Спектр солнечного света непрерывен и состоит из бесконечного множества цветов. Однако фиолетовые, синие, голубые и зеленые лучи, преломляются в атмосфере Земли сильнее, чем желтые и красные. Поэтому первые лучи при восходе Солнца – именно синий и зеленый, так же как и последний луч заходящего солнца.
Из-за сильного рассеивания в атмосфере синий луч практически не наблюдается. Но и зеленый луч – явление чрезвычайно редкое. Это оптическое явление, проявляющееся как вспышка зелёного света в момент исчезновения солнечного диска за горизонтом или появления его из-за горизонта. Для того чтобы наблюдать это чудо природы, необходимы три условия: открытый горизонт, чистый воздух и отсутствие облаков в том месте, где происходит заход или восход Солнца. При этом должны также отсутствовать конвекционные восходящие потоки в атмосфере. Чаще всего зеленый луч наблюдают на берегу спокойного моря.
Наблюдать зеленый луч Солнца можно всего несколько секунд. Продлить этот момент можно, если при появлении луча быстро подниматься вверх с такой скоростью, чтобы сохранить постоянное положение глаза относительно зелёного луча. Во время одной из экспедиций к Южному полюсу американский лётчик и исследователь Ричард Бэрд наблюдал зелёный луч в течение 35 минут. Это произошло в конце полярной ночи, когда край солнечного диска в первый раз появился над горизонтом.
Примечателен тот факт, что в силу преломления солнечных лучей в атмосфере мы видим восход солнца несколько раньше, а закат – чуть позже. Солнечные лучи как бы выглядывают из-за горизонта. Расчеты показывают: когда мы видим, что нижний край Солнца коснулся края Земли, в действительности оно уже зашло.