Зеленый луч – редчайшее оптическое явление

Самые необычные явления природы

Редкие и прекрасные – далеко не каждому дано увидеть их своими глазами. 

1. Венесуэльский муниципалитет Кататумбо (департамент Северный Сантандер), провозгласил свою территорию «Мировой столицей молний». Местные власти сделали это объявление вслед за тем, как Книга рекордов Гиннеса сообщила, что в регионе Кататумбо зафиксирована самая высокая в мире концентрация атмосферных электрических разрядов – 250 в год на каждый квадратный километр.

Учёные подсчитали, что в долине реки Кататумбо, которая впадает в озеро Маракайбо, число молний за год превышает миллион. Прежде моряки называли этот поразительный природный феномен маяком Кататумбо, поскольку непрерывные разряды молний видны на расстоянии до 400 километров.

Объясняют столь невероятное количество молний уникальным сочетанием природных факторов.

Расположенная рядом с озером Маракайбо горная гряда Анд высотой до 5 километров блокирует ветра и благодаря этому обильные испарения с поверхности озера формируют огромные облака, вытянутые вверх.

Из-за почти беспрерывных разрядов молний на протяжении 140-160 ночей в год Кататумбо называют природной фабрикой озона: мириады электрических разрядов выбрасывают в атмосферу до 10% совокупного объёма трёхатомного кислорода Земли.

«Мировая столица молний»

2. Гало (круг, диск или ореол  в переводе с греческого)  — так называется группа оптических явлений в атмосфере, которые возникают вследствие преломления и отражения света ледяными кристаллами, образующими перистые облака и туманы.

Явления Гало весьма разнообразны: они имеют вид радужных (при преломлении) и белых (при отражении) полос, пятен, дуг и кругов на небесном своде.

При наблюдении гало необходимо закрывать солнце каким-либо предметом или хотя бы рукой, чтобы не испортить глаза (в большинстве случаев при фотосъёмке также целесообразно закрывать солнце).

Желательно надеть и  тёмные очки, поскольку отдельные элементы гало бывают ослепительно яркими.

Существуют даже приметы связанные с Гало: вокруг Солнца или Луны видно гало (признак ухудшения погоды); зимой – белые венцы большого диаметра вокруг Солнца или Луны означают, что морозная погода сохранится; кольцо вокруг Луны – к ветру (ухудшение погоды). Профессиональный фотограф Юрий Гнатюк заснял на Соловках шикарное наблюдение гало.

Гало

3. Северное или полярное сияние

«Открылась бездна, звезд полна; Звездам числа нет, бездне – дна».  Не всякий из тех, кто слышал и цитировал эти строчки Михаила Васильевича Ломоносова, знает, что стихотворение, из которого они взяты, полностью называется так: «Вечернее размышление о божием величестве при случае великого северного сияния».

В ломоносовские времена наука еще не могла ответить на вопрос, что есть северное сияние. Теперь отвечает. Полярное сияние – это свечение верхнего слоя атмосферы Земли. Почему вдруг атмосфера начинает светиться? От взаимодействия с заряженными частицами солнечного ветра.

Из солнечной короны в окружающее пространство истекает поток гелиево-водородной плазмы – так называемый солнечный ветер. Магнитное поле Земли притягивает эту плазму. При столкновении частиц плазмы с атмосферой, происходит возбуждение атомов и молекул газов, из которых она состоит. Излучение возбужденных  атомов и наблюдается, как полярное сияние.

Ученые выяснили, что фиолетовый цвет дает возбужденный азот, красный и зеленый – кислород атмосферы.

А недавно подтвердили, что Северное сияние обладает ещё и звуковым эффектом. Учёные из университета Аалто (Хельсинки) сумели не только услышать, но и записать его «голос». Звуки, возникающие одновременно со «всполохами», фиксировались как в многочисленных сказках и легендах северных народов, так и в рассказах отдельных лиц.

Однако получить научное доказательство этого акустического эффекта физики впервые попытались лишь в 2000-х годах. Хельсинкские специалисты проанализировали исследовательские записи последних 12 лет, а также поставили свой эксперимент, установив поблизости от приёмника электромагнитного излучения три отдельных микрофона, один из которых был снабжён отражателем.

Сравнив результаты записи из трёх точек, учёные определили расположение источника звука.

Фотограф Фредрик Бромс, который уже много лет снимает северное сияние, считает, что 28 сентября 2011 года он увидел одно из самых прекрасных «небесных световых шоу» (Fredrik Broms / National News / Zumapress):

Северное сияние

Молодой фотограф Томми Элиассен сделал эту уникальную фотографию 25 сентября 2011 года. На ней одновременно видны Млечный путь, северное сияние и падающий метеор. Шанс снять такое едва ли выпадает каждому (Tommy Eliassen / Caters News / Zumapress):

Северное сияние

4. Миражи 

Древние египтяне верили, что мираж – это образ того, чего больше нет на нашем свете, чего-то существовавшего прежде, но исчезнувшего с лица земли. «Хозяйкой» миражей по легендам является Фата Моргана.

Говорят, что она, сводная сестра короля Артура, отвергнутая возлюбленная Ланцелота, поселилась от огорчения на дне моря, в хрустальном дворце, и с тех пор обманывает мореплавателей призрачными видениями.

Сложные явления миража с резким искажением вида предметов даже  носят название Фата-моргана.

Согласно теории Фрайзера-Маха для возникновения фата-морган необходимо, чтобы зависимость температуры воздуха от высоты была нелинейной. Сначала температура возрастает с высотой, но с некоторого уровня скорость ее роста уменьшается.

Подобный температурный профиль, только с более крутым «переломом», ученые называют воздушной линзой. Существование такого эффекта метеорологами давно доказано, но утверждать, что именно он является причиной возникновения фатаморган, рано.

До сих пор несмотря на свою распространенность, миражи вызывают почти мистическое чувство удивления. Всем нам хорошо известна причина появления большинства из них – перегретый воздух меняет оптические свойства, вызывая световые неоднородности.

