»нтеллектуальные развлечени€. »нтересные иллюзии, логические игры и загадки.

ƒобро пожаловать ¬ ћ»– «ј√јƒќ , ќѕ“»„≈— »’
»ЋЋё«»… » »Ќ“≈ЋЋ≈ “”јЋ№Ќџ’ –ј«¬Ћ≈„≈Ќ»…
—тоит ли довер€ть всему, что вы видите? ћожно ли увидеть то, что никто не видел? ѕравда ли, что неподвижные предметы могут двигатьс€? ѕочему взрослые и дети вид€т один и тот же предмет по разному? Ќа этом сайте вы найдете ответы на эти и многие другие вопросы.

Log-in.ru© - мир необычных и интеллектуальных развлечений. »нтересные оптические иллюзии, обманы зрени€, логические флеш-игры.

ѕривет! ’очешь стать одним из нас? ќпределись…    
≈сли ты уже один из нас, то вход тут.

 

 

јмнези€?   я новичок 
Ёто факт...

»нтересно

¬ јвстралии больше кроликов, чем людей в  итае.

≈ще   [X]

 +71 

Ўрифт: A A A

«агадка €влени€ зеленого луча

√.—.»ванов-’олодный / "¬селенна€ и ћы"

ћногие слышали о существовании или сами наблюдали €вление зеленого луча, возникающего при заходе —олнца: после того, как под горизонт опускаетс€ основна€ часть его диска, цвет исчезающего краешка последовательно мен€етс€ от оранжево-желтого до зеленого (а иногда и голубого). ѕроцесс длитс€ менее секунды (0,3-0,5 с). явление объ€сн€етс€ тем, что вследствие рефракции последними видимыми солнечными лучами в атмосфере «емли оказываютс€ зеленые и голубые участки спектра, дл€ которых эффект рефракции сильнее.

Ќиже пойдет речь о другом €влении, имеющем близкое название, - вспышка зеленого луча. ¬спышка зеленого луча в виде горизонтально выт€нутой области свечени€ происходит сразу после захода —олнца, отличаетс€ высокой €ркостью и характерным изумрудно-зеленым цветом. ќбласть свечени€ оторвана от кра€ диска —олнца и имеет большую прот€женность, чем видима€ перед тем последн€€ горбушка —олнца.

«агадка €влени€ зеленого луча: –ис.1

явление обладает длительностью более 2-3 секунд, доход€ до 10 секунд. ќбычно оно наблюдаетс€ с палубы корабл€ над морским горизонтом, но его наблюдают и с суши, даже в горах. «на€ заранее момент и азимут восхода —олнца, изумительную вспышку изумрудного цвета удаетс€ увидеть не только после захода, но и перед самым восходом —олнца. ƒлительность вспышки настолько велика, что даже хватает времени, чтобы ее сфотографировать. B Sky and Telescope, (Feb. 1992, p. 200) Ѕ.≈.Ўефер сообщает, что с вершины горы —ьерро “ололо в „или он наблюдал чудесную вспышку зеленого луча в течение 14 секунд. Ќа √авай€х чета ј. и ћ. ћейнелов наблюдала вспышку зеленого луча, несмотр€ на сильное покраснение заход€щего —олнца. “акие особые случаи, по мнению Ѕ.≈.Ўефера, никак нельз€ объ€снить в рамках представлений об эффекте обычного зеленого луча. — другой стороны, загадочное €вление вспышки зеленого луча пока не получило никакого объ€снени€.

јвтор статьи неоднократно наблюдал это €вление как вечером, так и утром (и фотографировал его) с борта научно-исследовательского судна ѕрофессор ¬изе в тропической јтлантике в апреле-мае 1978 г. ѕри наблюдении с верхней палубы корабл€ длительность изумрудной вспышки несколько возрастала, что облегчало ее фотографирование. Ќа фотографии цвет свечени€ искажаетс€ из-за неправильного подбора экспозиции. Ѕыло €сно видно, что по окончании обычного €влени€ атмосферной рефракции, когда цвет луча от кра€ —олнца последовательно переходит от желто-оранжевого к зеленому, дополнительно наблюдаетс€ другое €вление - вспышка зеленого луча. ќбласть свечени€ в отличие от вида горизонта представл€етс€ нерезкой, как бы расфокусированной, что видно и на фотографи€х.

