古詩詞大全網 - 成語用法 - 為什麽海市蜃樓在海上是正像,在沙漠上是倒像

為什麽海市蜃樓在海上是正像,在沙漠上是倒像

海市蜃樓是由於海水的熱容量很大,在強烈的陽光照耀下,水溫也不容易升高。這時,海面上的空氣層出現了上暖下冷的現象,使得空氣的密度上層小下層大。在無風的天氣裏,這樣的空氣層保持著相對的穩定。

如果海邊有壹位觀察者,海中A處有壹個小島。由A發出的光從密度大的空氣下層(光密介質)向上射,由於空氣的密度逐漸變小,所以光會逐漸偏離法線方向(即折射角逐漸增大),沿著壹條曲線AC前進。光線到達C點時,由於人射角恰好大於臨界角,發生了全反射。光從C點折回後,則從密度小的空氣上層進入密度大的空氣下層,光線會逐漸靠近法線方向,沿曲線CO,進入觀察者的眼睛。而觀察者見到的小島的像是沿著曲線OC在0點的切線方向,顯然小島的像A'比小島A的位置擡高了許多,所以這種幻景也稱為上現蜃景。

除了在海邊看到的上現蜃景之外,還有壹種下現蜃景,這要在沙漠中才能見到呢。由於沙漠地區很幹燥。在強烈的陽光下很容易升溫。而空氣不擅導熱,這就使得下層的空氣因靠近地面溫度較高,離地幾米高的空氣層溫度就要低得多、這樣,空氣層的密度是上面大下面小。如果在觀察者前方較遠的A處有壹株樹,A處的樹向下投射的光線進入下層空氣時,因那裏的空氣密度較小,折射光線會逐漸偏離法線方向,並在C處入射角超過了臨界角,發生了全反射。全反射後的光線再逐漸向靠近法線方向偏折,最後進入觀察者的眼中。從圖中可以看出,觀察者見到的樹的像A'要比樹的實際位置低得多,所以這種沙漠幻景也稱為下現蜃景。在下現蜃景中看到的是倒像。

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