Вместе с тем, о миражах известно все и одновременно ничего! Тысячи людей наблюдали в небе буквально висящие города и даже целые армии, самыми красочными миражами в истории описываются образы Палестины, увиденные крестоносцами.

Но у ученых нет четкого объяснения этому природному феномену:  изучать миражи крайне сложно, по заказу исследователей они не появляются.

Интересно, что самые яркие и четкие видения возникают не в пустыне, как обычно думают, а в условиях экстремального холода — на Аляске. Там даже существует общество по изучению миражей. Специалисты фиксируют все образы и явления в специальный журнал.

Миражи

5. Cappuccino Coast или Морская пена – один из самых редчайших феноменов в природе. Это уникальное явление наблюдали в разных уголках планеты, но в основном все же на Южном полушарии – Мэриленд (США), Квинсленд (Австралия), Новый Южный Уэльс (Австралия).

Свидетелями этого необычного и редкого  стали однажды жители города Кейптаун в Южно-Африканской республике. Вода на побережье пляжа Sea Point покрылась густой пеной и превратила море в настоящий «морской капучино».

В удивительном явлении активную роль играет морская пена — водоросли смешиваются с мелким мусором и органическими отходами отходами, а затем «взбиваются» в пену сильным ветром.

Пена получает достаточно устойчивую структуру, которая позволяет ей сохраняться без изменений достаточно долго На людей такая аномалия никак не действует и не несет  вреда, как только она попадает на побережья, то сразу начинает постепенно  таить.

Морская пена

6. Двояковыпуклые облака ( Lenticular mammatus или Mammatus Cloud) – еще одно чрезвычайно редкое и впечатляющее природное явление. Они имеют ячеистую структуру и являются разновидностью кучевых или кучево-дождевых облаков. Этот феномен был обнаружен совсем недавно – около 30 лет назад.

 Обычно наблюдатель видит Mammatus в виде серых облаков с более темными как бы свисающими вниз элементами. Однако при низкой высоте Солнца над горизонтом (например, на закате) мамматусы могут приобретать серо-голубой, серо-розовый, золотистый и даже красноватый цвет.

Чаще всего такие облака называют предвестниками урагана.

  В США появление Mammatus раньше связывали с предстоящим торнадо в ансамбле кучево-дождевых ячеек, однако сейчас принято считать, что их появление не говорит о том, что вот-вот должен случится торнадо или смерч.

Однако для грозовых штормов, порождающих ансамбли Mammatus , характерна высокая вероятность появления шаровых молний, а также  сдвига ветра. Поэтому экипажам самолетов необходимо их избегать.

Такие облака можно наблюдать и в средних широтах России, но довольно редко. Возникают обычно на затухающих грозовых штормах в тыловой (нисходящей) части «наковален». Именно тот факт, что облака образуются на нисходящих движениях воздуха, делает их уникальными (обычно облачность формируется при восходящих потоках).

Двояковыпуклые облака

 7. Светящиеся пляжи Мальдив 

 Великолепные пляжи одного из лучших курортов мира на Мальдивах по ночам светятся голубым цветом. Внимание: это не опасно. Ученые выяснили, что вся тайна скрыта в биолюминисцентном фитопланктоне, он скапливается у берега и при воздействии волн переливается мягким голубым свечением из-за того, что клетки этих простейших организмов содержат особенный фермент люцифераза.

Светящиеся пляжи на Мальдивах можно наблюдать довольно часто, особенно в те ночи, когда на небе не видно луны. Для дайверов и тех, кто хочет поплавать в «океане звезд» даже организуются специальные ночные экспедиции.

Светящиеся пляжи Мальдивов

 8. Зеленый луч

“Наблюдали ли вы когда-нибудь Солнце, заходящее за горизонт моря? Да, без сомнения. Проследили ли вы за ним до момента, когда верхний край диска соприкасается с линией горизонта и затем исчезает? Вероятно, да.

Но заметили ли вы явление, происходящее в то мгновение, когда лучезарное светило бросает последний свой луч, если при этом небо свободно от облаков и совершенно прозрачно? Быть может, нет.

Не упустите случая сделать подобное наблюдение: в ваш глаз ударит не красный луч, а зеленый, дивного зеленого цвета, такого, какого ни один художник не может получить на своей палитре и какого не воспроизводит сама природа ни в разнообразных оттенках растительности, ни в цвете самого прозрачного моря”.

Подобная заметка в одной английской газете привела в восторженное состояние молодую героиню романа Жюля Верна “Зеленый луч” и побудила ее предпринять ряд путешествий с единственной целью — собственными глазами увидеть зеленый луч.

Юной шотландке не удалось наблюдать это красивое явление природы. Но оно все же существует.

Зелёный луч  – оптический эффект, продолжается от 1-2 секунд до 5 минут,  проявляется как вспышка зеленого, реже синего света в момент исчезновения солнечного диска за горизонтом (чаще морским).

Для его наблюдения необходимы три условия: открытый горизонт (в степи или на море в отсутствие волнения), чистый воздух и свободная от облаков сторона горизонта, где происходит заход или восход Солнца.

Обычная продолжительность зеленого луча лишь несколько секунд, но можно увеличить время его наблюдения, если при его появлении быстро взбегать по насыпи или переходить с одной палубы судна на другую с такой скоростью, чтобы сохранить положение глаза относительно зеленого луча. Во время одной из экспедиций к Южному полюсу американский летчик и исследователь Р. Бэрд наблюдал зеленый луч в течение 35 минут! Это произошло в конце полярной ночи, когда край солнечного диска в первый раз появился над горизонтом и передвигался вдоль него.

Всех видевших зеленый луч поражает его необыкновенный изумрудный тон.

Возможно, что необычайная чистота зеленого тона и натолкнула специалиста по голографии и лазерам Вильяма Кона на мысль искать объяснение зеленого луча в излучении возбужденных атомов кислорода при переходе их из метастабильного состояния в нормальное, сопровождающемся излучением зеленого света с длиной волны 0,5585 мкм. Однако механизм возникновения такого природного лазера пока еще до конца не раскрыт. 

