“蜃景”的成因
“蜃景”是大氣中的一種奇特的光現象，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：在折射率連續減小的不均勻介質(zhì)中光的傳播不是沿直線(xiàn)而是沿曲線(xiàn)進(jìn)行的，當光從介質(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(xiàn)的形式而以圖1的曲線(xiàn)進(jìn)行。
2．“上現蜃樓”（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，向遠方望去有時(shí)能看到山峰、船舶、樓臺、亭閣、集市、廟宇等出現在遠方的空中，這就是“上現蜃樓”；因為夏天天氣炎熱，被暴曬了一天的空氣溫度很高而海水的溫度變化相對較小，那么從海面向上的一定高度內，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變化；遠處的山峰、船舶、樓臺等發(fā)出的光線(xiàn)從（折射率較大）密度大的空氣連續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(xiàn)越來(lái)越偏離法線(xiàn)，故進(jìn)入到上層空氣的光線(xiàn)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(xiàn)傳播的光路；當反射光線(xiàn)進(jìn)入人的眼睛時(shí)，人們逆著(zhù)光線(xiàn)看去就感覺(jué)到遠方的山峰、船舶、樓臺、樹(shù)木等景物懸在空中，這就是“上現蜃樓”。如人們比較熟悉的山東省煙臺市蓬萊縣的蓬萊仙島很大程度上是看到海峽對岸大連市的局部影像。
3．“下現蜃樓”（即沙漠蜃景）的形成原因：夏日的正午烈日當頭，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變化，故從遠處物體或藍色天空斜射向地面的光線(xiàn)，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(xiàn)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(xiàn)的曲折而是按直線(xiàn)追溯射入眼中的光線(xiàn)射來(lái)的方向看到物體的，所以人看到這些光線(xiàn)好像是由他的前方射來(lái)的，于是人們就看到前方遠處物體的倒影或者感覺(jué)到前方的沙漠中出現了一片蔚藍發(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處物體或藍色天空的倒立虛像，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)內的人會(huì )發(fā)現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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