ќсновные особенности €влени€

ѕрежде чем начинать говорить о конкретной оптической схеме, подытожим главные особенности наблюдаемого €влени€.

1) Ёффект наблюдаетс€ в тропиках. [ѕрим. ’от€ фото вверху €вно не в пользу этого утверждени€.]

2) Ћини€ наблюдени€ проходит вблизи направлени€ на горизонт в том месте, где —олнце скрылось при заходе или должно взойти при восходе. ѕоэтому область свечени€ вспышки по вертикали отстоит немного от кра€ солнечного диска. ”читыва€, что длительность вспышки зеленого луча превосходит 2-3 с, можно оценить, что область свечени€ простираетс€ более, чем на 1-1,5 угловых минуты над краем диска —олнца.

3) »зображение нерезкое, как бы расфокусированное, и к тому же выт€нуто по горизонтали. √оризонтальна€ прот€женность области свечени€ на пор€док превосходит вертикальный размер.

4) ƒлительность свечени€ вспышки возрастает с увеличением высоты наблюдени€.

5) ÷вет свечени€ - изумрудно-зеленый.

ќбычно при поиске механизма образовани€ €влени€ вспышки зеленого луча не рассматривают всю совокупность этих фактов, да и многие из них стали известны лишь недавно.

«агадка €влени€ зеленого луча: –ис.2

–ис. 1 ѕрохождение луча света от —олнца через атмосферу к наблюдателю ј. ¬ области 1 пунктиром показано облако частиц, расположенное в слое на определенной высоте. ¬ области 2 луч света испытывает полное внутреннее отражение.

ѕути объ€снени€ €влени€ вспышки зеленого луча

¬ природе известно €вление, которое чем-то напоминает рассматриваемое. ѕри наличии изморози, взвешенной в атмосфере, часто наблюдаетс€ образование цветных колец или венцов вокруг —олнца или Ћуны. »нтенсивность свечени€ велика, т. к. солнечные венцы наблюдаютс€ на фоне дневного неба. ¬ отличие от гало, которое наблюдаетс€ чаще, но не имеет вида отдельных радужных колец, а представл€ет собой прот€женную область белесоватого свечени€ (т. к. это есть размыта€ совокупность венцов разного размера), чистые венцы образованы диффракцией света на частицах, обладающих примерно одинаковыми размерами. ѕоскольку наблюдаемый угол диффракции составл€ет 0,5-5∞, то можно оценить, что размер этих частиц лежит в интервале 10-100 микрон. ≈сли при наличии венца произойдет, например, заход —олнца за горизонт, то при определенных услови€х некоторое врем€ может быть видна часть венца над горизонтом. —итуаци€ сходна с той, при которой бывает видна часть радуги, хот€ —олнце при этом может дл€ наблюдател€ быть закрыто облаком.

¬ природе известно €вление, которое чем-то напоминает рассматриваемое. ѕри наличии изморози, взвешенной в атмосфере, часто наблюдаетс€ образование цветных колец или венцов вокруг —олнца или Ћуны. »нтенсивность свечени€ велика, т. к. солнечные венцы наблюдаютс€ на фоне дневного неба. ¬ отличие от гало, которое наблюдаетс€ чаще, но не имеет вида отдельных радужных колец, а представл€ет собой прот€женную область белесоватого свечени€ (т. к. это есть размыта€ совокупность венцов разного размера), чистые венцы образованы диффракцией света на частицах, обладающих примерно одинаковыми размерами. ѕоскольку наблюдаемый угол диффракции составл€ет 0,5-5∞, то можно оценить, что размер этих частиц лежит в интервале 10-100 микрон. ≈сли при наличии венца произойдет, например, заход —олнца за горизонт, то при определенных услови€х некоторое врем€ может быть видна часть венца над горизонтом. —итуаци€ сходна с той, при которой бывает видна часть радуги, хот€ —олнце при этом может дл€ наблюдател€ быть закрыто облаком.

