Observación de fenómenos
Para observar el rayo verde, son necesarias tres condiciones: un horizonte abierto (en la estepa, tundra, montañas o en el mar en ausencia de olas), aire limpio y un lado del horizonte libre de nubes donde la puesta o la salida del sol ocurre. La observación a simple vista es rara. Usando un catalejo, un telescopio, binoculares y apuntando el dispositivo al punto del amanecer con anticipación, puede verlo casi cualquier día con un clima adecuado. No puedes mirar más de unos pocos segundos: ¡peligroso! Al atardecer, su brillante luz no permite en absoluto el uso de la óptica.
La duración normal del rayo verde es de solo unos segundos. Puede aumentar significativamente el tiempo de su observación si, cuando aparece, corre rápidamente por el terraplén o se mueve de una cubierta del barco a otra a una velocidad tal que mantenga la posición del ojo en relación con el rayo verde. Durante una de las expediciones al Polo Sur, el piloto y explorador estadounidense Richard Byrd observó el rayo verde durante 35 minutos. Esto sucedió al final de la noche polar, cuando el borde del disco solar apareció por primera vez sobre el horizonte y se movió a lo largo de él (visto desde el polo, el disco solar se mueve casi horizontalmente: su velocidad de ascenso es muy pequeña).
Física del fenómeno
Como resultado de la superposición de los rayos de color de los puntos individuales del disco solar, su parte central permanecerá blanca (o más bien, todo el disco se vuelve rojo debido a la dispersión), y solo los bordes superior e inferior del disco son predominantes. posición. La parte superior se vuelve azul verdosa, la parte inferior se vuelve naranja rojiza. Las partes roja y naranja del disco del Sol se ubican debajo del horizonte antes que las partes verde y azul.
La dispersión atmosférica de los rayos solares se manifiesta más claramente en el último momento de la puesta del sol, cuando un pequeño segmento superior permanece sobre el horizonte, y luego solo la "corona" del disco solar. El último rayo del sol poniente, al descomponerse en un espectro, forma un "abanico" de rayos de colores. La divergencia de los rayos extremos del espectro visible -violeta y rojo- tiene un promedio de 38 ", pero con una refracción más fuerte puede ser mucho mayor. Cuando el Sol se hunde en el horizonte, deberíamos ver violeta con el último rayo. Sin embargo, el más corto las longitudes de onda son violeta, azul, azul: en un largo viaje en la atmósfera (cuando el Sol ya está en el horizonte), se dispersan tanto que no alcanzan la superficie de la tierra. Además, el ojo humano es menos sensible a la rayos de esta parte del espectro Por lo tanto, en el último momento de la puesta del sol, el último rayo del Sol poniente resulta ser de un color esmeralda brillante.Este fenómeno se llama rayo verde .
Al amanecer, se produce el cambio de color inverso. El primer rayo del Sol naciente es verde; luego se le agrega amarillo, naranja y finalmente rojo, formando juntos la luz diurna normal del sol.
El fenómeno del rayo verde se presenta en tres formas:
- en forma de borde verde de la parte superior del disco solar,
- como un segmento verde
- en forma de rayo verde, que parece una llama verde que se escapa del horizonte.
rayo azul y rojo
Con una transparencia de aire excepcionalmente alta, el último haz puede ser verde-azul e incluso azul. Tal fenómeno es extremadamente raro.
También es extremadamente raro observar un "rayo rojo". El rayo rojo aparece en el momento en que el borde inferior del disco solar aparece debajo del borde claramente formado de la nube que cubre el resto del disco. Al mismo tiempo, la altura del Sol sobre el horizonte debe ser mínima y el aire debe ser completamente transparente. La física del fenómeno es similar a la física del rayo verde descrita anteriormente.
en la cultura
- Novela de Julio Verne rayo verde(1882) está dedicado a este fenómeno natural.
- Mencionado en el libro de Leonid Sobolev "Green Ray" sobre los barcos patrulleros de la Flota del Mar Negro durante la Gran Guerra Patria.
- En la tercera parte de la película "Piratas del Caribe" el rayo verde, según el Sr. Gibbs, aparece cuando el alma regresa del inframundo al mundo de los vivos.
- En la historia "Interns" de los hermanos Strugatsky.
- El director francés Eric Romer dirigió la película The Green Ray (1986).
ver también
notas
Fuente
- S. V. Zvereva. En el mundo luz de sol. L., Gidrometeoizdat, 1988, 160 páginas con il.
Enlaces
- andrew t joven Una introducción a los destellos verdes. Universidad Estatal de San Diego. Departamento de Astronomía. - uno de los sitios en inglés más completos dedicado al fenómeno del rayo verde. Archivado
- Les Cowley Flash verde (inglés) . Óptica Atmosférica. Archivado desde el original el 23 de octubre de 2012. Consultado el 20 de octubre de 2012.