Зеленый луч

9. Замерзшее цунами

Название видео

Как-то в 2011 году жители канадской провинции Манитоба услышали звук, похожий на шум приближающегося поезда, через несколько минут лед заполнил их дома.

Это ледяные волны вышли на берег, словно замедленное замерзшее цунами, пройдя по лужайкам и достигнув прибрежных домов, вынудив жителей в панике покинуть свои дома.

Слой льда покрыл 16 км береговой линии и достиг 9-ти метровой высоты, повредив двери и окна домов.

Читайте также:  Стихи о зиме: л. а. мей "двойным зеленым строем..."

Похожее событие  довелось пережить и жителям Минесотты США. Ледяное цунами тогда, по мнению специалистов, вызвал сильный ветер, который достигал скорости 60 км в час, и поднялся с южного побережья озера Милле Лакс – второго самого большого озера штата Миннесота.

Ледяное цунами

Источник: https://scientificrussia.ru/articles/samye-neobychnye-yavleniya-prirody

(no title)

?Василий Сергеев (vasily_sergeev) wrote,
2012-11-07 22:00:00Василий Сергеев
vasily_sergeev
2012-11-07 22:00:00″Случалось ли вам когда-нибудь наблюдать закат солнца на море, когда верхний край его исчезает за горизонтом? По всей вероятности, вы видели это не раз.

Но заметили ли вы дивное явление, которое совершается в мгновение, когда при совершенно безоблачном небе солнце бросает свой последний луч? Если вы этого явления не видели, то в первый раз, как вам представится случай наблюдать его – а такие случаи бывают очень редко, – вы увидите, что последний солнечный луч будет не красного цвета, как это можно было бы предположить, а ярко-зеленого. Цвет этого луча так красив, что ни один художник не может составить для него краску на своей палитре и его нельзя сравнить ни с одним из тех зеленых цветов, в которые окрашено бесконечное множество растений, а также море, как бы ни были прозрачны его воды; если есть в раю зеленый цвет, то он именно такой: истинный цвет надежды”.

Могу поспорить, что каждый из нас неоднократно видел, красное небо при закате. Его характерный цвет обусловлен преломлением и рассеянием солнечного света в атмосфере Земли. Однако мало кто хоть раз видел такое удивительное зрелище — зеленый закат. Это  природное событие можно наблюдать, когда линия горизонта расположена далеко, а воздух кристально чист. В большинстве случаев зеленый луч удается увидеть лишь на мгновение над водной гладью моря или океана и только иногда – в горах. Появление его в средней полосе Украины — исключительно редкое событие и возможно лишь при удачном сочетании большого числа благоприятных факторов. Автору данной фотографии удалось наблюдать и сфотографировать зеленый луч.  

В основном, счастливчики, которым выпала возможность такое увидеть, — моряки. Они считают, что его появление – хорошая примета, знак удачного завершения путешествия. Люди верили, что тот, кто увидел зеленый луч — обретет свое счастье. Яркие вспышки сине-зеленого цвета, на краю Солнца, оставляют неизгладимые впечатления и воспоминания на всю жизнь.

Скептики считают зеленый луч вымыслом или оптическим обманом. Некоторые полагают, что это реакция человеческого глаза, утомленного созерцанием солнца. Именно для последних знаменитый популяризатор науки Я. И.

Перельман в своей книге “Занимательная физика” не только подробно объясняет причину природного явления “зеленый луч”, но и приводит факты, опровергающие различные заблуждения по этому поводу.

А в наше время, когда фотографическая техника дает возможность запечатлеть многочисленные случаи появления зеленого луча, сомнения, похоже, должны оставить скептиков. 

Причины возникновения этого необыкновенного зрелища легко объяснить опираясь на знания, полученные в средней школе. Известно, что солнечный свет состоит из набора электромагнитных волн, каждая из которых обладает своей частотой и длиной.

Волна определенной частоты воспринимается человеческим глазом как цвет: красный, оранжевый, желтый, зеленый, голубой, синий и фиолетовый (каждый охотник желает знать, где сидит фазан). Красный цвет обладает наибольшей в данном спектре длиной волны, составляющей около 0,7-0,6 микрометра.

Для зеленого и фиолетового цветов длина волны равна примерно 0,5 и 0,4 микрометра соответственно. Несмотря на такие, казалось бы, небольшие различия в длине волны, лучи разного цвета по-разному распространяются в веществе, в частности имеют различные скорости.

Зависимость скорости световых волн в веществе от их длины или частоты есть проявление более общей зависимости скорости отклика вещества на частоту колебаний электрического поля в световой волне. В физике такое явление называется дисперсией. В большинстве веществ и сред, в том числе и в земной атмосфере, красный свет распространяется с большей скоростью, чем сине-зеленый.

Такая зависимость, называемая нормальной дисперсией, соответствует меньшим показателям преломления для красного света, чем для сине-зеленого. Напомним, что показатель преломления – это величина, показывающая на сколько скорость света в веществе v меньше, чем в вакууме: n = c/v, где с ≈ 3•108 м/c – скорость света в вакууме. 

А если вы еще и знаете закон преломления света, все вообще просто. Согласно данному закону, при наклонном падении света на границу сред с различными показателями преломления световой луч отклоняется от первоначального направления распространения, то есть преломляется.

При попадании светового луча из области с меньшим значением n, например из вакуума, где n = 1, в среду с большим значением n угол преломления всегда меньше угла падения. Напомним, что оба угла отсчитываются от нормали (перпендикуляра) к границе раздела областей.

Так как показатели преломления для волн разной длины различаются, то и углы преломления будут разными, а именно: красный свет будет преломляться меньше, чем зеленый. Это, в частности, служит причиной разложения белого света в спектр при его пропускании через стеклянную призму.

Подобное разложение солнечного света в спектр имеет место и в атмосфере Земли. Однако наблюдается оно лишь в отдельных случаях и в особых местах. Так, при заходе или восходе солнца его лучи, видимые наблюдателем на Земле, наклонно падают из космического пространства (вакуума).