ѕо аналогии с этим можно себе представить геометрическую схему образовани€ €влени€ диффракции солнечного света на расположенном над поверхностью «емли облаке частиц одинакового размера (область 1 на рис. 1). —вечение будет наблюдатьс€ после того, как —олнце зайдет за горизонт. ѕри подход€щем подборе размеров частиц можно удовлетворить р€ду характеристик €влени€ вспышки зеленого луча, перечисленных выше. Ќаибольшую трудность тут представл€ет объ€снение длительности вспышки и ее изумрудно-зеленого цвета.

ќднако кроме рассмотрени€ эффектов взаимодействи€ лучей солнечного света с атмосферой на больших высотах (область 1 на рис. 1) может быть альтернативный подход, когда рассматриваютс€ эффекты, наоборот, в самой нижней точке траектории лучей (область 2 на рис. 1).

Ќаблюдени€ вспышек зеленого луча производ€т неизгладимое впечатление, и многие астрономы и физики пытались дать объ€снение этому €влению. Ќасколько серьезно этой проблемой занималс€ знаменитый экспериментатор –оберт ¬уд, можно прочесть в его ‘изической оптике, в которой описан специальный лабораторный опыт. ѕри слоистой смеси из трех подход€щих жидкостей в кювете из-за рефракции наблюдалось отклонение луча света от горизонтали, при этом по ходу луча происходило отклонение и вверх, и вниз на прот€жении всего одного метра. »менно этот эффект своеобразного миража заход€щей за горизонт части —олнца может быть положен в основу объ€снени€ вспышки зеленого луча.

¬ атмосфере «емли часто складываютс€ услови€, вызывающие сильную рефракцию лучей света и даже их полное внутреннее отражение от градиенов, или стратифицированных слоев плотности и температуры, в атмосфере. Ќаиболее известны среди них эффекты бликов над гор€чим шоссе, а также €вление миража.

¬ нижней части траектории лучей (область 2 на рис. 1) могут происходить и другие €влени€. Ќапример, в »«ћ»–јЌе д.ф.-м.н. ј.¬.ѕопов предложил рассмотреть следующую схему. ѕри прохождении луча солнечного света близко от морской поверхности рефракци€ света может происходить на вершинах наиболее высоких волн, работающих как оптические призмы. Ёта гипотеза могла бы объ€снить зеленую окраску луча как результат прохождени€ его через значительную толщу морской воды, имеющей, как известно, минимум поглощени€ в зеленой область спектра.  онкретный расчет пути лучей по этой схеме пока не производилс€.

«агадка €влени€ зеленого луча: –ис.3 ¬ернемс€ к рассмотрению эффекта полного внутреннего отражени€ при косом падении лучей, который происходит на отрицательном градиенте коэффициента преломлени€ в приземной атмосфере. ћы предполагаем, что над теплой поверхностью океана в тропических широтах создаютс€ благопри€тные услови€ дл€ осуществлени€ этого эффекта при наблюдении на больших рассто€ни€х, чему есть определенные свидетельства. ѕроведем качественное рассмотрение следствий такого эффекта в свете перечисленных выше особенностей €влени€ вспышки зеленого луча.

1) –азделение моментов наблюдени€ самого —олнца и лучей, испытавших полное внутреннее отражение, в данном случае очевидно. ќценим количественно временной сдвиг между ними, а также зависимость длительности €влени€ от высоты наблюдени€ h. »звестно, что чем выше точка наблюдени€ над уровнем мор€, тем дальше от нее располагаетс€ область горизонта. ѕри этом область горизонта €вл€етс€ довольно прот€женной, хот€ дл€ наблюдател€ горизонт и выгл€дит как край некоторого экрана. –ассто€ние до нее, как известно, с хорошим приближением возрастает пропорционально , и чем она дальше, тем, естественно, больше ее размер при прочих равных услови€х и тем дольше дл€ наблюдател€ она освещаетс€ лучами заход€щего —олнца. ¬ысота верхней палубы большого корабл€ в 2-3 раза больше, чем нижней, поэтому следует ожидать, что в этих двух случа€х длительность наблюдени€ €влени€ отличаетс€ в 1,4-1,7 раза. ѕри наблюдении с гор высотой в 3-4 тыс. метров оценка длительности вспышки возрастает в 10-20 раз (что и наблюдал Ѕ.≈.Ўефер).