- mario cogo Galería Flash Verde. Galaxia Lux. Astrofotografía de Mario Cogo. Archivado desde el original el 23 de octubre de 2012. Consultado el 20 de octubre de 2012.
Fundación Wikimedia. 2010 .
Vea lo que es el "Rayo Verde" en otros diccionarios:
Destello de luz verde en el momento de la desaparición del disco solar bajo el horizonte (generalmente mar) o su aparición por detrás del horizonte. El fenómeno es extremadamente raro, asociado con la refracción de la luz solar en la atmósfera. * * * HAZ VERDE HAZ VERDE, flash… … diccionario enciclopédico
rayo verde- destello Color verde en el momento de la desaparición del disco solar tras el horizonte (generalmente mar) o su aparición desde el horizonte. Se observa en la naturaleza muy raramente, solo en aire muy claro. Dura unos segundos. El fenómeno está asociado con... Diccionario biográfico marino
rayo verde- žalio pluoštas statusas T sritis radioelektronika atitikmenys: engl. haz verde vok. Grünes Bundel, n; Strahl fur Grün, m rus. haz verde, m; rayo verde, m pranc. faisceau vert, m… Radioelectrónica terminų žodynas
Un destello de luz verde sobre el disco solar al atardecer, observado durante varios segundos en el momento en que el borde superior del disco solar desaparece por debajo del horizonte. Origen Z. l. debido a la refracción de la luz solar en la atmósfera. Gran enciclopedia soviética
Destello de luz verde en el momento de la desaparición del disco solar bajo el horizonte (generalmente mar) o su salida del horizonte. El fenómeno es extremadamente raro, asociado con la refracción de la luz solar en la atmósfera... Ciencias Naturales. diccionario enciclopédico
rayo verde- Un fenómeno observado (generalmente en mar abierto, océano) en el momento de la puesta del sol, desapareciendo detrás del horizonte, en forma de un destello (conejito, raya, mancha) de color verde o, con menor frecuencia, color azul. E. Rayo verde D. Grüner Strahl, grüner Lichtstrahl … Diccionario explicativo de ovnis con equivalentes en inglés y alemán
Julio Verne. Verde Rayo
Apuesto a que cada uno de nosotros ha visto repetidamente el cielo rojo al atardecer. Su color característico se debe a la refracción y dispersión de la luz solar en la atmósfera terrestre. Sin embargo, pocas personas han visto una vista tan asombrosa: puesta de sol verde. Este evento natural se puede observar cuando el horizonte está lejos y el aire es cristalino. En la mayoría de los casos, el rayo verde se puede ver solo por un momento sobre la superficie del agua del mar o del océano, y solo a veces, en las montañas. Su aparición en carril central Ucrania es un evento excepcionalmente raro y solo es posible si combinación exitosa un número grande factores favorables. El autor de esta foto logró observar y fotografiar el rayo verde.
Básicamente, los afortunados que tuvieron la oportunidad de ver esto son marineros. Ellos creen que su apariencia - buen augurio, una señal de una finalización exitosa del viaje. La gente creía que el que viera el rayo verde encontraría su felicidad. Los destellos brillantes de color azul verdoso, en el borde del Sol, dejan impresiones y recuerdos imborrables para toda la vida.
Los escépticos consideran que el rayo verde es una ficción o una ilusión óptica. Algunos creen que esta es la reacción del ojo humano, cansado de contemplar el sol. Es por esto último que el famoso divulgador de la ciencia Ya. I. Perelman en su libro "Física entretenida" no solo explica en detalle la razón fenomeno natural"rayo verde", pero también cita hechos que refutan varios conceptos erróneos sobre esto. Y en nuestro tiempo, cuando la tecnología fotográfica permite captar numerosos casos de aparición de un rayo verde, parece que las dudas deben dejar a los escépticos.
