“蜃景”的成因
“蜃景”是大氣中的一種奇特的光現(xiàn)象，夏天在平靜無(wú)風(fēng)的海面上、在沙漠里、在炎熱的柏油馬路上等地方有時(shí)即能看到美麗迷人的“蜃景”；下面我們就來(lái)分析它的形成原因。
1．光在不均勻介質(zhì)中的傳播：在折射率連續(xù)減小的不均勻介質(zhì)中光的傳播不是沿直線而是沿曲線進(jìn)行的，當(dāng)光從介質(zhì)的折射率較大的部分向折射率較小的部分傳播且發(fā)生全反射時(shí)，光的傳播將不以折線的形式而以圖1的曲線進(jìn)行。
2．“上現(xiàn)蜃樓”（即海市蜃樓）的形成原因：夏天的傍晚在平靜無(wú)風(fēng)的海面上，向遠(yuǎn)方望去有時(shí)能看到山峰、船舶、樓臺(tái)、亭閣、集市、廟宇等出現(xiàn)在遠(yuǎn)方的空中，這就是“上現(xiàn)蜃樓”；因?yàn)橄奶焯鞖庋谉?，被暴曬了一天的空氣溫度很高而海水的溫度變化相?duì)較小，那么從海面向上的一定高度內(nèi)，海面附近的空氣溫度較低密度較大，而越向上氣溫越高空氣密度較小即較稀薄，故空氣的折射率就形成下層大而上層小的連續(xù)變化；遠(yuǎn)處的山峰、船舶、樓臺(tái)等發(fā)出的光線從（折射率較大）密度大的空氣連續(xù)不斷地傳播到密度小的上層空氣，由于不斷被折射而使光線越來(lái)越偏離法線，故進(jìn)入到上層空氣的光線的入射角不斷增大，以至發(fā)生全反射而形成沿圖2示曲線傳播的光路；當(dāng)反射光線進(jìn)入人的眼睛時(shí)，人們逆著光線看去就感覺(jué)到遠(yuǎn)方的山峰、船舶、樓臺(tái)、樹(shù)木等景物懸在空中，這就是“上現(xiàn)蜃樓”。如人們比較熟悉的山東省煙臺(tái)市蓬萊縣的蓬萊仙島很大程度上是看到海峽對(duì)岸大連市的局部影像。
3．“下現(xiàn)蜃樓”（即沙漠蜃景）的形成原因：夏日的正午烈日當(dāng)頭，沙漠表面被曬得非常熱使其溫度很快上升，由于沙漠地表處溫度很高故下層空氣密度小而上層空氣密度逐漸增大，那么從沙漠地面向上空氣的折射率則從小到大連續(xù)變化，故從遠(yuǎn)處物體或藍(lán)色天空斜射向地面的光線，進(jìn)入折射率逐漸減小的熱空氣層被折射后，其折射角大于入射角且折射角與入射角均逐漸增大，使傳播方向總要向上偏一些，而且入射光線可能在沙漠地面附近發(fā)生全反射；由于人眼不能看到光線的曲折而是按直線追溯射入眼中的光線射來(lái)的方向看到物體的，所以人看到這些光線好像是由他的前方射來(lái)的，于是人們就看到前方遠(yuǎn)處物體的倒影或者感覺(jué)到前方的沙漠中出現(xiàn)了一片蔚藍(lán)發(fā)光的湖面（由于被太陽(yáng)曬熱的沙漠表面的空氣不斷地向上流動(dòng)、晃動(dòng)，也由于空氣在折射率的變化，故他還會(huì)感覺(jué)到這蔚藍(lán)的湖面晃動(dòng)不止而真像波浪起伏那樣）；但由于上面所形成的是遠(yuǎn)處物體或藍(lán)色天空的倒立虛像，在沙漠中實(shí)際是沒(méi)有的；故人們看到前方的物體或水源但向前奔去卻總是可望而不可即。如圖3示這就是“下現(xiàn)蜃樓”形成光路。這種情況在城市里也可看到，夏天烈日照耀在柏油路面上，坐在車(chē)內(nèi)的人會(huì)發(fā)現(xiàn)前方被曬熱的路面顯得格外明亮光滑，似有一潭清水或被水淋過(guò)一樣，但實(shí)際上路面是非常干燥的。
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