科普:如何3秒快速辨别真假海市蜃楼?( 二 )


尽管名字里的“蜃”还保留了它最初始的印记 , 但围绕它的那些神奇大牡蛎、海外仙山等都早已消逝在人类不断发展前进的滚滚车轮里了 。
●“我是怎么来的?”
蜃景是怎么形成的?
它是光“玩弄”我们眼睛的结果 。
举个例子 , 当你站在水里捉鱼总是很难捉到 , 这是因为光从水里biu出来射进你眼睛时发生了折射 , 在呈现鱼的位置这件事上 , 它“欺骗”了我们的眼睛 。
就着这条不好捉的鱼 , 我们往高中物理的知识海洋里再深潜一点 。 当光由光密介质(物理学上 , 把光穿过两种介质时光速更大的那个介质叫做光疏介质 , 光速小的叫光密介质 。 )进入到光疏介质之中时 , 折射角会大于入射角 , 也就是说光线会向下偏折 , 如下图a;反之 , 折射角会小于入射角 , 光就会向上偏折 , 如下图b 。

科普:如何3秒快速辨别真假海市蜃楼?
文章图片

Get到以上知识点后 , 现在我们再去捉鱼 。 我们知道了眼睛看到的是折射后的鱼 , 那么只要稍微往后错开些位置下手 , 捉到鱼的概率就会大很多 。

科普:如何3秒快速辨别真假海市蜃楼?
文章图片

因为光的折射 , 我们看到鱼的位置略靠前 。
而把这种光的折射“小把戏”搬到大气里 , 就是蜃景了 。
蜃景是光线经过不同密度的空气层时发生显著的折射或全反射时 , 把远处景物显示在空中或地面而形成的各种奇异景象 。
小结一下 , 我们get到以下知识点:
1、蜃景的形成需要充足的光;
2、蜃景的形成需要不同密度的空气介质层;
3、它所呈现的内容都是真实存在的 。
根据成像的不同 , 蜃景又分为很多类别 , 一般我们常说蜃景指的是上现蜃景和下现蜃景 。
上现蜃景 , 通俗来说就是在大气中形成的位于实物位置之上的蜃景 , 它可能是正像 , 也可能是倒像;反之 , 就是下现蜃景 , 它一般都是倒像 。 前者成像更稳定 , 也更为罕见;后者成像容易变形拉伸 , 在沙漠地区比较常见 。
我们常见的上现蜃景多出现在海上 。
当阳光持续直射海面时 , 上层空气因太阳辐射而迅速被加热 , 而海水比热容远大于空气 , 因此海水温度更低 , 导致靠近海面的空气层温度也低 , 于是就形成了逆温层(正常情况下 , 空气层越往上温度越低) , 这就为蜃景的出现提供了基础环境 。
有点晕?别怕 , 跟着下图继续走 , 我们会让你skr明白 。

科普:如何3秒快速辨别真假海市蜃楼?
文章图片

以上图为例 , 当光线从A点射入空气 , 由于近海面空气层存在逆温 , 光线便发生折射并向下偏折 , 当入射角达临界角时 , 在D点发生全反射 , 然后光沿着与之前相反的路径继续折射 。
此时 , 如果我们刚好处在A→D或D→C之间光的折射光路上 , 就可能看到蜃景 。 不同的是 , 在B点看到的是A的正像蜃景A1(如下图) , 而在E点 , 由于光发生了全反射 , 看到的则是A的倒像蜃景A2 。

科普:如何3秒快速辨别真假海市蜃楼?
文章图片

现在让我们转换一个场景 , 从海洋来到沙漠 , 这里是下现蜃景的高发区 。
我们常常听说的濒死的沙漠旅人发现远处有一片蓝色水泊或沙漠绿洲 , 他不停地走却始终无法靠近那片救命的水泊 , 这其实就是下现蜃景 , 形成原理和上现蜃景刚好相反 。


推荐阅读