Színpompás naplementék

Avagy felettünk nem hazud az ég,
Bolttá simulva, melynek színe kék?...
Szivárvány hídja nem csak tettetés?
A látkör széle nem csúf rászedés?...
A délibáb, midőn vizet csinál,
Melyben torony, fa kettészelve áll,
Lebegve orma, tótágast az alja:
Hát nem szemed, szomjad ingerli, csalja?...
(Arany János: Vojtina ars poétikája)

Nem kellene látnunk, mégis megpillantjuk a Nap vörös korongját, mielőtt napkeltekor a láthatár fölé emelkedne. A fénytörés varázsolja néhány percre szemünk elé, akárcsak napnyugtakor a már a láthatár alá bukott Napot.

Az egyenes vonalban terjedő fénysugár megtörik, azaz megváltoztatja terjedési irányát, ha nagyobb vagy kisebb sűrűségű átlátszó anyagba – például levegőből vízbe, üvegbe – jut. Mivel a Földet burkoló légkör, a földfelszín felé közeledve, egymás fölött elhelyezkedő, növekvő sűrűségű, átlátszó rétegek sorának tekinthető, a fénysugár a légkör alsó rétegeiben enyhén görbült utat tesz meg. A tárgyakat mindig a szemünkbe érkező fénysugár meghosszabbításában látjuk, ezért a sorozatos fénytörés következtében úgy tűnik, mintha a láthatár közelében levő, távoli égitestek, köztük a Nap és a Hold is, megemelkednének.

A légkört okolhatjuk a valójában sárga napkorong hajnali vagy alkonyati vörös vagy narancssárga színéért is. A Nap fehér fénye ugyanis a szivárvány színeiből tevődik össze, a vöröstől a narancssárgán, sárgán, zöldön, kéken, indigón át az ibolyáig, és a levegő a legkisebb mértékben a vörös színű sugarakat nyeli el.

Mivel alacsony napálláskor a fénynek hosszabb utat kell megtennie a légkör alsó, nagyobb sűrűségű, szennyezettebb rétegeiben, a felkelő vagy lenyugvó Napot a legkevésbé elnyelődő vörös színben látjuk.

Ezért tűnik fel a hajnalpír, illetve az alkonypír is a láthatár közelében, ezért látjuk napkeltekor, napnyugtakor vörös színűnek az ég alját vagy a felhőket, de ezért választották éppen a vörös színt a kerékpárok macskaszemei és az autók stoplámpái számára is.

A csalfa délibáb
A délibáb emlegetése mindig rendkívüli, csalogatóan szép látványt sejtet. Pedig nem varázsol elénk oázisokat, pálmafákat, palotákat ott, ahol eredetileg nincsenek. Legfeljebb csillogó vízfelület csalogatja a szomjas vándort. A jelenséget leggyakrabban – elsősorban forró nyári napokon – az országutakon láthatjuk. Csak sokan nem tudják, mitől „vizes” előttük 100–200 méternyire az út, és miért tűnik el a csillogó „víztükör”, mire odaérnek.

A délibábot a fény teljes visszaverődése hozza létre. Ha a fénysugár elég nagy szögben érkezik egy nagyobb sűrűségű, átlátszó közeg felszínére (víz és levegő határfelületén például ez a szög 49°-nál kell nagyobb legyen), nem jut át a ritkábba, hanem – akárcsak egy tükör felületéről – teljes egészében visszaverődik.

Délibáb akkor keletkezik, ha a földfelszín közelében az átmelegedett talaj a közvetlenül fölötte lévő, 0,5–1 m vastagságú levegőréteget felmelegíti, és az ritkábbá válik a felette lévő hűvösebbeknél. Alsó délibáb létrejöttekor a meleg levegő határfelülete hatalmas tükörként vagy vízfelületként veri vissza a fénysugarakat, amelyben a közeli épületek, fák tükörképét is láthatjuk.

A síkságokon feltűnő víztükrök látványa megtévesztésig hasonlít a valódi ártéri tavakéhoz. Felső délibáb mifelénk leginkább kora reggel alakulhat ki, ha a földfelszínnel szomszédos levegőréteg az éjszakai hőkisugárzás következtében lehűl, és felette melegebb légrétegek vannak. Ilyenkor, a szemünkbe érkező fénysugarak meghosszabbításában, a tárgyak fordított állású képét látjuk a magasban lebegni.