2) ѕространственное разделение —олнца и области свечени€. — увеличением высоты точки наблюдени€ возрастает не только длительность вспышки зеленого луча, но и угловое рассто€ние области свечени€ от кра€ солнечного диска, которое также пропорционально .

3) Ёффект сферического зеркала. “очки свечени€ рассматриваемого блика от неоднородно стратифицированной атмосферы расположены на поверхности сферы - коаксиальной поверхности океана. ќсвещающий ее почти параллельный пучок лучей, идущий от небольшой части солнечного диска, до момента полного захода еще может освещать область блика. ќтража€сь от этого сферического зеркала, он образует мнимое изображение кра€ —олнца, то есть мираж. ѕоэтому оно нам кажетс€ размытым. »з-за косого падени€ лучей возникает эффект астигматизма, который приводит к расфокусировке и выт€гиванию изображени€ по горизонтали. Ёто соответствует наблюдаемым фактам, отмеченным выше.

4) «ависимость от длины волны. ясно, что рассмотренное выше сферическое зеркало представл€ет собой известную идеализацию. »з-за флуктуаций неоднородности атмосферы, вли€ни€ эффектов ветра, п€тнистой структуры температуры океана и т. п. зеркало не представл€ет собой сплошной поверхности, а его элементы располагаютс€ в определенной области высот. “очка наблюдени€ находитс€ на рассто€нии, которое много больше размеров неоднородностей. ¬ этих услови€х следует учесть эффект рассе€ни€ света на неоднородност€х. »звестно, что качественно, как при косом отражении лучей света от матовой поверхности, при этих услови€х интенсивность рассе€нного света пропорциональна «агадка €влени€ зеленого луча: –ис.4 . ¬ случае молекул€рного рассе€нного солнечного света на неоднородност€х атмосферы установлено, что a=4, и в итоге цвет неба получаетс€ голубым. ѕри меньшем значении «агадка €влени€ зеленого луча: –ис.5 цвет рассе€ного солнечного света соответствует меньшему сдвигу в коротковолновую часть спектра и может стать зеленым (даже изумрудно-зеленым). Ётот вывод требует экспериментальной проверки.

“аким образом, прин€в схему полного отражени€ солнечного света на отрицательном градиенте коэффициента преломлени€ атмосферы в точке видимого горизонта, можно попытатьс€ объ€снить всю совокупность наблюдаемых фактов вспышки зеленого луча как эффект своеобразного миража заход€щей части диска —олнца. –азвиваемое нами представление о вспышке зеленого луча и его механизме находитс€ вне традиционных подходов. ѕредполагаемое объ€снение всей совокупности наблюдаемых эффектов позвол€ет вести организацию и планирование исследовани€ €влени€ в качественно новом направлении, проводить различные эксперименты и наблюдени€ по уточнению и проверке эффектов. ”бедительные аргументы могли бы дать спектральные наблюдени€ зеленой вспышки.

Dmitry

опубликовать на FaceBook
← Ќазад?       —лучайна€ заметка       ѕохожа€       ¬перед! →

4 комментари€ (в архиве — 5 комментариев)  

0
ќл€

—колько всего загадочного происходит, а мы спокойненько попиваем чаЄк:)

0
јнастаси€

«еленый луч-это что то!ѕравда хотелось бы чтоб здесь были предоставлены и другие точки зрени€ про зеленый луч(например многие думают что это обман зрени€)Ѕыло бы интересно если бы вы предоставили нам эти точки зрени€,а потом опровергли.ј так очень интересно!—ѕј—»Ѕќ!

0
бтск

¬ 3 части ѕиратов  арибского мор€ такое же €вление

0
фатима

мне так всЄ нравитс€!

ќтпишись
¬аш лимит — 2000 букв

¬ключите отображение картинок в браузере  →