Las razones del surgimiento de este espectáculo extraordinario pueden explicarse fácilmente con base en el conocimiento adquirido en escuela secundaria. Se sabe que la luz solar consiste en un conjunto ondas electromagnéticas, cada uno de los cuales tiene su propia frecuencia y longitud. El ojo humano percibe una onda de cierta frecuencia como un color: rojo, naranja, amarillo, verde, azul, índigo y violeta (todo cazador quiere saber dónde está sentado el faisán). El color rojo tiene la mayor longitud de onda en este espectro, que es de aproximadamente 0,7 a 0,6 micrómetros. para verde y Flores moradas la longitud de onda es de aproximadamente 0,5 y 0,4 micrómetros, respectivamente. A pesar de estas diferencias aparentemente pequeñas en la longitud de onda, los rayos color diferente propagarse de manera diferente en la materia, en particular, tienen varias velocidades. La dependencia de la velocidad de las ondas de luz en una sustancia con respecto a su longitud o frecuencia es una manifestación de una dependencia más general de la velocidad de respuesta de una sustancia a la frecuencia de las oscilaciones del campo eléctrico en una onda de luz. En física, este fenómeno se llama dispersión. En la mayoría de las sustancias y entornos, incluida la atmósfera terrestre, la luz roja se propaga a mayor velocidad que la azul-verde. Esta dependencia, llamada dispersión normal, corresponde a índices de refracción más bajos para la luz roja que para la azul-verde. Recuerda que el índice de refracción es un valor que muestra cuánto es menor la velocidad de la luz en una sustancia v que en el vacío: n = c/v, donde c ≈ 3,108 m/s es la velocidad de la luz en el vacío.
Y si además conoces la ley de la refracción de la luz, en general todo es sencillo. De acuerdo a esta ley, con una incidencia oblicua de la luz en el límite de medios con diferentes índices de refracción, el haz de luz se desvía de la dirección original de propagación, es decir, se refracta. Cuando un rayo de luz incide desde una región con un valor menor de n, por ejemplo, desde el vacío, donde n = 1, en un medio con gran valor n el ángulo de refracción es siempre menor que el ángulo de incidencia. Recuerde que ambos ángulos se cuentan desde la normal (perpendicular) a la interfaz entre las regiones. Dado que los índices de refracción para ondas de diferentes longitudes son diferentes, los ángulos de refracción también serán diferentes, es decir: la luz roja se refractará menos que la verde. Esto, en particular, provoca la descomposición luz blanca espectro cuando se pasa a través de un prisma de vidrio. En la atmósfera terrestre tiene lugar una descomposición similar de la luz solar en un espectro. Sin embargo, sólo se observa en casos individuales y en lugares especiales. Entonces, al atardecer o al amanecer, sus rayos, visibles para un observador en la Tierra, caen oblicuamente desde espacio exterior(Aspirar). Dado que la densidad de la atmósfera aumenta a medida que te acercas a la superficie de la Tierra, el índice de refracción de la luz también aumenta. La luz, que se propaga desde el espacio a la superficie de la tierra, se refracta constantemente y, por lo tanto, se descompone en un espectro y, como en un prisma de vidrio, los rayos de luz roja se refractan menos. Aunque la diferencia en los índices de refracción de los rayos de luz rojos y azul verdosos en la atmósfera es extremadamente pequeña, pero a grandes distancias (cientos de kilómetros), el efecto de su separación es bastante observable. Este es precisamente el motivo de la aparición del rayo verde. De hecho, mientras que el sol ya está realmente debajo del horizonte y sus rayos rojos pasan por encima del observador, se pueden ver los rayos verdes de longitud de onda más corta, que son más desviados. Por supuesto, los rayos azul, azul y violeta, que tienen una longitud de onda aún más corta, se refractan con mucha más fuerza, pero es casi imposible verlos: se dispersan y absorben con mucha fuerza en la atmósfera terrestre.
El principal obstáculo para la observación del rayo verde es la dispersión de partículas suspendidas de niebla, polvo, humo y otros contaminantes del aire terrestre, así como la falta de homogeneidad atmosférica. Además, como ya se mencionó, la longitud del camino de la luz solar desde el punto de entrada a la atmósfera terrestre hasta el punto de observación debe ser lo suficientemente grande. Todas estas condiciones se cumplen más fácilmente cuando se observa un atardecer o un amanecer sobre grandes extensiones de agua. Es casi imposible ver un rayo verde en la estepa o en una zona boscosa. Incluso entendiendo todo causas físicas y naturales origen natural rayo verde, es difícil deshacerse de un fuerte impacto emocional. Por lo tanto, como marineros y poetas, me gustaría creer que la aparición de este milagro de la naturaleza será un buen augurio para el país y las personas que viven en él.
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Una nota similar en un periódico llevó a la joven heroína de la novela de Julio Verne "El rayo verde" a un estado de entusiasmo y la impulsó a emprender una serie de viajes con el único propósito de ver el rayo verde con sus propios ojos. El joven viajero no logró, como dice el novelista, observar este hermoso fenómeno natural. Pero todavía existe. El rayo verde no es una leyenda, aunque hay muchas cosas legendarias asociadas con él. Este es un fenómeno que todo amante de la naturaleza puede admirar si lo busca con la debida paciencia.
¿Por qué aparece el rayo verde?