Поскольку плотность атмосферы нарастает при приближении к поверхности Земли, то и показатель преломления света увеличивается. Свет, распространяясь из космоса к земной поверхности, постоянно преломляется, а значит, и разлагается в спектр, причем, как и в стеклянной призме, меньше всего преломляются лучи красного света.

Хотя различие показателей преломления для красного и сине-зеленого световых лучей в атмосфере крайне мало, но на больших расстояниях (сотни километров) эффект их разделения вполне наблюдаем. Именно в этом и состоит причина появления зеленого луча.

Действительно, в то время как солнце уже реально находится за линией горизонта и его красные лучи проходят выше наблюдателя, более коротковолновые зеленые лучи, отклоненные сильнее, можно увидеть. Конечно, голубые, синие и фиолетовые лучи, обладающие еще меньшей длиной волны, преломляются гораздо сильнее, но увидеть их практически невозможно: они очень сильно рассеиваются и поглощаются в земной атмосфере. 

Основное препятствие для наблюдения зеленого луча – рассеяние на взвешенных частицах тумана, пыли, дыма и других земных загрязнений воздуха, а также на неоднородностях атмосферы.

Кроме того, как уже упоминалось, длина пути солнечного света от точки входа в атмосферу Земли до точки наблюдения должна быть достаточно большой. Все эти условия легче всего выполняются при наблюдении заката или восхода солнца на больших водных пространствах.

Увидеть зеленый луч в степи или в лесистой местности практически невозможно. Даже понимая все физические причины и естественное природное происхождение зеленого луча, трудно избавиться от сильного эмоционального воздействия.

Поэтому, подобно морякам и поэтам, хочется верить, что появление этого чуда природы послужит хорошим предзнаменованием для страны и живущих в ней людей.

На сайте vtdoska.ru действует бесплатная доска объявлений. Здесь Вы сможете разместить объявления по продаже автомобилей и запчастей, объявления об оказании услуг, объявления о продаже различных CD, DVD, винила, о продаже техники. Также здесь публикуются объявления о продаже одежды и обуви для женщин, детей и мужчин, о строительстве, ремонте и отделке помещений. Все уже поданные объявления доступны для просмотра. Эта доска объявлений будет Вам полезна!

Источник: https://vasily-sergeev.livejournal.com/4083010.html

Зеленый луч над волгой

Зеленый луч на Балтийском море.

Схема преломления солнечного луча. Солнечный луч в атмосфере Земли испытывает рефракцию – преломляется, как в стеклянной призме.

Луч, подобный изумруду, Золотого счастья ключ – Я его еще добуду, Мой зеленый слабый луч…

Н. Заболоцкий

Каждый из нас неоднократно видел, как на красном закатном небе скрывается за горизонтом солнечный диск. Характерный цвет заката обусловлен преломлением и рассеянием солнечного света в атмосфере Земли (см. “Наука и жизнь” № 9, 1993 г.).

Однако мало кто знает про другое оптическое явление, также возникающее при закате солнца и связанное с распространением света в земной атмосфере, – появление зеленого луча. Это уникальное природное событие можно наблюдать, когда линия горизонта расположена далеко, а воздух кристально чист.

В большинстве случаев зеленый луч удается увидеть лишь на мгновение над водной гладью моря или океана и только иногда – в горах. Появление его в средней полосе России – исключительно редкое событие и возможно лишь при удачном сочетании большого числа благоприятных факторов.

Автору данной статьи удалось наблюдать и сфотографировать зеленый луч на Волге, в районе Нижнего Новгорода.

Наиболее часто зеленый луч наблюдали моряки во время длительных плаваний и считали, что его появление – хорошая примета, знак удачного завершения путешествия. Люди верили, что тот, кому повезло увидеть зеленый луч, обретет свое счастье.

Существует легенда, пересказанная Жюлем Верном в романе “Зеленый луч”, согласно которой “тот, кому хотя бы однажды посчастливится увидеть зеленый луч, станет обладателем неоценимого сокровища, имя которому – “сердечная прозорливость”.

И тогда человеку будут не страшны никакие заблуждения и иллюзии, ибо он сможет без труда читать в собственном сердце и в сердцах других людей”. Яркие сине-зеленые цвета вспышки на краю Солнца оставляют неизгладимые впечатления и воспоминания на всю жизнь.

Они вдохновили поэта Николая Заболоцкого, наблюдавшего зеленый луч на Балтийском море, на написание стихотворения, строфа из которого взята в качестве эпиграфа к данной статье.

Скептики считают зеленый луч вымыслом или оптическим обманом. Некоторые полагают, что это реакция человеческого глаза, утомленного созерцанием солнца. Именно для последних знаменитый популяризатор науки Я. И.

Перельман в своей книге “Занимательная физика” не только подробно объясняет причину природного явления “зеленый луч”, но и приводит факты, опровергающие различные заблуждения по этому поводу.

Но только в наше время, когда фотографическая техника дает возможность запечатлеть многочисленные случаи появления зеленого луча, сомнения, похоже, должны оставить скептиков.

Причины возникновения этого необыкновенного зрелища можно легко понять, опираясь на знания, полученные в средней школе. Известно, что солнечный свет состоит из набора электромагнитных волн, каждая из которых обладает своей частотой и длиной.

Волна определенной частоты воспринимается человеческим глазом как цвет: красный, оранжевый, желтый, зеленый, голубой, синий и фиолетовый (каждый охотник желает знать, где сидит фазан). Красный цвет обладает наибольшей в данном спектре длиной волны, составляющей около 0,7-0,6 микрометра.

Для зеленого и фиолетового цветов длина волны равна примерно 0,5 и 0,4 микрометра соответственно. Несмотря на такие, казалось бы, небольшие различия в длине волны, лучи разного цвета по-разному распространяются в веществе, в частности имеют различные скорости.

