海市蜃樓原理

簡要回答

海市蜃樓，又稱蜃景，是一種因為光的折射和全反射而形成的自然現象，是地球上物體反射的光經大氣折射而形成的虛像。其本質是一種光學現象。

當我們在沙漠裏走了很久很久以後，一般都會看到海市蜃樓，那麼海市蜃樓到底是因為什麼而形成的，讓我們一起看看吧。

詳細內容

海市蜃樓是一種因遠處物體被折射而形成的幻象，其產生原因是太陽使地面温度上升後形成的一種氣温梯度。由於密度不同，光線會在氣温梯度分界處產生折射現象。我們的大腦認為光線總是沿直線傳播，但是當光線通過下方温度低、密度大的大氣時，就會向下折射，所以大腦中顯現的遠處物體就會比實際高。

海市蜃樓經常發生在海上，因為海上一定範圍之內的空間空氣濕度較大，厚度也比較大，這樣大面積的水蒸汽在運動下陰差陽錯地形成了一個巨大的透鏡系統。當近地面的氣温劇烈變化時，則會引起大氣密度的巨大差異，遠方的景物，在光線傳播時則會發生異常折射和全反射，從而造成蜃景。另外，海市蜃樓的發生還與不同高度空氣層的折射率有關，水汽含量是直接影響折射率的重要氣象要素。同時，與氣温、相對濕度突變也存在着一定關係。靠近海面的空氣由於海水温度較低，且水蒸汽潮濕，因而折射率較大，而上方的空氣因受日照影響温度較高。海面上空空氣層的折射率是由下而上隨高度逐漸減小，由於氣象要素變化的不連續性，導致光在空氣中折射率變化也呈現不連續性，光線穿過折射率大的空氣層頂時，在晴朗、無風或微風的氣象條件下，則容易形成全反射，從而產生海市蜃樓的奇觀。

形成原理
光的折射：光從一種介質斜射入另一種介質時，傳播方向發生改變，從而使光線在不同介質的交界處發生偏折。理解：光的折射與光的反射一樣都是發生在兩種介質的交界處，只是反射光返回原介質中，而折射光線則進入到另一種介質中。由於光在在兩種不同的物質裏傳播速度不同，故在兩種介質的交界處傳播方向發生變化，這就是光的折射。

蜃景有兩個特點：一是在同一地點重複出現，比如美國的阿拉斯加上空經常會出現蜃景;二是出現的時間一致，比如我國蓬萊的蜃景大多出現於每年的5、6月份，俄羅斯齊姆連斯克附近蜃景往往是在春天出現，而美國阿拉斯加的蜃景一般是在6月20日以後的20天內出現。

發生在沙漠裏的“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。沙漠裏，白天沙石受太陽炙烤，沙層表面的氣温迅速升高。由於空氣傳熱性能差，在無風時，沙漠上空的垂直氣温差異非常顯著，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，光的角度發生了改變，經過光的折射，便將遠處的綠洲呈現於人們眼前了。在海面或江面上，有時也會出現這種“海市蜃樓”的現象。