Parfois, au crépuscule (matin ou soir), on voit pendant quelques secondes une petite tache verte, juchée au sommet du Soleil levant ou couchant. Un événement bien discret, et au nom guère approprié — ce « rayon vert » n'a rien à voir avec un laser couleur émeraude qui balaierait l'espace en tout sens !

Au crépuscule, les rayons du Soleil doivent parcourir une grande distance dans une atmosphère de plus en plus dense quand on s'approche du sol : ils ne se propagent plus en ligne droite et sont légèrement courbés. Ce phénomène de réfraction dévie plus fortement la lumière bleue que la rouge, de sorte que le disque solaire semble muni d'une bordure supérieure bleutée, et d'une bordure inférieure rougeâtre.

Pourquoi ce « rayon » est-il vert, et pas bleu ou jaune ? Deux phénomènes différents y conspirent. D'une part, quand nous regardons le soleil levant ou couchant, notre œil est submergé par les teintes rouges et orangées du crépuscule. Par contraste, nous percevons alors comme franchement vertes certaines longueurs d'onde qui nous sembleraient jaunes dans des conditions plus ordinaires. D'autre part, les molécules de l'atmosphère diffusent fortement la lumière bleue (c'est pourquoi le ciel est bleu), ce qui atténue les teintes bleues et violettes du « rayon » au profit de la couleur verte.

Le même phénomène peut se produire avec n'importe quel objet céleste près de l'horizon. Les astronomes peuvent observer des rayons verts quand se couchent la Lune, Vénus ou même des étoiles brillantes comme Sirius !