揭秘海市蜃楼形成的原因 物体反射的光经大气折射形成的虚像

文科殿下

相信大家曾经在物理试卷中做过关于海市蜃楼的题,或许也有人亲眼看见过这种景观,那么海市蜃楼形成的原因是什么呢?早在古书上就有对此现象的记载,知道后来人类的只是储备丰富了,才给出合理的解释,是因为光的折射而形成的。

一、海市蜃楼,光折射形成的虚像

揭秘海市蜃楼形成的原因 物体反射的光经大气折射形成的虚像

海市蜃楼也叫作蜃景,早在《史记》中记载到:“海旁蜃气象楼台,广野气成宫阙。”另外北宋沈括的《梦溪笔谈异事》中也有相关记载,古时候人们认为这是一种神奇的幻景,但是后来随着人类文明的进步,科学的解释了海市蜃楼形成的原因:是一种因光的折射和反射形成的自然景观,地球上的物体反射的光经过大气被折射而形成的的虚像。

揭秘海市蜃楼形成的原因 物体反射的光经大气折射形成的虚像

海市蜃楼的出现必须需要一定的地理、气候等方面的限定条件,一般会在同一地点、同一时间重复出现,那么究竟什么样的地理位置、气候条件以及相关物理条件的情况下,才会出现如此神奇的海市蜃楼的奇观呢?对于这种光学幻景,形成的条件也是比较苛刻的,毕竟也称得上是奇观,也不是随随便便就能见到的,所以需要每个控制因素都配合的刚刚好。

二、海市蜃楼的基本原理:光的折射

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大气层分为不同的层次,因为不同的空气层的密度又不相同,所以光在不同空气层的折射层度也不相同,也就相当于不同的物体。当光从一种物体斜射入另一种物体时,它的传播方向就会发生改变,进而使光线在不同物体的交界处发生偏折,又由于在两种不同的物体中的,光的传播速度是不同的,传播的方向也会发生变化,这就是光的折射。也就是海市蜃楼形成的原因的基本原理。

揭秘海市蜃楼形成的原因 物体反射的光经大气折射形成的虚像

在夏季的时候,是海市蜃楼出现的比较频繁的季节,因为白天喝晚上海水的温度相差比较小,当冷水流经过海面时,水温会变得更低,下层的空气就会受到水温的影响,变得比上层空气更冷,所以就会出现下冷上暖的反常现象(正常情况下是下暖上冷)。也正是由于夏天下层空气与上层空气的温度差,密度差的异常,形成海市蜃楼的几率更大。