短暂而迷人的“绿光”现象

你曾经在海上观察过日落吗？毫无疑问，你一定观察到了。那么，你有没有观察到太阳的上边缘与水平面平齐，然后完全消失？我想你一定也注意到了。然而，如果当你观察时，没有云，天空是完全清晰的，你有没有注意到当太阳发出最后一缕光的时候发生了什么？恐怕不行。然而，我建议你不要失去这样的观察机会:在那一刻，你看到的将不是红灯，而是绿色，明亮的绿灯。这种颜色太美了，以至于任何一个画家都无法在调色板上找到它。即使是大自然本身也无法在其他地方如最清澈的海水中呈现出如此美丽的色彩。这篇发表在英国报纸上的短文引起了儒勒·凡尔纳小说《绿灯》中年轻女主人公的极大兴趣。她开始到处旅行，唯一的目的就是亲眼看到绿灯。根据小说家的叙述，这位年轻的苏格兰女旅行家没有实现她的目标，也没有看到这美丽的自然景观。但是这种现象确实存在。关于绿光，虽然经常有许多传说，但这种现象本身并不是传说。每个热爱自然的人，只要他有耐心去寻找并能看到这种现象，肯定会赞美这种风景的美丽。

为什么会出现绿灯？

对于这个问题，只要你想到我们透过棱镜看物体时看到的东西，你就会明白。请首先做一个实验:将三棱镜平放在你眼前，底面朝下，然后用它观察钉在墙上的一张白纸。你会发现，首先，这张纸明显高于它原来的位置。第二，纸的上面会显示紫色，而下面会显示黄色和红色。纸的兴起是由于光的曲折作用。纸张边缘的颜色是由于玻璃的分散。这是因为玻璃对不同颜色的光有不同的折射率。紫色和蓝色的光比其他颜色折射更多，所以我们在纸张的顶面看到紫色和蓝色。红光折射最差，所以我们在纸的下面看到红色。

为了使下面的解释容易理解，我们不得不在这个颜色边上多说几句。三棱镜将从白纸反射的白光分散成光谱上的所有颜色，导致纸张的许多彩色图像按照颜色折射率的顺序排列在一起并相互重叠。在所有颜色重叠的中间部分，我们的眼睛过去是白色的(光谱颜色的总和)，但是上下两边显示的是纯色，没有其他颜色重叠。著名诗人歌德也做了这个实验。他不明白它的原因。他认为他发现牛顿关于颜色的理论是不正确的，并写了一篇关于颜色科学的文章，这篇文章几乎完全基于颠倒是非的理论。我想我们的读者肯定不会重复歌德的错误，也不会希望棱镜给物体增添色彩。

地面上的大气就像一个大三棱镜，它的底部朝下对着我们的眼睛。我们看到了落在地平线上的太阳，我们就是通过这个空气棱镜观察到的。因此，太阳圆形表面的上边缘是蓝绿色的，而下边缘是黄绿色的。当太阳的位置仍然高于地平线时，因为圆形表面中心的刺眼光线超过边缘亮度较弱的各种颜色的光线，我们根本看不到这种颜色。但是在日出和日落时，当整个太阳的圆形表面都隐藏在地平线下时，我们可以在上边看到蓝色。这条边实际上是双色的，上面有一条蓝色带，下面是天蓝色和蓝色与绿色的混合光。因此，如果地平线附近的空气完全干净透明，我们可以看到蓝色的边缘——“蓝光”。然而，这种蓝光经常散射到大气中，只留下一个绿色的边缘，这就是“绿光”现象。然而，因为地面上的大气在大多数情况下是多云的，那么蓝色和绿色的光都会被散射，然后我们就找不到任何颜色的边缘，太阳就会像火红的球一样从山上落下来。

普尔科夫天文台的天文学家蒂霍夫曾经对“绿光”做过专门研究。他告诉我们，我们可以看到这种现象的许多迹象。“如果太阳下山时有红色，用普通的肉眼看它并不刺眼，你可以肯定地说绿光是看不见的。”原因很清楚:太阳的红色意味着在大气的作用下失去蓝色和绿色的光，这意味着太阳圆形表面上边缘的颜色完全消失了。天文学家继续说，“另一方面，如果太阳下山时没有明显改变它原来的黄白色，而且它非常耀眼，那么你就可以非常肯定地期待绿光。但是，这里必须有一个条件，那就是过去的地平线必须非常清晰，没有凹凸不平的地方，附近没有树林、建筑物等等。这些条件只有在海上才容易得到；所以水手们经常熟悉绿灯。”

这样，如果你想看到太阳的“绿光”，你必须在天空非常干净的时候观察日出或日落。在南方国家，地平线上的天空相对清晰，因此在南方可以更经常地观察到“绿灯”现象。然而，受儒勒.凡尔纳的影响，"绿灯"现象并不像普通人想象的那样罕见。只要你坚持寻找，你迟早会看到的。甚至有些人已经用双筒望远镜看到了这个美丽的现象。两位阿尔萨斯天文学家写了关于这个观测的文章:

......在太阳完全落山的前一分钟，当太阳的大部分仍然可以被看到时，*的轮廓是明显的，像波浪一样绕着太阳移动，被一圈绿色的边缘所包围。

在太阳完全落山之前，肉眼看不到这个绿色的边界。只有当太阳完全消失在地平线下时，才能被看见。如果我们通过一个相当高倍数(大约100倍)的望远镜观察，我们可以清楚地看到所有这些现象:在日落前至少10分钟可以看到绿色的边界；它围绕着太阳圆形表面的上部，但同时在四周的下部可以看到红色的边界。这个绿色边框起初很窄(视角总共只有几秒钟)。在太阳逐渐降低之后，边界逐渐变宽，有时增加到视角的一半。在这个绿色边界的顶部，经常可以看到的是绿色的凸起，随着太阳逐渐消失，就像沿着它的边缘滑动到最高点。有时它们甚至会脱离边缘，在出门前持续发光几秒钟。

“绿灯”现象通常只持续一两秒钟。但是，在特殊情况下，这一期限可以大大延长。例如，一些人已经看到“绿灯”超过5分钟。太阳落在山后面很远的地方，一个快速移动的人看到太阳圆形表面上的绿色边界，就好像它正滑下山坡(图110)。

日出时，当太阳的上缘开始露出地平线时，观察“绿光”也很有趣。这一事实可以证明，许多人的论断是错误的，即“绿光”只是在日落前受太阳光线刺激而产生的光学幻觉。

太阳不是唯一能发出“绿光”的天体。一些人发现金星落下时会发出绿光。