Emerald Sunset - un miracol al fizicii

Emerald Sunset - un miracol al fizicii

Practic, cei norocoși, care au avut ocazia să vadă asta, sunt marinari. Ei cred că apariția lui este un semn bun, un semn al unui sfârșit de succes al călătoriei. Oamenii credeau că cel care vede raza verde va găsi fericirea. Lumini strălucitoare de culoare albastru-verde, la marginea Soarelui, lasă impresii și amintiri de neșters pentru o viață întreagă.

Emerald Sunset - un miracol al fizicii

Scepticii consideră că raza verde este ficțiune sau iluzie optică. Unii cred că aceasta este reacția ochiului uman, obosit de contemplarea soarelui. Este pentru ultima popularizator cunoscută a științei YI Perelman, în cartea sa „Fizica Distractiv“, explică nu numai în detaliu cauza fenomenului natural de „lumina verde“, dar, de asemenea, oferă fapte care infirmă diferitele concepții greșite despre ea. Și în vremea noastră, când tehnologia fotografică face posibilă captarea numeroaselor cazuri de apariție a unei raze verde, îndoielile par să lase sceptici.

Emerald Sunset - un miracol al fizicii

Motivele acestui spectacol neobișnuit pot fi explicate cu ușurință, bazându-se pe cunoștințele dobândite în liceu. Se știe că lumina soarelui constă dintr-un set de unde electromagnetice, fiecare având frecvența și lungimea proprie. Un val de o anumită frecvență este perceput de ochiul uman drept culoare: roșu, portocaliu, galben, verde, albastru, albastru și violet (fiecare vânător vrea să știe unde stă fazanul). Culoarea roșie are cea mai mare lungime de undă din spectrul dat, care este de aproximativ 0,7-0,6 micrometri. Pentru florile verzi și violete, lungimea de undă este de aproximativ 0,5 și respectiv 0,4 micrometri. În ciuda unor astfel de diferențe aparent mici în lungimea de undă, razele de diferite culori se răspândesc diferit în materie, în special, au viteze diferite. Dependența vitezei undelor de lumină în materie pe lungimea sau frecvența lor este manifestarea unei dependențe mai generale a ratei de răspuns a materiei la frecvența oscilațiilor câmpului electric în undele luminoase. În fizică, acest fenomen se numește varianță. În majoritatea substanțelor și mediilor, inclusiv în atmosfera terestră, lumina roșie se propagă la o rată mai mare decât lumina albastră-verde. O astfel de dependență, numită dispersie normală, corespunde unui indice de refracție mai mic pentru lumina roșie decât pentru o culoare albastru-verde. Reamintim că indicele de refracție este o cantitate care arată cât de mult viteza luminii în substanța v este mai mică decât în ​​vid: n = c / v, unde c ≈ 3 • 108 m / s este viteza luminii în vid.

Și dacă cunoașteți și legea refracției luminii. toate în general sunt simple. Conform acestei legi, atunci când o lumină înclinată cade pe o limită a mediilor cu indicatori de refracție diferiți, fasciculul de lumină se abate de la direcția inițială de propagare, adică este refractată. Când un fascicul de lumină atinge o regiune cu o valoare mai mică de n, de exemplu dintr-un vid, unde n = 1, într-un mediu cu o valoare mare de n, unghiul de refracție este întotdeauna mai mic decât unghiul de incidență. Amintiți-vă că ambele unghiuri sunt măsurate de la normal (perpendicular) la interfața regiunilor. Deoarece indicatorii de refracție pentru valuri de diferite lungimi diferă, unghiurile de refracție vor fi de asemenea diferite, și anume: lumina roșie va fi refractată mai puțin decât cea verde. Acest lucru, în special, cauzează descompunerea luminii albe în spectrul de frecvențe pe măsură ce trece printr-o prismă de sticlă. O descompunere similară a luminii solare în spectru are loc în atmosfera Pământului. Totuși, se observă numai în cazuri individuale și în locuri speciale. Deci, la apus sau la răsărit, razele sale, vizibile observatorului de pe Pământ, se înclină din spațiul cosmic (vid). Pe măsură ce densitatea atmosferei crește odată cu apropierea de suprafața Pământului, indicele de refracție al luminii crește și el. Lumina, răspândită din spațiul cosmic pe suprafața pământului, este în mod constant refractată și, prin urmare, se descompune și într-un spectru și, ca într-o prisma de sticlă, razele de lumină roșie sunt cel puțin refractate. Deși diferența dintre indicii de refracție pentru radiațiile luminoase roșii și albastre-verzi este foarte mică, dar la distanțe mari (sute de kilometri), efectul separării lor este destul de observabil. Acesta este motivul apariției razei verzi. Într-adevăr, în timp ce soarele se află deja cu adevărat în spatele orizontului, iar razele sale roșii trec deasupra observatorului, pot fi văzute razele verzii de undă scurtă, respinse mai puternic. Desigur, razele albastre, albastre și violete, care au o lungime de undă chiar mai scurtă, sunt mult mai refractate, dar este practic imposibil să le vezi: sunt foarte împrăștiate și absorbite în atmosfera pământului.

Emerald Sunset - un miracol al fizicii

Principalul obstacol în calea observării unei raze verde este împrăștierea particulelor suspendate de ceață, praf, fum și altă poluare a aerului terestră, precum și asupra neomogenităților din atmosferă. În plus, așa cum am menționat deja, lungimea căii solare de la punctul de intrare în atmosfera Pământului până la punctul de observație ar trebui să fie destul de mare. Toate aceste condiții sunt îndeplinite cel mai ușor atunci când observați apusul soarelui sau răsăritul soarelui pe spațiile mari de apă. Este aproape imposibil să vedeți o rază verde în stepă sau într-o zonă împădurită. Chiar dacă înțelegem toate cauzele fizice și originea naturală naturală a razei verzi, este dificil să scăpăm de un impact emoțional puternic. Prin urmare, ca și marinari și poeți, vreau să cred că apariția acestui miracol al naturii va servi ca un semn bun pentru țară și pentru oamenii care trăiesc în ea.

Emerald Sunset - un miracol al fizicii