Comprenderás la causa del fenómeno si recuerdas en qué forma se nos aparecen los objetos cuando los miramos a través de un prisma de vidrio. Haz este experimento: sostén el prisma cerca del ojo horizontalmente, con el lado ancho hacia abajo, y mira a través de él un trozo de papel clavado en la pared. Notarás que la hoja, en primer lugar, se ha elevado mucho más que su posición real y, en segundo lugar, tiene un borde azul violeta en la parte superior y uno amarillo rojizo en la parte inferior. El aumento depende de la refracción de la luz, los bordes coloreados dependen de la dispersión del vidrio, es decir, las propiedades del vidrio. desigualmente refractar los rayos color diferente. Los rayos violeta y azul se refractan con más fuerza que otros; por lo tanto, vemos un borde azul violeta en la parte superior; los rojos se refractan más débilmente y, por lo tanto, el borde inferior de nuestra hoja de papel tiene un borde rojo.
Para una mejor comprensión de lo que sigue, es necesario detenerse en el origen de estos bordes coloreados. El prisma descompone la luz blanca que emana del papel en todos los colores del espectro, dando muchas imágenes en color de la hoja de papel, dispuestas, parcialmente superpuestas, en el orden de refracción. De la acción simultánea de estas imágenes de color superpuestas, el ojo recibe una sensación el color blanco(la adición de colores espectrales), pero en la parte superior e inferior sobresalen bordes de colores que no se mezclan. El famoso poeta Goethe, que hizo este experimento y no entendió su significado, imaginó que así había expuesto la falsedad de la doctrina de los colores de Newton, y luego escribió su propia "Ciencia de las flores", que se basa casi por completo en ideas falsas. Nuestro lector, presumiblemente, no repetirá los delirios del poeta y no esperará que el prisma vuelva a colorear todos los objetos para él.
La atmósfera terrestre es para nuestros ojos como un enorme prisma de aire, con la base hacia abajo. Mirando el Sol en el horizonte, lo miramos a través de un prisma de gas. El disco del Sol recibe un borde azul y verde en la parte superior y uno rojo-amarillo en la parte inferior. Mientras el Sol está sobre el horizonte, la luz del disco interrumpe con su brillo rayas de colores mucho menos brillantes, y no las notamos en absoluto. Pero en los momentos de salida y puesta del sol, cuando casi todo su disco se oculta bajo el horizonte, podemos ver el borde azul del borde superior. Es de dos colores: arriba hay una franja azul, abajo, azul, de una mezcla de rayos azules y verdes. Cuando el aire cerca del horizonte es completamente claro y transparente, vemos un borde azul, el "rayo azul". Pero más a menudo, los rayos azules son dispersados por la atmósfera y solo queda un borde verde: el fenómeno del "rayo verde". Finalmente, en la mayoría de los casos, los rayos azules y verdes también son dispersados por la atmósfera nublada, por lo que no se nota ningún borde. El sol se pone en una bola carmesí.
astrónomo de Pulkovo G. A. Tijov, dedicado al "rayo verde" estudio especial, reporta algunos indicios de la visibilidad de este fenómeno. "Si el Sol tiene un color rojo al atardecer y es fácil de observar a simple vista, entonces podemos decir con confianza que no habrá un rayo verde". La razón es clara: el color rojo del disco solar indica una fuerte dispersión de rayos azules y verdes por la atmósfera, es decir, todo el borde superior del disco. “Por el contrario”, prosigue el astrónomo, “si el Sol ha cambiado poco su habitual color amarillo blanquecino y se pone muy brillante (es decir, si la absorción de luz por la atmósfera es pequeña.- IP), después. lo más probable es que espere un rayo verde. Pero aquí es importante que el horizonte sea una línea nítida, sin irregularidades, bosques cercanos, edificios, etc. Estas condiciones se cumplen mejor en el mar; por eso el rayo verde es tan conocido entre los marineros".
Entonces, para ver el "rayo verde", debe observar el Sol en el momento de la puesta o la salida del sol con un cielo muy despejado. A países del sur el cielo en el horizonte es más transparente que el nuestro; por lo tanto, el fenómeno del "rayo verde" se observa allí con mayor frecuencia. Pero entre nosotros no es tan raro; como muchos piensan, probablemente influenciado por la novela de Julio Verne. La búsqueda persistente del "rayo verde" tarde o temprano es recompensada con éxito. Pasó a capturar este hermoso fenómeno incluso con un telescopio. Dos astrónomos alsacianos describen una observación similar de esta manera.
..."A último minuto, que precede a la puesta del sol, cuando, por lo tanto, una parte notable de él es todavía visible, el disco, que tiene un borde ondulado en movimiento, pero claramente definido, está rodeado por un borde verde.