Зависимость скорости световых волн в веществе от их длины или частоты есть проявление более общей зависимости скорости отклика вещества на частоту колебаний электрического поля в световой волне. В физике такое явление называется дисперсией. В большинстве веществ и сред, в том числе и в земной атмосфере, красный свет распространяется с большей скоростью, чем сине-зеленый.

Такая зависимость, называемая нормальной дисперсией, соответствует меньшим показателям преломления для красного света, чем для сине-зеленого. Напомним, что показатель преломления – это величина, показывающая на сколько скорость света в веществе v меньше, чем в вакууме: n = c/v, где с ≈ 3•108 м/c – скорость света в вакууме.

Читайте также:  Река янцзы в ущелье прыгающего тигра (китай)

Второе, что необходимо для понимания явления, это знание закона преломления света. Согласно данному закону, при наклонном падении света на границу сред с различными показателями преломления световой луч отклоняется от первоначального направления распространения, то есть преломляется.

При попадании светового луча из области с меньшим значением n, например из вакуума, где n = 1, в среду с большим значением n угол преломления всегда меньше угла падения. Напомним, что оба угла отсчитываются от нормали (перпендикуляра) к границе раздела областей.

Так как показатели преломления для волн разной длины различаются, то и углы преломления будут разными, а именно: красный свет будет преломляться меньше, чем зеленый. Это, в частности, служит причиной разложения белого света в спектр при его пропускании через стеклянную призму.

Подобное разложение солнечного света в спектр имеет место и в атмосфере Земли. Однако наблюдается оно лишь в отдельных случаях и в особых местах. Так, при заходе или восходе солнца его лучи, видимые наблюдателем на Земле, наклонно падают из космического пространства (вакуума).

Поскольку плотность атмосферы нарастает при приближении к поверхности Земли, то и показатель преломления света увеличивается. Свет, распространяясь из космоса к земной поверхности, постоянно преломляется, а значит, и разлагается в спектр, причем, как и в стеклянной призме, меньше всего преломляются лучи красного света.

Хотя различие показателей преломления для красного и сине-зеленого световых лучей в атмосфере крайне мало, но на больших расстояниях (сотни километров) эффект их разделения вполне наблюдаем. Именно в этом и состоит причина появления зеленого луча.

Действительно, в то время как солнце уже реально находится за линией горизонта и его красные лучи проходят выше наблюдателя, более коротковолновые зеленые лучи, отклоненные сильнее, можно увидеть. Конечно, голубые, синие и фиолетовые лучи, обладающие еще меньшей длиной волны, преломляются гораздо сильнее, но увидеть их практически невозможно: они очень сильно рассеиваются и поглощаются в земной атмосфере.

Основное препятствие для наблюдения зеленого луча – рассеяние на взвешенных частицах тумана, пыли, дыма и других земных загрязнений воздуха, а также на неоднородностях атмосферы. Кроме того, как уже упоминалось, длина пути солнечного света от точки входа в атмосферу Земли до точки наблюдения должна быть достаточно большой.

Все эти условия легче всего выполняются при наблюдении заката или восхода солнца на больших водных пространствах. Увидеть зеленый луч в степи или в лесистой местности практически невозможно.

То, что данное явление можно было наблюдать на Волге, в средней полосе России, скорее всего, связано с исключительно благоприятными погодными условиями, а также с удачным выбором времени и места наблюдения. Дело происходило в самом начале мая, когда из-за запоздавшей весны еще не началось массовое цветение растений.

Стояла ясная прохладная погода, воздух был чист и прозрачен. Я находился на набережной Волги, сразу за местом, где в нее впадает Ока, за так называемой стрелкой. С этой точки Волга просматривается на большом протяжении вверх по течению.

Даже понимая все физические причины и естественное природное происхождение зеленого луча, трудно избавиться от сильного эмоционального воздействия. Поэтому, подобно морякам и поэтам, хочется верить, что появление этого чуда природы над Волгой, в самом сердце России, послужит хорошим предзнаменованием для страны и живущих в ней людей.

Литература

Заерман М. Зеленый луч в Карском море. – “Наука и жизнь”, 1980, № 12, с. 109.

Миннарт М. Свет и цвет в природе. – М., 1969.

Перельман Я. Занимательная физика. – М., 1972.

Полуянов В. Зеленый луч в Красном море. – “Наука и жизнь”, 1993, № 8, с. 27.

Урбаньчик А. Зеленый луч Солнца. – “Наука и жизнь”, 1989, № 12, с. 94.

Иллюстрация “Зеленый луч на Балтийском море”.
На горизонте можно различить контуры моста через Волгу, расположенного за несколько километров до впадения Оки в Волгу. По-видимому, расстояние от линии горизонта до точки наблюдения оказалось достаточным для разделения преломленных солнечных лучей в спектр. Таким я увидел зеленый луч.

Источник: https://www.nkj.ru/archive/articles/479/

Зелёный луч

Зелёный луч — оптическое явление, вспышка зелёного света в момент исчезновения солнечного диска за горизонтом (обычно морским) или появления его из-за горизонта.

Для наблюдения зелёного луча необходимы три условия: открытый горизонт (в степи, тундре, горах или на море в отсутствие волнения), чистый воздух и сторона горизонта, свободная от облаков, где происходит заход или восход Солнца.

Наблюдение невооруженным глазом — достаточно редкое явление. Используя подзорную трубу, телескоп, бинокль, и заранее наведя прибор на точку восхода Солнца, можно увидеть практически в любой день при подходящей погоде. Смотреть можно не более нескольких секунд, это опасно.

При заходе Солнца его яркий свет вовсе не позволяет использовать оптику.

Обычная продолжительность зелёного луча всего несколько секунд. Можно значительно увеличить время его наблюдения, если при его появлении быстро взбегать по насыпи или переходить с одной палубы судна на другую с такой скоростью, чтобы сохранить положение глаза относительно зелёного луча.

Во время одной из экспедиций к Южному полюсу американский лётчик и исследователь Ричард Бэрд наблюдал зелёный луч в течение 35 минут.

