В основному, щасливчики, яким випала можливість таке побачити, - моряки. Вони вважають, що його поява - хороша прикмета, знак вдалого завершення подорожі. Люди вірили, що той, хто побачив зелений промінь - знайде своє щастя. Яскраві спалахи синьо-зеленого кольору, на краю Сонця, залишають незабутні враження і спогади на все життя.
Скептики вважають зелений промінь вигадкою або оптичним обманом. Деякі вважають, що це реакція людського ока, стомленого спогляданням сонця. Саме для останніх знаменитий популяризатор науки Я. І. Перельман у своїй книзі "Цікава фізика" не тільки докладно пояснює причину природного явища "зелений промінь", а й наводить факти, які спростовують різні помилки з цього приводу. А в наш час, коли фотографічна техніка дає можливість відобразити численні випадки появи зеленого променя, сумніви, схоже, повинні залишити скептиків.
Причини виникнення цього незвичайного видовища легко пояснити спираючись на знання, отримані в середній школі. Відомо, що сонячне світло складається з набору електромагнітних хвиль, кожна з яких має свою частотою і довжиною. Хвиля певної частоти сприймається людським оком як колір: червоний, оранжевий, жовтий, зелений, блакитний, синій і фіолетовий (кожен мисливець бажає знати, де сидить фазан). Червоний колір має найбільшу в заданому діапазоні довжиною хвилі, яка становить близько 0,7-0,6 мікрометра. Для зеленого і фіолетового кольорів довжина хвилі дорівнює приблизно 0,5 і 0,4 мікрометра відповідно. Незважаючи на такі, здавалося б, невеликі відмінності в довжині хвилі, промені різного кольору по-різному поширюються в речовині, зокрема мають різні швидкості. Залежність швидкості світлових хвиль в речовині від їх довжини або частоти є прояв більш загальної залежності швидкості відгуку речовини на частоту коливань електричного поля в світловій хвилі. У фізиці таке явище називається дисперсією. У більшості речовин і середовищ, в тому числі і в земній атмосфері, червоне світло поширюється з більшою швидкістю, ніж синьо-зелений. Така залежність, звана нормальною дисперсією, відповідає меншим показниками заломлення для червоного світла, ніж для синьо-зеленого. Нагадаємо, що показник заломлення - це величина, що показує на скільки швидкість світла в речовині v менше, ніж у вакуумі: n = c / v, де з ≈ 3 • 108 м / c - швидкість світла у вакуумі.
А якщо ви ще й знаєте закон заломлення світла. все взагалі просто. Відповідно до даного закону, при похилому падінні світла на кордон середовищ з різними показниками заломлення світловий промінь відхиляється від початкового напрямку поширення, тобто заломлюється. При попаданні світлового променя з області з меншим значенням n, наприклад з вакууму, де n = 1, в середу з великим значенням n кут заломлення завжди менше кута падіння. Нагадаємо, що обидва кута відраховуються від нормалі (перпендикуляра) до кордону розділу областей. Так як показники заломлення для хвиль різної довжини розрізняються, то і кути заломлення будуть різними, а саме: червоне світло буде переломлюватися менше, ніж зелений. Це, зокрема, служить причиною розкладання білого світла в спектр при його пропущенні через скляну призму. Подібне розкладання сонячного світла в спектр має місце і в атмосфері Землі. Однак спостерігається воно лише в окремих випадках і в особливих місцях. Так, під час заходу або сходу сонця його промені, видимі спостерігачем на Землі, похило падають з космічного простору (вакууму). Оскільки щільність атмосфери наростає при наближенні до поверхні Землі, то і показник заломлення світла збільшується. Світло, поширюючись з космосу до земної поверхні, постійно переломлюється, а значить, і розкладається в спектр, причому, як і в скляній призмі, найменше переломлюються промені червоного світла. Хоча відмінність показників заломлення для червоного і синьо-зеленого світлових променів в атмосфері вкрай мало, але на великих відстанях (сотні кілометрів) ефект їх поділу цілком спостерігаємо. Саме в цьому і полягає причина появи зеленого променя. Дійсно, в той час як сонце вже реально знаходиться за лінією горизонту і його червоні промені проходять вище спостерігача, більш короткохвильові зелені промені, відхилені сильніше, можна побачити. Звичайно, блакитні, сині і фіолетові промені, що володіють ще меншою довжиною хвилі, переломлюються набагато сильніше, але побачити їх практично неможливо: вони дуже сильно розсіюються і поглинаються в земній атмосфері.
Основна перешкода для спостереження зеленого променя - розсіювання на зважених частинках туману, пилу, диму та інших земних забруднень повітря, а також на неоднорідностях атмосфери. Крім того, як уже згадувалося, довжина шляху сонячного світла від точки входу в атмосферу Землі до точки спостереження повинна бути досить великою. Всі ці умови найлегше виконуються при спостереженні заходу або сходу сонця на великих водних просторах. Побачити зелений промінь в степу або в лісистій місцевості практично неможливо. Навіть розуміючи все фізичні причини і природне природне походження зеленого променя, важко позбутися сильного емоційного впливу. Тому, подібно морякам і поетам, хочеться вірити, що поява цього чуда природи послужить хорошою ознакою для країни і живуть в ній людей.