Hasta que el Sol se haya puesto por completo, este borde no es visible a simple vista. Se hace visible solo en el momento. desaparición completa Soles sobre el horizonte. Si mira a través de un telescopio con un aumento suficientemente fuerte (unas 100 veces), puede rastrear todos los fenómenos en detalle: el borde verde se vuelve visible a más tardar 10 minutos antes de la puesta del sol; ella limita parte superior disco, mientras que en la parte inferior se observa un borde rojo. El ancho del borde, inicialmente muy pequeño (solo unos segundos de arco), aumenta a medida que se pone el Sol; a veces alcanza hasta medio minuto de arco. Por encima del borde verde se suelen observar protuberancias verdes que, con la paulatina desaparición del Sol, parecen deslizarse por su borde hasta punto mas alto; a veces se desprenden del borde y brillan por separado durante varios segundos hasta que se apagan" (Fig. 126).
Arroz. 126. Observación prolongada del "rayo verde"; el observador vio un "rayo verde" detrás de la cresta durante 5 minutos. Arriba a la derecha hay un "rayo verde" visible a través de un telescopio. El disco del Sol tiene contornos irregulares. En la posición 1, el resplandor del disco solar ciega el ojo y dificulta ver el borde verde a simple vista. En la posición 2, cuando el disco del Sol casi desaparece, el "rayo verde" se vuelve disponible para el simple ojo.
Por lo general, el fenómeno dura uno o dos segundos. Pero en circunstancias excepcionales, su duración se alarga notablemente. Se notó un caso cuando se observó el "rayo verde" durante más de 5 minutos. El sol se estaba poniendo detrás de una montaña lejana, y un observador a paso rápido vio un borde verde del disco solar, como si se deslizara por la ladera de la montaña (Fig. 126).
Casos muy instructivos de observación del "rayo verde" en amanecer Sol, cuando el borde superior de la luminaria comienza a asomarse por debajo del horizonte. Esto refuta la conjetura expresada a menudo de que el "rayo verde" es una ilusión óptica a la que sucumbe el ojo cuando está cansado del brillo brillante del sol que acaba de ponerse.
El sol no es la única luminaria que emite un "rayo verde". Ocurrió ver este fenómeno generado por la puesta de Venus; se conocen dos observaciones de este tipo.
Como algunos otros fenómenos de la óptica atmosférica, el "rayo verde" no se explica con todos los detalles. La razón es que ha atraído la atención de los físicos hace relativamente poco tiempo y está representado por un número insuficiente de observaciones. Los informes detallados de testigos presenciales sin duda beneficiarán a la ciencia; las observaciones concienzudas de los amigos de la física son muy deseables aquí.
¿Por qué aparece el rayo verde?
Comprenderás la causa del fenómeno si recuerdas en qué forma se nos aparecen los objetos cuando los miramos a través de un prisma de vidrio. Haz este experimento: sostén el prisma cerca del ojo horizontalmente con el lado ancho hacia abajo y mira a través de él un trozo de papel clavado en la pared. Notarás que la hoja, en primer lugar, se ha elevado mucho más que su posición real y, en segundo lugar, tiene un borde azul violeta en la parte superior y uno amarillo rojizo en la parte inferior. El aumento depende de la refracción de la luz, bordes de colores - en dispersión vidrio, es decir, propiedades del vidrio desigualmente refractar rayos de diferentes colores. Los rayos violeta y azul se refractan con más fuerza que otros, por lo que vemos un borde azul violeta en la parte superior; los rojos se refractan más débilmente y, por lo tanto, el borde inferior de nuestra hoja de papel tiene un borde rojo.
Para una mejor comprensión de lo que sigue, es necesario detenerse en el origen de estos bordes coloreados. El prisma descompone la luz blanca que emana del papel en todos los colores del espectro, dando muchas imágenes en color de la hoja de papel, dispuestas, parcialmente superpuestas, en el orden de refracción. De la acción simultánea de estas imágenes de color superpuestas, el ojo recibe una sensación de color blanco (la adición de colores espectrales), pero sobresalen bordes de colores inmiscibles arriba y abajo. El famoso poeta Goethe, que hizo este experimento y no entendió su significado, imaginó que así había expuesto la falsedad de la doctrina de los colores de Newton, y luego escribió su propia "Ciencia de las flores", que se basa casi por completo en ideas falsas. El lector, presumiblemente, no repetirá los delirios del gran poeta y no esperará que el prisma vuelva a pintar todos los objetos para él. La atmósfera terrestre es para nuestros ojos como un enorme prisma de aire, con la base hacia abajo. Mirando el Sol en el horizonte, lo miramos a través de un prisma de gas. El disco del Sol recibe un borde azul y verde en la parte superior y rojo-amarillo en la parte inferior. Mientras el Sol está sobre el horizonte, la luz del disco interrumpe con su brillo rayas de colores mucho menos brillantes, y no las notamos en absoluto. Pero en los momentos de salida y puesta del sol, cuando casi todo su disco se oculta bajo el horizonte, podemos ver el borde azul del borde superior. Es de dos colores: arriba hay una franja azul, abajo, azul, de una mezcla de rayos azules y verdes. Cuando el aire cerca del horizonte es completamente claro y transparente, vemos un borde azul, un "rayo azul". Pero más a menudo los rayos azules son dispersados por la atmósfera y solo queda un borde verde: el fenómeno del "rayo verde". Finalmente, en la mayoría de los casos, los rayos azules y verdes también son dispersados por la atmósfera nublada; entonces no se nota ningún borde: el Sol se pone en una bola carmesí.