Это произошло в конце полярной ночи, когда край солнечного диска в первый раз появился над горизонтом и передвигался вдоль него (при наблюдении с полюса солнечный диск движется почти горизонтально: скорость его подъёма очень мала).

Преломление (рефракция) солнечных лучей в атмосфере сопровождается их дисперсией, то есть разложением в спектр. При этом сила рефракции зависит от длины волны луча: чем короче длина волны луча, тем сильнее он будет приподниматься за счёт атмосферной рефракции.

В результате наложения друг на друга цветовых лучей от отдельных точек солнечного диска центральная часть его останется белой (а точнее, за счёт рассеяния весь диск становится красным) и только верхняя и нижняя каёмки диска оказываются в преимущественном положении. Верхняя становится сине-зелёной, нижняя — оранжево-красной. Красная и оранжевая части диска Солнца заходят за горизонт раньше зелёной и голубой

Атмосферная дисперсия солнечных лучей в наиболее явном виде проявляется в самый последний момент захода Солнца, когда над горизонтом остается небольшой верхний сегмент, а затем только самая «макушка» солнечного диска. Последний луч заходящего Солнца, разлагаясь в спектр, образует «веер» цветных лучей.

Расхождение крайних лучей видимого спектра — фиолетовых и красных — составляет в среднем 38″, но при более сильной рефракции оно может быть и значительно больше. Когда Солнце погружается под горизонт, последним лучом мы должны были бы увидеть фиолетовый.

Однако самые коротковолновые лучи — фиолетовые, синие, голубые— на долгом пути в атмосфере (когда Солнце уже у горизонта), настолько сильно рассеиваются, что не доходят до земной поверхности. Кроме того, к лучам этой части спектра меньше чувствительность глаза человека.

Поэтому последний луч заходящего Солнца оказывается яркого изумрудного цвета. Это явление и получило название зелёного луча.

При восходе Солнца имеет место обратная смена цветов. Первый луч восходящего Солнца — зелёный; затем к нему добавляется жёлтый, оранжевый и, наконец, красный, вместе формирующие обычный дневной свет Солнца.

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.

При исключительно высокой прозрачности воздуха последний луч может быть зелёно-голубым и даже голубым. Подобное явление наблюдается исключительно редко.

Также крайне редко возможно наблюдение «красного луча». Красный луч возникает в момент появления нижнего края диска Солнца под чётко сформированной кромкой тучи, закрывающей остальную часть диска. При этом высота Солнца над горизонтом должна быть минимальной, а воздух полностью прозрачным. Физика явления аналогична описанной выше физике зелёного луча.

Источник: https://galactikka.com/news-57f4c53fbd0470e57c8b45ab

Зелёный луч

Зелёный луч (англ. Green Flash) – редкое оптическое явление, вспышка зелёного света в момент исчезновения солнечного диска под горизонтом (обычно морским) или появления его из-за горизонта.

Содержание

  • 1 Наблюдение явления
  • 2 Физика явления
  • 3 Ссылки
  • 4 Источник

Наблюдение явления

Для наблюдения зелёного луча необходимы три условия: открытый горизонт (в степи или на море в отсутствие волнения), чистый воздух и свободная от облаков сторона горизонта, где происходит заход или восход Солнца.

Обычная продолжительность зелёного луча всего несколько секунд.

Можно значительно увеличить время его наблюдения, если при его появлении быстро взбегать по насыпи или переходить с одной палубы судна на другую с такой скоростью, чтобы сохранить положение глаза относительно зеленого луча.

Во время одной из экспедиций к Южному полюсу американский летчик и исследователь Р. Бэрд наблюдал зелёный луч в течение 35 минут. Это произошло в конце полярной ночи, когда край солнечного диска в первый раз появился над горизонтом и передвигался вдоль него.

Физика явления

Рефракция (преломление) солнечных лучей в атмосфере сопровождается их дисперсией, т. е. разложением в спектр. При этом сила рефракции зависит от длины волны луча: чем короче длина волны луча, тем сильнее он будет приподниматься за счет рефракции.

В результате наложения друг на друга цветовых лучей от отдельных точек солнечного диска центральная часть его останется белой (а точнее, за счет рассеяния весь диск становится красным) и только верхняя и нижняя каемки диска оказываются в преимущественном положении. Верхняя становится сине-зелёной, нижняя — оранжево-красной. Красная и оранжевая части диска Солнца заходят за горизонт раньше зелёной и голубой

Дисперсия солнечных лучей в наиболее явном виде проявляется в самый последний момент захода Солнца, когда над горизонтом остается небольшой верхний сегмент, а затем только самая „макушка” солнечного диска. Последний луч заходящего Солнца, разлагаясь в спектр, образует «веер» цветных лучей.

Расхождение крайних лучей видимого спектра — фиолетовых и красных составляет в среднем 38″, но при более сильной рефракции оно может быть и значительно больше. Когда Солнце погружается под горизонт, последним лучом мы должны были бы увидеть фиолетовый.

Однако самые коротковолновые лучи — фиолетовые, синие, голубые— на долгом пути в атмосфере (когда Солнце уже у горизонта), настолько сильно рассеиваются, что не доходят до земной поверхности. Кроме того, к лучам этой части спектра меньше чувствительность глаза человека.

Поэтому в последний момент захода происходит быстрая смена цветов от красного через оранжевый и жёлтый к зелёному и последний луч заходящего Солнца оказывается яркого изумрудного цвета. Это явление и получило название зелёного луча.

При восходе Солнца имеет место обратная смена цветов. Первый луч восходящего Солнца — зелёный сменяется жёлтым, оранжевым и, наконец, из-за горизонта показывается красный край восходящего светила. Явление зелёного луча бывает трех 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. При исключительно высокой прозрачности воздуха последний луч может быть зелёно-голубым и даже голубым. Но это случается очень редко.
Читайте также:  Лесная и деревообрабатывающая промышленность

Ссылки

Источник

  • С. В. Зверева. В мире солнечного света. Л., Гидрометеоиздат, 1988, 160 стр. с ил.

