如何從科學的角度解釋海市蜃樓?

如何從科學的角度解釋海市蜃樓?核先生科普2018-08-23 09:26:34

海市蜃樓是一種光學現象,從名字就可看出多發生在海邊,古人認為蜃龍吐口氣形成的,我國曆史上蓬萊就多次出現過海市蜃樓景象,秦始皇和漢武帝認為那裡應該是神仙居住的地方,派人去學習長生不老之術。

如何從科學的角度解釋海市蜃樓?

其實海市蜃樓也可以發生在沙漠,現代科學研究表明,不管是海上還是沙漠中,出現海市蜃樓有一個共同的特點就是溫度或者其它因素引起

當地大氣密度發生了變化

光的直線傳播理論深入人心,但是光線只是在均勻的同一介質中才會直線傳播,在不同介質中會發生折射,例如我們把筷子斜放在碗中看到筷子像折斷了一樣就是發生了折射。

如何從科學的角度解釋海市蜃樓?

在炎熱的夏季,海洋在太陽的照射下不斷地蒸發,水蒸氣不斷上升,

水面上由於蒸發吸熱溫度較上部較低,而水面上部溫度更高,空氣密度更為稀薄。

如上圖,當遠處的景象會經過不同層不同空氣密度的折射(從折射率大的空氣進入折射率小的空氣中),由高中物理知識知道

光線從折射率大介質進入折射率小的介質時可能發生全反射

。也就是從上圖中C,D的光線路勁進入人眼。

如何從科學的角度解釋海市蜃樓?

人眼觀察影象有個特點,只能依照入射光線的反方向成像,因此人眼成像就成了上圖中的上面的A\B影象。

沙漠中出現海市蜃樓的原理和這個類似,只不過沙漠中地面的空氣溫度由於同時受到地面輻射和太陽照射溫度更高,密度更小,上部空氣密度更大。因此容易將空中的像投入到地面上,比如在地面形成像天空一樣藍色的海水。

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