El astrónomo de Pulkovo G. A. Tikhov, que dedicó un estudio especial al "rayo verde", informa algunos signos de la visibilidad de este fenómeno. “Si el Sol es rojo al atardecer y es fácil verlo a simple vista, entonces es seguro decir que no habrá un rayo verde”. La razón es clara: el color rojo del disco solar indica una fuerte dispersión de rayos azules y verdes por la atmósfera, es decir, todo el borde superior del disco. “Por el contrario”, prosigue el astrónomo, “si el Sol ha cambiado poco su habitual color amarillo blanquecino y se pone muy brillante (es decir, si la absorción de luz por parte de la atmósfera es pequeña.- IP), entonces lo más probable es que podamos esperar un rayo verde. Pero aquí es importante que el horizonte sea una línea nítida, sin irregularidades, bosques cercanos, edificios, etc. Estas condiciones se cumplen mejor en el mar; por eso el rayo verde es tan conocido entre los marineros”.
Entonces, para ver el "rayo verde", debe observar el Sol en el momento de la puesta o la salida del sol con un cielo muy despejado. En los países del sur, el cielo cerca del horizonte es más transparente que el nuestro, por lo que el fenómeno del "rayo verde" se observa con mayor frecuencia allí. Pero en nuestro país no es tan raro como mucha gente piensa, probablemente bajo la influencia de la novela de Julio Verne. La búsqueda persistente del "rayo verde" tarde o temprano es recompensada con éxito. Pasó a capturar este hermoso fenómeno incluso con un telescopio. Dos astrónomos alsacianos describen tal observación de la siguiente manera:
“... En el último minuto antes de la puesta del sol, cuando, por lo tanto, una parte notable de él todavía es visible, el disco, que tiene un borde ondulado en movimiento, pero claramente definido, está rodeado por un borde verde. Hasta que el Sol se haya puesto por completo, este borde no es visible a simple vista. Se vuelve visible solo en el momento de la desaparición completa del Sol detrás del horizonte. Si mira a través de un telescopio con un aumento suficientemente fuerte (unas 100 veces), puede rastrear todos los fenómenos en detalle: el borde verde se vuelve visible a más tardar 10 minutos antes de la puesta del sol; limita la parte superior del disco, mientras que desde la inferior se observa un borde rojo. El ancho del borde, inicialmente muy pequeño (solo unos segundos de arco), aumenta a medida que se pone el Sol; a veces alcanza hasta medio minuto de arco. Por encima del borde verde, a menudo se observan protuberancias verdes que, con la desaparición gradual del Sol, parecen deslizarse por su borde hasta el punto más alto; a veces se desprenden del borde y brillan por separado durante varios segundos hasta que se apagan” (Fig. 119).
Arroz. 119. Observación a largo plazo del "rayo verde"; el observador vio el "rayo verde" detrás de la cresta durante 5 minutos. Arriba a la derecha está el "rayo verde" visible a través de un telescopio. El disco del Sol tiene contornos irregulares. En la posición 1, el brillo del disco solar ciega el ojo y dificulta ver el borde verde a simple vista. En la posición 2, cuando el disco del Sol casi desaparece, el "rayo verde" se vuelve disponible para el simple ojo.
Por lo general, el fenómeno dura uno o dos segundos. Pero en circunstancias excepcionales, su duración se alarga notablemente. ¡Se notó un caso cuando se observó el "rayo verde" durante más de 5 minutos! El sol se estaba poniendo detrás de una montaña lejana, y un observador a paso rápido vio un borde verde del disco solar, como si se deslizara por la ladera de la montaña (Fig. 119).
Casos muy instructivos de observación del "rayo verde" en amanecer Sol, cuando el borde superior de la luminaria comienza a asomarse por debajo del horizonte. Esto refuta la conjetura expresada a menudo de que el "rayo verde" es una ilusión óptica a la que sucumbe el ojo, cansado del brillo brillante del Sol poniente.