Категории:

  • Оптика
  • Оптические явления

Источник: http://mediaknowledge.ru/4b9f8329ac6c8409.html

Необычные природные оптические явления

Многим людям нравятся забавные картинки, обманывающие их визуальное восприятие. Но знаете ли вы, что природа также умеет создавать оптические иллюзии? Причём, выглядят они на порядок более внушительно, чем сделанные человеком.

К ним можно отнести десятки природных явлений и формаций, как редких, так и достаточно распространённых. Северное сияние, гало, зелёный луч, линзовидные облака – лишь малая часть из них.

К вашему вниманию – 25 потрясающих оптических иллюзий, созданных природой.

Огненный водопад «Лошадиный хвост»

Каждый год в феврале потоки воды окрашиваются в огненно-оранжевый цвет

Этот красивый и в то же время пугающий водопад расположен в центральной части Национального Парка Йосемити. Он носит название Horsetail Fall (в переводе – «лошадиный хвост»).

Каждый год на протяжении 4–5 февральских дней туристы могут увидеть редчайшее явление – лучи закатного солнца отражаются в ниспадающих потоках воды. В эти моменты водопад окрашивается в огненно-оранжевый цвет.

Кажется, что с верха горы стекает раскалённая лава, но это всего лишь оптический обман.

Ложное Солнце

Настоящее Солнце и два ложных

Если Солнце находится на малой высоте над горизонтом, а в атмосфере присутствуют микроскопические кристаллы льда, наблюдатели могут заметить несколько светлых радужных пятнышек справа и слева от Солнца. Эти причудливые гало преданно следуют за нашим светилом по небосводу, в какую бы сторону оно не направлялось.

В принципе, это атмосферное явление считается довольно распространённым, но заметить эффект трудно.

Эффект лучше всего наблюдать ранним утром или поздним вечером в полярных районах.

Фата-моргана

Фата-моргана — редчайшая оптическая иллюзия

Фата-морганой называют сложное оптическое атмосферное явление. Наблюдается оно крайне редко. По сути, фата-моргана «состоит» из нескольких форм миражей, благодаря которым отдалённые объекты искажаются и «раздваиваются» для наблюдателя.

Известно, что фата-моргана возникает тогда, когда в нижнем слое атмосферы образуются (как правило, из-за разницы температур) несколько количество чередующихся слоёв воздуха, имеющих различную плотность. В определённых условиях они дают зеркальные отражения.

Вследствие отражения и преломления лучей света, реально существующие объекты могут создавать на горизонте или даже над ним сразу несколько искажённых изображений, которые частично накладываются друг на друга и стремительно меняются со временем, тем самым создавая поразительную картину фата-морганы.

Световой столб

Световой столб, исходящий от опускающегося за горизонт Солнца

Свидетелями световых (или солнечных) столбов мы становимся достаточно часто. Так называется распространённый вид гало. Этот оптический эффект выглядит, как вертикальная полоса света, которая тянется от солнца при закате или восходе.

Световой столб можно наблюдать, когда свет в атмосфере отражается от поверхности мельчайших кристаллов льда, имеющих форму ледяных пластин или миниатюрных стержней с 6-угольным сечением. Кристаллы подобной формы образуются чаще всего в высоких перисто-слоистых облаках.

Но если температура воздуха достаточно низкая, они могут появляться и в менее высоких слоях атмосферы. Думаем, не стоит объяснять, почему световые столбы чаще всего наблюдаются в зимний период.

Брокенский призрак

При соблюдении определённых условий тень может выглядеть, как привидение

Когда на улице стоит густой туман, вы можете наблюдать интересное оптическое явление – так называемый брокенский призрак. Для этого необходимо просто повернуться спиной к основному источнику света. Наблюдатель сможет увидеть собственную тень, лежащую на тумане (или облаке, если вы находитесь в горной местности).

Атлантическая дорога

Кажется, будто этот мост не достроен

Вероятно, в мире нет более живописных автотрасс, чем Атлантическая дорога, расположенная в норвежском округе Мёре-ог-Ромсдал. Уникальное шоссе пролегает через северное побережье Атлантического океана и включает в себя целых 12 мостов, соединяющих дорожным покрытием отдельные острова.

Самое удивительное место Атлантической дороги – мост Storseisundet Bridge. С определённого ракурса может показаться, что он не достроен, а все проезжающие автомобили, поднимаясь наверх, приближаются к обрыву, а потом обрушиваются вниз.

Общая протяжённость этого моста, открытого в 1989 году, составляет 8.3 километра.

В 2005 году Атлантическая дорога была названа «Строением века в Норвегии». А журналисты британского издания The Guardian присудили ей звание лучшей туристической трассы этой северной страны.

Лунная иллюзия

Кажется, что Луна, расположенная над горизонтом, имеет большие размеры

Когда полная Луна склоняется низко над горизонтом, она визуально имеет намного больший размер, чем когда находится высоко в небе. Это явление серьёзно озадачивает тысячи пытливых умов, пытающихся найти ему какое-то разумное объяснение. Но на самом деле это – обычная иллюзия.

Самый незамысловатый способ подтвердить иллюзорность данного эффекта — подержать в вытянутой руке маленький округлый объект (к примеру, монету).

Сравнивая размеры этого объекта с «огромной» Луной у горизонта и «крошечной» Луной в небе, вы удивитесь, ведь поймёте, что её относительный размер не претерпевает никаких изменений.

Можно также свернуть лист бумаги в форме трубы и смотреть через образованное отверстие исключительно на Луну, без любых окружающих её объектов. Опять же, иллюзия исчезнет.

Тени облаков

Тени облаков выглядят, как небольшие островки

В солнечный день с большой высоты очень интересно наблюдать за тенями, отбрасываемыми облаками на поверхности нашей планеты. Они напоминают небольшие постоянно перемещающиеся острова в океане. К сожалению, наземным наблюдателям оценить всё великолепие этой картины не удастся.

