海市蜃樓是一種光學(xué)幻景,是地球上物體反射的光經(jīng)大氣折射而形成的虛像.海市蜃樓簡稱蜃景,根據(jù)物理學(xué)原理,海市蜃樓是由于不同的空氣層有不同的密度,而光在不同的密度的空氣中又有著不同的折射率.也就是因海面上暖空氣與高空中冷空氣之間的密度不同,對光線折射而產(chǎn)生的.蜃景與地理位置、地球物理?xiàng)l件以及那些地方在特定時(shí)間的氣象特點(diǎn)有密切聯(lián)系.氣溫的反常分布是大多數(shù)蜃景形成的氣象條件.
海市蜃樓經(jīng)常發(fā)生在沿海,在沙漠偶爾也可見到.人們可以看到房屋,人,山,森林等景物,并且可以運(yùn)動,栩栩如生.有人認(rèn)為是人間仙境.現(xiàn)在,人們把海市蜃樓說成是大氣折射的結(jié)果,把遠(yuǎn)處的景物折射到近處來了.海市蜃樓也經(jīng)常發(fā)生在雨后,這時(shí)的空氣濕度較大,也易形成透鏡系統(tǒng).當(dāng)近地面的氣溫劇烈變化,會引起大氣密度很大的差異,遠(yuǎn)方的景物,在光線傳播時(shí)發(fā)生異常折射和全反射,從而造成蜃景.
海市蜃樓是近地面層氣溫變化大,空氣密度隨高度強(qiáng)烈變化,光線在鉛直方向密度不同的氣層中,經(jīng)過折射進(jìn)入觀測者眼簾造成的結(jié)果.常分為上現(xiàn)、下現(xiàn)和側(cè)現(xiàn)海市蜃樓.我們可以把海面上的空氣看作是由折射率不同的許多水平氣層組成的．遠(yuǎn)處的山峰、船舶、樓房、人等發(fā)出的光線射向空中時(shí),由于不斷被折射,越來越偏離法線方向,進(jìn)入上層空氣的入射角不斷增大,以致發(fā)生全反射,光線反射回地面,人們逆著光線看去,就會看到遠(yuǎn)方的景物懸在空中．
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在沙漠里也會看到蜃景．太陽照到沙地上,接近沙面的熱空氣層比上層空氣的密度小,折射率也?。畯倪h(yuǎn)處物體射向地面的光線,進(jìn)入折射率小的熱空氣層時(shí)被折射,入射角逐漸增大,也可能發(fā)生全反射,人們逆著反射光線看去,就會看到遠(yuǎn)處物體的倒景,仿佛是從水面反射出來的一樣．沙漠里的行人常被這種景象所迷惑,以為前方有水源而奔向前去,但總是可望而不可及．
在炎熱夏天的柏油馬路上,有時(shí)也能看到上述現(xiàn)象．貼近熱路面附近的空氣層同熱沙面附近的空氣層一樣,比上層穿空氣的折射率小．從遠(yuǎn)處物體射向路面的光線,也可能發(fā)生全反射,從遠(yuǎn)處看去,路面顯得格外明亮光滑,就像用水淋過一樣.