空中幻景-海市蜃楼_趣味物理-查字典物理网

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1957 年3 月19 日, 在我国广东省惠东县附近的海面上, 突然出现了一幅极为壮丽奇特的景象: 只见远处的海面上空映出一片从未见过的城市的图景, 有街道、房屋、工厂、船只、树林、高塔, 还有来来往往的行人, 好一派世外仙境景象!

这种奇特的空中幻景, 就是气象上所说的`海市蜃楼'.它是在特殊条件下形成的一种大气光学现象.

我们知道, 当光线以一定的角度从一种介质入射到另一种介质时, 由于折射率不同, 光线就会发生偏折.介质的折射率与密度有关, 例如空气密度越大, 其折射率也越大.

在温暖的季节, 当海水温度比较低, 特别是有冷流流经海面时, 接近海面的低层空气的温度要比上层空气温度低, 因此, 下层空气的密度就比上层空气的密度明显要高.由于空气的密度随高度逐渐变化, 前方物体的光线, 先穿越密度较低的大气, 连续偏折进上面较稀的空气层, 当达到一定高度后又发生全反射, 然后再弯曲向下, 光线在空气中形成一个大弧形.人的眼睛感觉不到光线的弯曲, 总是觉得光线是沿直线传播过来的, 因此, 人感觉到的物体位置要比实际位置高很多.这种情况下的蜃景叫上现蜃景.

与海面上相反, 在炎炎夏日的沙漠中, 由于太阳的烤晒, 黄沙的温度要比上层空气的高得多, 因此下层的空气密度比上层的空气密度小, 光线的偏折方向正好跟海面上的相反, 这样, 在沙漠中看到的`海市蜃楼'就会是下现蜃楼.

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