pole piiri märgata: Päike loojub karmiinpunasesse kera.

Pulkovo astronoom G. A. Tihhov, kes pühendas spetsiaalse uuringu "rohelisele kiirele", teatab mõningatest selle nähtuse nähtavuse märkidest. " Kui Päike on päikeseloojangul punane ja seda on lihtne vaadata palja silmaga võime kindlalt väita, et rohelist kiirt ei tule"Põhjus on selge: päikeseketta punane värv näitab siniste ja roheliste kiirte tugevat hajumist atmosfääris, st kogu ketta ülemises servas. "Vastupidi," jätkab astronoom. kui Päike on oma tavapärasest valkjaskollasest värvusest vähe muutunud ja loojub väga eredalt(st kui valguse neeldumine atmosfääri poolt on väike. - Jah. P.), siis on see suure tõenäosusega võimalik oota rohelist valgusvihku. Kuid siin on just oluline, et horisont oleks terav, ilma ebakorrapärasusteta, läheduses asuvate metsade, hoonete jms. Need tingimused on kõige paremini täidetud merel; sellepärast on roheline kiir meremeestele nii hästi teada."

Niisiis, "rohelise kiire" nägemiseks peate jälgima päikest päikeseloojangul või päikesetõusul väga selges taevas. Lõunapoolsetes riikides on taevas horisondi lähedal läbipaistvam kui meil, seega täheldatakse seal sagedamini "rohelise kiire" nähtust. Kuid meie riigis pole see nii haruldane, kui paljud arvavad, ilmselt Jules Verne'i romaani mõjul. Püsivad “rohelise kiire” otsingud on varem või hiljem premeeritud eduga. Seda kaunist nähtust juhtus tabama isegi täpipealt. Kaks Alsace'i astronoomi kirjeldavad sellist vaatlust järgmiselt:
"...Viimasel minutil enne päikeseloojangut, mil seetõttu on sellest märgatav osa veel näha, ümbritseb lainelise, liikuva, kuid teravalt piiritletud äärisega ketast roheline rand. Kuni Päike on täielikult seatud, see velg ei ole palja silmaga nähtav. See muutub nähtavaks alles hetkel, kui Päike kaob täielikult horisondi alla.Kui vaatate läbi teleskoobi piisavalt tugeva suurendusega (umbes 100 korda), saate jälgida kõiki nähtused üksikasjalikult: roheline ääris muutub märgatavaks hiljemalt 10 minutit enne päikeseloojangut; see piirab ketta ülemist osa, alt aga punane ääris Piiri laius, alguses väga väike (ainult paar sekundit kaar) suureneb Päikese loojudes; ulatub mõnikord kuni poole kaareminutini. Rohelise ääre kohal on sageli näha rohelisi eendeid, mis järk-järgult Päikese kadumisel näivad libisevat mööda selle serva kõrgeim punkt; mõnikord tulevad need velje küljest lahti ja helendavad mitu sekundit eraldi, kuni kustuvad."Tavaliselt kestab nähtus sekundi või paar. Kuid erandjuhtudel pikeneb selle kestus märgatavalt. Oli juhtum, kui "rohelist kiirt" jälgiti rohkem kui 5 minutit! Päike loojus kauge mäe taha ja kiiresti kõndiv vaatleja nägi päikeseketta rohelist piiri, justkui libisedes mööda mäekülge.

Väga õpetlikud on juhtumid, kus päikesetõusul vaadeldakse “rohelist kiirt”, kui valgusti ülemine serv hakkab silmapiiri alt paistma. See kummutab sageli väljendatud oletuse, et “roheline kiir” on optiline illusioon, millele loojuva Päikese eredast särast väsinud silm alistub.

Nähtuse jälgimine

Rohelise kiire vaatlemiseks on vaja kolme tingimust: avatud horisont (stepis, tundras, mägedes või merel lainete puudumisel), puhas õhk ja pilvevaba horisondi pool, kus toimub päikeseloojang või -tõus . Palja silmaga vaatlemine on haruldane nähtus. Kasutades teleskoopi, teleskoopi, binoklit ja seadet eelnevalt päikesetõusupunkti suunates, näete seda sobiva ilmaga peaaegu igal päeval. Saate vaadata vaid mõne sekundi – see on ohtlik! Kui Päike loojub, ei võimalda selle ere valgus üldse optikat kasutada.

Rohelise valgusvihu normaalne kestus on vaid mõni sekund. Vaatlusaega saate oluliselt pikendada, kui selle ilmumisel jooksete kiiresti muldkehast üles või liigute laeva ühelt tekilt teisele sellise kiirusega, et säiliks silma asend rohelise kiire suhtes. Ühel ekspeditsioonil lõunapoolusele jälgis Ameerika piloot ja maadeavastaja Richard Byrd 35 minutit rohelist kiirt. See juhtus polaaröö lõpus, kui päikeseketta serv ilmus esmakordselt horisondi kohale ja liikus seda mööda (pooluse pealt vaadeldes liigub päikeseketas peaaegu horisontaalselt: selle tõusukiirus on väga madal).