El sol no es la única luminaria que emite un "rayo verde". Ocurrió ver este fenómeno generado por la puesta de Venus. Fizmatgiz, 1958 Nota. edición ].
Doctor en Ciencias Físicas y Matemáticas V. TIMOSHENKO.
Haz verde en el Mar Báltico.
Diagrama de la refracción del rayo del sol. El rayo del sol en la atmósfera de la Tierra experimenta refracción: se refracta, como en un prisma de vidrio.
un rayo como
Esmeralda,
felicidad dorada
llave -
todavía lo conseguiré
mi verde
luz débil...
N. Zabolotski
Cada uno de nosotros ha visto repetidamente cómo el disco solar desaparece detrás del horizonte en el cielo rojo del atardecer. El color característico de una puesta de sol se debe a la refracción y dispersión de la luz solar en la atmósfera terrestre (ver "Ciencia y Vida" No. 9, 1993). Sin embargo, pocas personas conocen otro fenómeno óptico que también ocurre al atardecer y está asociado con la propagación de la luz en la atmósfera terrestre: la aparición de un rayo verde. Este evento natural único se puede observar cuando el horizonte está lejos y el aire es cristalino. En la mayoría de los casos, el rayo verde se puede ver solo por un momento sobre la superficie del agua del mar o del océano, y solo a veces, en las montañas. Su aparición en el centro de Rusia es un evento extremadamente raro y solo es posible con una combinación exitosa de una gran cantidad de factores favorables. El autor de este artículo logró observar y fotografiar un rayo verde en el Volga, en la región de Nizhny Novgorod.
La mayoría de las veces, los marineros observaron el rayo verde durante los viajes largos y creyeron que su aparición era un buen augurio, una señal de que el viaje se había completado con éxito. La gente creía que aquellos que tenían la suerte de ver el rayo verde encontrarían su felicidad. Hay una leyenda contada por Julio Verne en la novela "El rayo verde", según la cual "aquel que al menos una vez tenga la suerte de ver el rayo verde, se convertirá en el dueño de un tesoro invaluable, cuyo nombre es "percepción del corazón". Y entonces la persona no tendrá miedo de ningún engaño e ilusión porque podrá leer sin dificultad en su propio corazón y en los corazones de los demás". Los colores azul verdoso brillante del destello en el borde del Sol dejan impresiones y recuerdos imborrables para toda la vida. Inspiraron al poeta Nikolai Zabolotsky, que observó un rayo verde en el Mar Báltico, para escribir un poema, del cual se toma una estrofa como epígrafe de este artículo.
Los escépticos consideran que el rayo verde es una ficción o una ilusión óptica. Algunos creen que esta es la reacción del ojo humano, cansado de contemplar el sol. Es por esto último que el famoso divulgador de la ciencia Ya. I. Perelman en su libro "Física entretenida" no solo explica en detalle la causa del fenómeno natural "rayo verde", sino que también cita hechos que refutan varios conceptos erróneos sobre esto. Pero recién en nuestro tiempo, cuando la tecnología fotográfica permite captar numerosos casos de aparición de un rayo verde, parece que las dudas deben salir de los escépticos.
Las razones de la ocurrencia de este espectáculo extraordinario se pueden entender fácilmente en base a los conocimientos adquiridos en la escuela secundaria. Se sabe que la luz solar está formada por un conjunto de ondas electromagnéticas, cada una de las cuales tiene su propia frecuencia y longitud. El ojo humano percibe una onda de cierta frecuencia como un color: rojo, naranja, amarillo, verde, azul, índigo y violeta (todo cazador quiere saber dónde está sentado el faisán). El color rojo tiene la mayor longitud de onda en este espectro, que es de aproximadamente 0,7 a 0,6 micrómetros. Para los colores verde y violeta, la longitud de onda es de aproximadamente 0,5 y 0,4 micrómetros, respectivamente. A pesar de diferencias aparentemente pequeñas en la longitud de onda, los rayos de diferentes colores se propagan de manera diferente en la materia, en particular, tienen diferentes velocidades. La dependencia de la velocidad de las ondas de luz en una sustancia con respecto a su longitud o frecuencia es una manifestación de una dependencia más general de la velocidad de respuesta de una sustancia a la frecuencia de las oscilaciones del campo eléctrico en una onda de luz. En física, este fenómeno se llama dispersión. En la mayoría de las sustancias y entornos, incluida la atmósfera terrestre, la luz roja se propaga a mayor velocidad que la azul-verde. Esta dependencia, llamada dispersión normal, corresponde a índices de refracción más bajos para la luz roja que para la azul-verde. Recuerda que el índice de refracción es un valor que muestra cuánto es menor la velocidad de la luz en una sustancia v que en el vacío: n = c/v, donde c ≈ 3 10 8 m/s es la velocidad de la luz en el vacío.
