如何解釋海市蜃樓現象?

  • 作者:由 匿名使用者 發表于 動漫
  • 2022-09-11

如何解釋海市蜃樓現象?匿名使用者2018.06.11 回答

自然現象

沙漠中的海市蜃樓

平靜的海面、大江江面、湖面、雪原、沙漠或戈壁等地方,偶爾會在空中或“地下”出現高大樓臺、城廓、樹木等幻景,稱海市蜃樓。我國山東蓬萊海面上常出現這種幻景,古人歸因於蛟龍之屬的蜃,吐氣而成樓臺城廓,因而得名。 蜃景常在海上、沙漠中產生。海市蜃樓是光線在延直線方向密度不同的氣層中,經過折射造成的結果。蜃景的種類很多,根據它出現的位置相對於原物的方位,可以分為上蜃、下蜃和側蜃;根據它與原物的對稱關係,可以分為正蜃、側蜃、順蜃和反蜃;根據顏色可以分為彩色蜃景和非彩色蜃景等等。

現代科學已經對大多數蜃景作出了正確解釋,認為蜃景是地球上物體反射的光經大氣折射而形成的虛像,所謂蜃景就是光學幻景。

形成條件

蜃景與地理位置、地球物理條件以及那些地方在特定時間的氣象特點有密切聯絡。氣溫的反常分佈是大多數蜃景形成的氣象條件。海市蜃樓景象(19張) 就拿夏蜃的形成來說吧。夏季沙漠中烈日當頭,沙土被曬得灼熱,因沙土的比熱小,溫度上升極快,沙土附近的下層空氣溫度上升得很高,而上層空氣的溫度仍然很低,這樣就形成了氣溫的反常分佈,由於熱脹冷縮,接近沙土的下層熱空氣密度小而上層冷空氣的密度大,這樣空氣的折射率是下層小而上層大。當遠處較高物體反射出來的光,從上層較密空氣進入下層較疏空氣時被不斷折射,其入射角逐漸增大,增大到等於臨界角時發生全反射,這時,人要是逆著反射光線看去,就會看到下蜃。 柏油馬路因路面顏色深,夏天在灼熱陽光下吸收能力強,同樣會在路面上空形成上層的空氣冷、密度大,而下層空氣熱、密度小的分佈特徵,所以也會形成下蜃。

發生在沙漠裡的“海市蜃樓”,就是太陽光遇到了不同密度的空氣而出現的折射現象。沙漠裡,白天沙石受太陽炙烤,沙層表面的氣溫迅速升高。由於空氣傳熱效能差,在無風時,沙漠上空的垂直氣溫差異非常顯著,下熱上冷,上層空氣密度高,下層空氣密度低。當太陽光從密度高的空氣層進入密度低的空氣層時,光的速度發生了改變,經過光的折射,便將遠處的綠洲呈現在人們眼前了。在海面或江面上,有時也會出現這種“海市蜃樓”的現象。 海市蜃樓是一種光學幻景,是地球上物體反射的光經大氣折射而形成的虛像。 海市蜃樓簡稱蜃景,根據物理學原理,海市蜃樓是由於不同的空氣層有不同的密度,而光在不同的密度的空氣中又有著不同的折射率。也就是因海面上暖空氣與高空中冷空氣之間的密度不同,對光線折射而產生的。蜃景與地理位置、地球物理條件以及那些地方在特定時間的氣象特點有密切聯絡。氣溫的反常分佈是大多數蜃景形成的氣象條件。

形成原因

在平靜無風的海面航行或在海邊瞭望,往往會看到空中映現出遠方船舶、島嶼或城廓樓臺的影像;在沙漠旅行的人有時也會突然發現,在遙遠的沙漠裡有一片湖水,湖畔樹影搖曳,令人嚮往。可是當大風一起,這些景象突然消逝了。原來這是一種幻景,通稱海市蜃樓,或簡稱蜃景。 海市蜃樓示意圖

為什麼會產生這種現象呢?要解答這個問題,得先從光的折射談起。 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。當你用一根直杆傾斜地插入水中時,可以看到杆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,使光線從水裡投射到水和空氣的交介面上,就可以看到光線在這個交介面上分兩部分:一部分反射到水裡,一部分折射到空氣中去。如果轉動水中的那面鏡子,使投向交介面的光線更傾斜一些,那麼光線在空氣中的折射現象就會顯得更厲害些。當投向交介面的光線如左下圖所示的情況時,光線就全部反射到水裡,再沒有折射到空氣中去的光線了。這樣的現象叫做全反射。 空氣本身並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

由於各處空氣溫度不同,密度不同,導致了光的折射

如何解釋海市蜃樓現象?匿名使用者2013.04.12 回答

全反射

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