为什么会出现绿光呢

如果您能够回忆起我们透过玻璃三棱镜看到的物体是什么样子，您就可以明白产生这种现象的原因了。请您做这样一个实验：把一个三棱镜平放在眼前，宽的底面朝下，透过三棱镜观察一张钉在墙上的白纸。您会发现，首先，这张纸的位置明显比实际位置要高很多；其次，白纸的上面会出现一条紫蓝色的光带，而下面会有一条黄红色的光带。使纸的位置升高的原因是光线折射，而产生彩色光带的原因是玻璃的色散作用，即玻璃对不同颜色光线的折射率不同。紫色和蓝色光线产生的折射要比其他颜色光线更强，因此我们在纸的上面看到一条紫蓝色的光带；而红光的折射率最低，所以这张纸的下面出现了一条红色光带。

为使后面的论述更容易理解，我们必须在这个彩色光带的问题上再做短暂的停留。纸发出的白色光线，经过三棱镜后会分解为光谱中所有的颜色，形成多个彩色映象，这些映象按照折射率排列，而且部分重叠。这些叠加在一起的彩色映象同时作用在我们的眼睛上时，我们看到的就是白光（光的叠加），但是在上面和下面会显露出没有与其他颜色重叠的光边。

著名的诗人歌德在做过这个实验后并没有明白其中道理，还认为自己发现了牛顿颜色理论中的错误，提出了自己的《颜色论》，但是这个理论几乎全部是建立在荒谬的概念上的。我想读者一定不会重蹈伟大诗人的覆辙，不会认为是三棱镜给物体涂上了其他颜色。

地球的大气层对于我们的眼睛来说，就是一个巨大的、底面朝下的三棱镜，我们就是透过这个气体三棱镜观察地平线上的落日的。在太阳的上缘，会看到蓝色和绿色的光带，而在下缘则是黄红色的光带。如果太阳还在地平线之上，日轮中央耀眼的光亮盖过了这些亮度较弱的光带，使我们完全察觉不到它们的存在。但是在日出和日落的时候，几乎整个太阳都隐藏在地平线之下，我们就能够看到太阳上缘的蓝色光带。这个光带实际上是有两种颜色，上面是一条蓝色光带，下面是由蓝绿两种光线混合而成的天蓝色光带。如果接近地平线的空气是完全清澈透明的，我们就能够看见蓝色的光带——“蓝光”。但是蓝光经常会在大气中发生散射，我们就会只看到绿色的光带，这就是神奇的“绿光”。不过，在大部分情况下，大气都是浑浊不清的，不论是蓝光还是绿光都会发生散射，这时我们什么光带都不会看到，太阳就会像一个红色火球一样落下去了。

普尔科沃天文台天文学家季霍夫曾经对“绿光”做过专门的研究，提出一些出现这种现象的征兆。

“如果太阳在落山时呈现红色，而且我们可以用双眼直接去观察它，那么可以肯定地说，绿光是不会出现的。”原因很明显：太阳是红色的，表面蓝色光线和绿色光线在大气层中会发生强烈的散射，也就是说，太阳上缘的光带完全不可见。

“与此相反，”天文学家继续写道，“如果太阳落山时，还是平时的黄白色，并且很亮，（也就是说大气层对光线的吸收并不强。—— 雅•别莱利曼注）则出现绿光的可能性就比较大。但这里还有一个重要的条件，那就是地平线一定是十分清晰的，不能有任何凹凸不平，附近没有树林、建筑物等。这样的条件在海上是最容易满足的，这就是海员们如此熟知绿光的原因。”

所以，要想看到“绿光”，必须在天气非常晴朗的时候去观看日落或者日出。在位于南方的国家，与我们这里相比，地平线上的天空较为清澈，所以“绿光”现象发生得频繁一些。很多人可能受到了儒勒•凡尔纳小说的影响，认为我国“绿光”现象极其罕见，但实际情况并非如此。只要坚持不懈地寻找，“绿光”迟早是会看到的。甚至有人在望远镜中看到过这一美丽景象，两位阿尔萨斯的天文学家曾经这样描述他们观测到的现象：

“在太阳落山的最后一刻，那时，还看得见一部分日轮，轮廓清晰可辨，像波浪一样在颤动，在日轮周围，环绕着一个绿色的轮边。在太阳还没有完全落山之前，用肉眼是看不到这个轮边的。如果使用高倍（大约为100倍）望远镜进行观察，就可以看到这个现象的详细过程：最迟在日落前10分钟这个绿光带就可以观察到，它围绕在日轮的上半部，而在下边看到的却是红色的光带。最开始，这个光带的宽度非常小，然后随着太阳的落下逐渐增大。在这个绿色的轮边上面，有时还可以看到绿色的凸起，随着太阳的逐渐消失，这些凸起就好像沿着太阳的边缘向最高点在爬；有的时候，这些凸起还会脱离轮边，独自闪亮几秒钟后熄灭。”

一般情况下，这种“绿光”现象的持续时间为一两秒钟，但在特殊的条件下，这个时间也会显著加长。曾经有过连续5分钟可以观察到绿光的情况！太阳在远处的山后落下，快步前行的观察者看到了仿佛沿着山坡滑落的日轮边缘上的绿色光带。

在日出的时候，当太阳在地平线上刚刚露头的时候观察“绿光”，同样会受益匪浅。日出时候出现“绿光”现象，推翻了一个我们经常听到的猜测：“绿光”是太阳落山时，强烈的光线使人的眼睛产生疲劳的时候出现的视错觉。

太阳不是能够发出“绿光”的唯一的天体。在金星落下的时候，也有人观察到了这种现象。（如果您想了解海市蜃楼和绿光，可参考明纳尔特所著的《自然界中的光与颜色》一书。物理数学出版社，1958年。——译者注）