Мотылёк атлас

Мотылёк атлас практически не летает

Огромная моль атлас встречается в тропических лесах на Юге Азии. Именно это насекомое является рекордсменов по площади поверхности крыльев (400 квадратных сантиметров). В Индии эту моль разводят для получения шёлковых нитей. Исполинское насекомое производит коричневый шёлк, внешне напоминающий шерсть.

Из-за больших размеров мотыльки атлас отвратительно летают, передвигаясь в воздухе медленно и неуклюже. Зато уникальная расцветка их крыльев помогает маскироваться в естественной среде обитания. Благодаря ей атлас буквально сливается с деревьями.

Роса на паутине

Создаётся иллюзия, что капли росы парят в воздухе

По утрам или после дождя на паутинках можно увидеть крошечные капельки воды, напоминающие ожерелье. Если паутина очень тонкая – у наблюдателя может создаться иллюзия, что капли буквально парят в воздухе. А в холодное время года паутина может быть покрыта инеем либо замёрзшей росой, такая картина выглядит не менее впечатляюще.

Зелёный луч

Зелёный луч, наблюдаемый после захода Солнца

Кратковременную вспышку зелёного света, наблюдаемую за мгновение до появления солнечного диска из-за горизонта (чаще всего, на море) или в момент, когда солнце скрывается за ним, называют зелёным лучом.

Стать свидетелем этого удивительного явления можно при соблюдении трёх условий: горизонт должен быть открытым (степь, тундра, море, горная местность), воздух – чистым, а область захода или восхода Солнца – свободной от облаков.

Как правило, зелёный луч виден не более 2–3 секунд. Чтобы значительно увеличить временной интервал его наблюдения в момент захода Солнца, нужно сразу после появления зелёного луча начать быстро взбегать по земляной насыпи или подниматься по лестнице. Если Солнце восходит – двигаться нужно в противоположном направлении, то есть, вниз.

Физики объясняют эффект зелёного луча рефракцией (то есть, преломлением) солнечных лучей при прохождении через атмосферу. Интересно, что в момент захода или восхода Солнца мы должны были бы раньше всего увидеть синие или фиолетовые лучи. Но длина их волн настолько мала, что при проходе через атмосферу они практически полностью рассеиваются и не доходят до земного наблюдателя.

Околозенитная дуга

Околозенитная дуга выглядит, как перевёрнутая радуга

По сути, околозенитная дуга выглядит, как радуга, перевёрнутая вверх ногами. Некоторым людям она даже напоминает огромный разноцветный смайлик на небе.

Это явление образуется благодаря преломлению солнечных лучей, проходящих через парящие в облаках кристаллики льда определённой формы. Дуга сосредотачивается в зените параллельно горизонту.

Верхний цвет этой радуги – синий, нижний – красный.

Гало

Светящееся кольцо вокруг Луны в ночном небе — это гало

Гало – один из самых известных оптических феноменов, наблюдая за которым, человек может видеть светящееся кольцо вокруг мощного источника света.

Днём гало появляется вокруг Солнца, ночью – вокруг Луны или других источников, к примеру, уличных фонарей. Существует огромное количество разновидностей гало (одной из них является упоминавшаяся выше иллюзия ложного Солнца).

Практически все гало вызваны преломлением света при прохождении через ледяные кристаллы, сосредотачивающиеся в перистых облаках (находящихся в верхних слоях тропосферы). Вид гало определяется формой и расположением этих миниатюрных кристалликов.

Розовый отблеск Солнца

Горы и другие высокие объекты окрашиваются в розоватый цвет

Источник: https://algre.livejournal.com/2326578.html

Зеленый луч

Зеленый луч – это крайне редкое оптическое явление в природе, наблюдаемое от десяти секунд до максимум пяти минут, в момент исчезновения солнечного диска под горизонтом, или напротив, появления  Солнца над горизонтом при условии полного отсутствия облаков, с водной поверхности или с берега. Известно, что время его наблюдения можно еще продлить, если быстро бежать по речной насыпи вверх, или перебегать на судне с одной палубы на другую. Во время одной из своих многочисленных экспедиций на Южный полюс американский исследователь Р. Бэрд наблюдал это явление рекордное время – около тридцати пяти минут. Это происходило в конце полярной ночи, когда край солнечного диска в первый раз появился над горизонтом и передвигался вдоль него. Лучи могут быть также синего, и, что совсем уж редко, красного цвета.

Среди моряков появление зеленого луча считается хорошей приметой и свидетельствует о благоприятном завершении плавания. Люди верят, что тот, кто увидит зеленый луч, тот непременно обретет счастье.

Существует легенда, описанная еще Жюлем Верном в его романе «Зеленый луч», что тот, кому хоть раз посчастливилось увидеть зеленый луч, на всю жизнь обретет так называемую «Сердечную прозорливость».

То есть этого человека навсегда покинут всякие заблуждения и иллюзии, ибо все он сможет прочесть в своем сердце и в сердцах других людей…

Редчайшее явление природы, который наблюдал известный русский поэт Николай Заболоцкий на Балтийском море, толкнуло этого в общем-то совсем не романтического человека на создание вот таких строчек:

Луч, подобный изумруду,

Золотого счастья ключ –

Я его еще добуду,

Мой зеленый слабый луч.

В средней полосе России этот луч можно увидеть изредка в районе Нижнего Новгорода, неподалеку от знаменитой «стрелки» — места слияния двух великих русских рек – Волги и Оки (при благоприятных погодных условиях).

Скептики считают это явление оптическим обманом или своеобразной реакцией утомленного человеческого глаза на солнечный свет. Однако им еще в эпоху отсутствия современной фотографической техники давал отпор известный популяризатор науки Я. И Перельман.

В своей книге «Занимательная физика» он утверждал, что такое явление можно объяснить, оперируя понятиями полученными в средней школе.

Мы сейчас не будем утомлять читателей этими «понятиями», потому что тот объем кино- видео – и фотоматериалов, которыми все мы сейчас располагаем, дает однозначный ответ: зеленый луч существует!

Источник: http://imworld.ru/priroda/zelenyj-luch.html

Ссылка на основную публикацию