A szivárvány hídja
A nappali égbolt leggyakoribb és legszebb tüneménye a szivárvány, amelynek keletkezéséről számos legenda született az évezredek során. Hitték hatalmas kígyónak, mennyország kapujának, égbe vezető, hét színű lépcsőnek, amelyen egy hindu legenda szerint Buddha ereszkedett le egykor a Földre, vagy hídnak a Föld és az ég között. A látvány a színszóródás jelenségének köszönhető. Mivel a Nap fényét alkotó, különböző színű sugarak különböző mértékben törnek meg, a fénytörés során a fehér fény összetevő színeire bomlik. A színszóródás feltétele mindössze annyi, hogy a Nap sugarainak legalább kétszer kell törést szenvedniük.

A szivárvány a légkörben lebegő esőcseppeken keletkezik, ha az alacsonyan álló Nap a megfigyelő mögül világítja meg a szemben lévő, rendszerint távolodó esőfüggönyt. Keletkezésekor egy-egy esőcseppből csak meghatározott színű fény jut a szemünkbe: a magasabban lévőkből a vörös, az alattuk lévőkből fokozatosan a narancssárga, sárga, zöld, kék és végül az ibolya színű sugarak.

A szivárvány mindig a Nappal átellenes irányban keletkezik, a legszebbek délutánonként, a keleti égbolton, a nyári záporok esőcseppjein. Íve annál nagyobb, minél alacsonyabban áll a Nap a láthatár felett.

 Illúziók a csillagos égen

Csupán látszat a Nap mozgása is égi pályáján. Reggelente keleten látjuk felkelni, alkonyatkor nyugaton lenyugodni, mintha keringene körülöttünk. Pedig valójában Földünk forog a tengelye körül nyugatról keletre, és forgásának tükörképeként észleljük a csillagok ellenkező irányú mozgását.

Optikai csalódás az is, hogy a mennyboltot nem félgömbnek látjuk, alakja inkább lapos boltozatra emlékeztet. Ezért tűnnek távolibbaknak a láthatár közelében keletkezett felhők is a fejünk fölött lévőknél. Az égbolt csalóka látványai közé sorolható a Hold-illúzió is.

Úgy tűnik, mintha a felkelő vagy lenyugvó Hold korongja jóval nagyobb lenne, mint amikor magasan fénylik. Optikai csalódásról van szó csupán: az azonos méretű tárgyakat, illetve az azonos szög alatt látszó égitesteket annál nagyobbaknak látjuk, minél távolabbiaknak tűnnek. Amikor a Hold magasan áll az égen, köztünk és az égitest között nincsenek tárgyak, amelyek a távolságot érzékeltetnék, a horizont irányában látható épületek, fák, hegyek viszont mintegy megnyújtják a távolságot. És illúzió az is, hogy az égbolt fényesebben ragyogó csillagai nagyobbaknak tűnnek halványabb társaiknál. A Nap- vagy Hold-illúziót az is fokozza, hogy korongjukat a láthatár közelében önkéntelenül is földi tárgyakhoz hasonlítjuk, így nagyobbnak tűnnek, mint a végtelen égbolt magasán

Szépséges égi tünemények

Elfeküdt már a nap túl a nádas réten,
Nagy vörös palástját künn hagyá az égen,...
(Arany János: Toldi)

A nap ment utána a kék égen úszván:
Elérte, elhagyta; otthagyta magában,
A barátságtalan nedves éjtszakában.
Háromszor hagyá el. Negyedik nap, délben,
Nagy hegyek lebegtek délibáb vizében...
(Arany János: Toldi)

Sírt az ég egyik szemével,
A másikkal nevetett;
Páros ívű szép szivárvány
Koszorúzta keletet.

(...)

Egy sugár a nap szeméből,
Büszke diadalmosoly,
Mely a sírvafutó felhőn
Megtörik, de nincs sehol.
(Arany János: A gyermek és a szivárvány)