Lo segundo que es necesario para comprender el fenómeno es el conocimiento de la ley de refracción de la luz. De acuerdo con esta ley, con una incidencia oblicua de la luz en el límite de los medios con diferentes índices de refracción, el haz de luz se desvía de la dirección original de propagación, es decir, se refracta. Cuando un haz de luz incide desde una región con un valor menor de n, por ejemplo, desde el vacío, donde n = 1, hacia un medio con un valor mayor de n, el ángulo de refracción siempre es menor que el ángulo de incidencia. Recuerde que ambos ángulos se cuentan desde la normal (perpendicular) a la interfaz entre las regiones. Dado que los índices de refracción para ondas de diferentes longitudes son diferentes, los ángulos de refracción también serán diferentes, es decir: la luz roja se refractará menos que la verde. Esta, en particular, es la razón de la descomposición de la luz blanca en un espectro cuando pasa a través de un prisma de vidrio. En la atmósfera terrestre tiene lugar una descomposición similar de la luz solar en un espectro. Sin embargo, se observa solo en casos individuales y en lugares especiales. Entonces, al atardecer o al amanecer, sus rayos, visibles para un observador en la Tierra, caen oblicuamente desde el espacio exterior (vacío). Dado que la densidad de la atmósfera aumenta a medida que te acercas a la superficie de la Tierra, el índice de refracción de la luz también aumenta. La luz, que se propaga desde el espacio a la superficie de la tierra, se refracta constantemente y, por lo tanto, se descompone en un espectro y, como en un prisma de vidrio, los rayos de luz roja se refractan menos. Aunque la diferencia en los índices de refracción de los rayos de luz rojos y azul verdosos en la atmósfera es extremadamente pequeña, pero a grandes distancias (cientos de kilómetros), el efecto de su separación es bastante observable. Este es precisamente el motivo de la aparición del rayo verde. De hecho, mientras que el sol ya está realmente debajo del horizonte y sus rayos rojos pasan por encima del observador, se pueden ver los rayos verdes de longitud de onda más corta, que son más desviados. Por supuesto, los rayos azul, azul y violeta, que tienen una longitud de onda aún más corta, se refractan con mucha más fuerza, pero es casi imposible verlos: se dispersan y absorben con mucha fuerza en la atmósfera terrestre.
El principal obstáculo para la observación del rayo verde es la dispersión de partículas suspendidas de niebla, polvo, humo y otros contaminantes del aire terrestre, así como la falta de homogeneidad atmosférica. Además, como ya se mencionó, la longitud del camino de la luz solar desde el punto de entrada a la atmósfera terrestre hasta el punto de observación debe ser lo suficientemente grande. Todas estas condiciones se cumplen más fácilmente cuando se observa un atardecer o un amanecer sobre grandes extensiones de agua. Es casi imposible ver un rayo verde en la estepa o en una zona boscosa. Qué este fenómeno podría observarse en el Volga, en el centro de Rusia, muy probablemente debido a excepcionalmente favorable las condiciones climáticas, así como con una buena elección del tiempo y lugar de observación. Ocurrió a principios de mayo, cuando, debido a la primavera tardía, la floración masiva de las plantas aún no había comenzado. El clima era claro y fresco, el aire era limpio y transparente. Estaba en el terraplén del Volga, justo detrás del lugar donde desemboca el Oka, detrás de la llamada flecha. Desde este punto, el Volga es visible a una gran distancia río arriba.
Incluso comprendiendo todas las causas físicas y el origen natural del rayo verde, es difícil librarse de un fuerte impacto emocional. Por lo tanto, como marineros y poetas, me gustaría creer que la aparición de este milagro de la naturaleza sobre el Volga, en el corazón mismo de Rusia, será un buen augurio para el país y las personas que viven en él.
Literatura
Zaermann M. Haz verde en el mar de Kara.- "Ciencia y Vida", 1980, N° 12, p. 109.
Minart M. Luz y color en la naturaleza.- M., 1969.
Perelman Ya. Física entretenida.- M., 1972.
Poluyanov V. Haz verde en el Mar Rojo.- "Ciencia y Vida", 1993, N° 8, p. 27
Urbanchik A. Rayo verde del sol.- "Ciencia y Vida", 1989, N° 12, p. 94.
Ilustración "Haz verde en el Mar Báltico".
En el horizonte, se pueden distinguir los contornos de un puente sobre el Volga, ubicado unos pocos kilómetros antes de la confluencia del Oka con el Volga. Aparentemente, la distancia desde la línea del horizonte hasta el punto de observación resultó ser suficiente para separar los rayos solares refractados en un espectro. Así que vi un rayo verde.
