地面的景物的影像就會在空中形成,便是海市蜃樓 。下面介紹兩種方法,可以讓你看到“蜃樓”現象:
l、夏天當你頭頂烈日,沿著馬路向前走的時候,你會發現在馬路的盡頭水汪汪的 , 好像灑水車剛剛灑過水一樣 。“水面”上會映出汽車的倒影和過路的行人 。但是 , 當你快步向前走時 , 那片“水面”便消失了,或移到更遠的地方,這就是你看到的馬路“蜃樓”,跟沙漠上看到的蜃景很類似 。
2、把一個長方形的魚缸放在桌面上 。下面放入濃鹽水,上面慢慢注入清水,動作要緩慢,這樣,清水會漂在鹽水上 。把一個小玩具放在魚缸的窄面,照亮它,從魚缸的對面看,除了在魚缸的下面能看到玩具外,在頂部也可以看到一個 。它的原理和“海市蜃樓”一樣 。
原理:無論是“海市廑樓”還是沙漠中的“蜃景”,都是光線耍的“把戲” 。當光線從一層熱空氣層,射到另一層冷空氣的分界面上時,會發生折射;反過來也是這樣 。熱空氣像一面鏡子,能使光線拐彎,“幻景”就是這樣形成的 。光線在濃鹽水和清水的分界面上也會折射,所以能模擬“海市蜃樓”現象 。

文章插圖
海市蜃樓原理是什么當光線在同一密度的均勻介質內進行的時候,光的速度不變,它以直線的方向前進,可是當光線傾斜地由這一介質進入另一密度不同的介質時,光的速度就會發生改變,進行的方向也發生曲折,這種現象叫做折射 。當你用一根直桿傾斜地插入水中時,可以看到桿在水下部分與它露在水上的部分好象折斷的一般,這就是光線折射所成的,有人曾利用裝置,使光線從水里投射到水和空氣的交界面上,就可以看到光線在這個交界面上分兩部分:一部分反射到水里,一部分折射到空氣中去 。如果轉動水中的那面鏡子,使投向交界面的光線更傾斜一些,那么光線在空氣中的折射現象就會顯得更厲害些 。當投向交界面的光線如左下圖所示的情況時,光線就全部反射到水里,再沒有折射到空氣中去的光線了 。這樣的現象叫做全反射 。
空氣本身并不是一個均勻的介質 , 在一般情況下,它的密度是隨高度的增大而遞減的,高度越高 , 密度越小 。當光線穿過不同高度的空氣層時,總會引起一些折射,但這種折射現象在我們日常生活中已經習慣了,所以不覺得有什么異樣 。
可是當空氣溫度在垂直變化的反常,并會導致與通常不同的折射和全反射 , 這就會產生海市蜃樓的現象 。由于空氣密度反常的具體情況不同,海市蜃樓出現的型式也不同 。
在夏季,白晝海水濕度比較低,特別是有冷水流經過的海面,水溫更低 , 下層空氣受水溫更低,下層空氣受水溫影響,較上層空氣為冷,出現下冷上曖的反常現象(正常情況是下曖上涼,平均每隔100米高度,氣溫降低0.5~0.6 左右) 。下層空氣本來就因氣壓較高,密度較大,現在再加上氣溫又較上層為低 , 密度就顯得特別大,因此空氣層下密上稀的差別異常顯著 。
假使在我們的東方地平線下有一艘輪船,一般情況下是看不到它的 。如果由于這時空氣下密上稀的差異太大了,來自船舶的光線先由密度的氣層逐漸折射進入稀的氣層,并在上層發生全反射,又折回到下層密的氣層中來;經過這樣彎曲的線路,最后投入我們的眼中,我們就能看到它的像 。由于人的視覺總是感到物像是來自直線方向的 , 因此我們所看到的輪船映像比實物是抬高了許多,所以叫做上現蜃景 。
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