Nähtuse füüsika

Päikeseketta üksikutest punktidest lähtuvate värvikiirte superpositsiooni tulemusena jääb selle keskosa valgeks (õigemini hajumise tõttu muutub kogu ketas punaseks) ning sisse jäävad vaid ketta ülemine ja alumine serv. eelispositsioon. Ülemine muutub sinakasroheliseks, alumine oranžikaspunaseks. Päikeseketta punased ja oranžid osad asetsevad horisondi alla enne rohelist ja sinist osa

Päikesekiirte atmosfääri hajumine avaldub kõige selgemalt päikeseloojangu viimasel hetkel, kui horisondi kohale jääb väike ülemine segment ja seejärel ainult päikeseketta "ülaosa". Loojuva päikese viimane kiir, mis laguneb spektriks, moodustab värviliste kiirte “leviku”. Nähtava spektri äärmuslike kiirte – violetse ja punase – lahknevus on keskmiselt 38", kuid tugevama murdumise korral võib see olla palju suurem. Kui Päike sukeldub horisondi alla, peaksime nägema violetset viimast kiirt. Lühim aga lainepikkusega kiired on violetsed, sinised, tsüaanid - pikal rännakul atmosfääris (kui Päike on juba horisondil), on hajutatud nii palju, et ei jõua maapinnani.Lisaks on inimese silm vähem tundlik spektri selle osa kiired Seetõttu osutub loojangu viimasel hetkel loojuva Päikese viimane kiir heledaks smaragdvärviks. Seda nähtust nimetatakse nn. roheline kiir .

Kui päike tõuseb, muutuvad värvid vastupidiseks. Tõusva Päikese esimene kiir on roheline; seejärel lisatakse kollane, oranž ja lõpuks punane, mis koos moodustavad tavalise Päikese päevavalguse.

Rohelise kiire välimus on kolmel kujul:

päikeseketta ülemise osa rohelise serva kujul,
rohelise segmendi kujul
rohelise kiirena, mis näeb välja nagu roheline leek, mis pääseb silmapiirilt.

Sinine ja punane tala

Erakordselt kõrge õhu läbipaistvusega võib viimane kiir olla rohekassinine ja isegi sinine. Seda nähtust täheldatakse äärmiselt harva.

Samuti on äärmiselt haruldane jälgida "punast kiirt". Punane kiir ilmub hetkel, kui Päikese ketta alumine serv ilmub selgelt moodustunud pilve serva alla, mis katab ülejäänud ketta. Sel juhul peaks Päikese kõrgus horisondi kohal olema minimaalne ja õhk peaks olema täiesti läbipaistev. Nähtuse füüsika sarnaneb ülalkirjeldatud rohelise kiire füüsikaga.

Kultuuris

Jules Verne'i romaan "Roheline kiir" (1882) on pühendatud sellele loodusnähtusele.
Mainitud Leonid Sobolevi raamatus "Roheline kiir" Musta mere laevastiku patrull-kaatritest Suure Isamaasõja ajal
Filmi "Kariibi mere piraadid" kolmandas osas ilmub hr Gibbsi sõnul roheline kiir, kui hing naaseb hauatagusest elust elavate maailma.
Vendade Strugatskite loos “Praktikandid”.
Prantsuse režissöör Eric Rohmer lavastas filmi "Green Ray" (1986).

Vaata ka

Märkmed

Allikas

S. V. Zvereva. Päikesepaistelises maailmas. L., Gidrometeoizdat, 1988, 160 lk koos illustratsioonidega.

Lingid

Andrew T. Young Roheliste välkude tutvustus. San Diego osariigi ülikool. Astronoomia osakond. - üks täiuslikumaid ingliskeelseid saite, mis on pühendatud rohelise kiire nähtusele. Arhiveeritud
Les Cowley Roheline välklamp (inglise keeles) . Atmosfääri optika. Arhiveeritud originaalist 23. oktoobril 2012. Vaadatud 20. oktoobril 2012.
Mario Cogo Green Flash Gallery (inglise) . Galaxy Lux. Astrofotograafia Mario Cogo. Arhiveeritud originaalist 23. oktoobril 2012. Vaadatud 20. oktoobril 2012.

Wikimedia sihtasutus. 2010. aasta.

Raid Baalbekile
Raid Tyrile

Vaadake, mis on "roheline kiir" teistes sõnaraamatutes:

roheline kiir- rohelise tule välk hetkel, kui päikeseketas kaob horisondi alla (tavaliselt meri) või ilmub horisondi kohale. Nähtus on äärmiselt haruldane ja seda seostatakse päikesevalguse murdumisega atmosfääris. * * * ROHELINE KIIR ROHELINE KIIR, välk... ... entsüklopeediline sõnaraamat

roheline kiir- rohelise värvi sähvatus hetkel, mil päikeseketas kaob horisondi taha (tavaliselt meri) või ilmub silmapiiri tagant. Looduses täheldatakse seda äärmiselt harva, ainult väga selges õhus. Kestab paar sekundit. Nähtus on seotud...... Mere biograafiline sõnaraamat

roheline kiir- žalio pluoštas statusas T valdkond radioelektronika vastavusmenys: engl. roheline tala vok. grünes Bündel, n; Strahl für Grün, m rus. roheline tala, m; roheline tala, m pranc. faisceau vert, m... Radioelektronikos terminalų žodynas

Roheline kiir- päikese ketta kohal päikeseloojangu ajal süttiv roheline valgus, mida täheldatakse mitu sekundit hetkel, mil päikeseketta ülemine serv kaob horisondi alla. Päritolu Z. l. seotud päikesekiirte murdumisega atmosfääris.… … Suur Nõukogude entsüklopeedia

ROHELINE KIIR- rohelise tule välk hetkel, mil päikeseketas kaob horisondi alla (tavaliselt mere alla) või ilmub silmapiiri tagant. Nähtus on äärmiselt haruldane ja seda seostatakse päikesevalguse murdumisega atmosfääris... Loodusteadus. entsüklopeediline sõnaraamat

roheline kiir- Nähtus, mida täheldatakse (tavaliselt avameres, ookeanis) päikeseloojangu hetkel ja mis kaob horisondi taha, rohelise või harvemini sinise sähvatuse (jänku, kiir, laik) kujul. E. Roheline kiir D. Grüner Strahl, grüner Lichtstrahl … Selgitav ufoloogiline sõnastik vastetega inglise ja saksa keeles