Fysik

Vad är mirages?


En sjö omgiven av palmträd mitt i öknen. Detta är vad som kallas en oas. Eller snarare, det skulle vara en oas om det inte bara var en mirage. Så här händer det alltid i tecknade filmer: den trötta och törstiga resenären rusar mot den tropiska oasen, och först när han håller på att dyka försvinner sjön, tillsammans med alla palmer,.

Det är riktigt, den här typen av mirage är bara fiktion, men mirages finns och kan få det att se ut som om det inte finns något vatten. I motsats till vad folk tror, ​​är speglingar inte en hallucination orsakad av stark värme. De är ett verkligt optiskt fenomen som förekommer i atmosfären och till och med kan fotograferas.

Du behöver inte heller vara i en öken för att se en mirage. De händer ganska ofta, till exempel på stora motorvägar på varma dagar. På långt håll ser du bilden av ett fordon som verkar återspeglas i vägens asfalt, vilket ger ett tydligt intryck av att asfalten är våt och att fordonet har återspeglats av en pöl. Men när du närmar dig merker du att motorvägen är helt torr.

Ljusavvikelse

Begreppet mirage kommer från det franska uttrycket. titta på dig själv det betyder titta på dig själv, se dig själv i spegeln. Mirage bildas av ett fenomen som kallas av brytningsfysiker - vilket inte är mer än ljusstrålarnas avvikelse.

Tja, men för att förstå varför ljusets avvikelse bildar spegeln måste du först förstå hur vår vision är. Vi kan bara se varför objekt reflekterar eller avger ljus. Det är just detta ljus som når våra ögon som skickas med elektriska signaler till hjärnan. Tolkar signalerna, hjärnan formar objekt och så ser vi saker.

Problemet (om vi kan betrakta detta som ett problem) är att vår hjärna förstår att ljusstrålar alltid sprider sig i en rak linje. Detta skulle till och med vara sant om strålarna aldrig drabbades av omvägar längs vägen. Lätt förspänning kan uppstå när blixtnedslag slår igenom media med olika tätheter, till exempel vatten till luft, eller från svalare till varmare luft eller genom linser.

Du kan enkelt observera fenomenet brytning genom att placera en penna i ett glas vatten. Om du lämnar den delvis nedsänkt kommer du att märka att pennan ser trasig, vilket uppenbarligen inte är sant. Ett annat fall av brytning är det av en fiskare som ser en fisk i havet och ser den närmare ytan än den är. I dessa två exempel ser vi objekt i en annan position än de faktiskt är. Detta beror på att vi inte ser ljusböjningen; vi ser bara effekterna av denna fold.

Men nu tillbaka till miragen! Har du lagt märke till att på stranden, på mycket soliga dagar, ser du saker som är lite skakligt avlägsna? Det fysiska fenomenet som får dessa bilder att se skakig är detsamma som bildandet av mirage i öknen eller på vägarna.

På grund av den intensiva värmen bildas ett lager varm luft nära marken. Och den här luften är mindre tät än luften i skiktet precis ovanför, kallare. När ljusstrålarna sprids snabbare i den varma luften böjer de sig uppåt. Men när vår hjärna tolkar att ljuset har kört en rak väg, är det vi ser bilden av objektet, som kan vara ett palmer, till exempel inverterat, som om det återspeglas i pölar på vägen, eller Sjö i öknen. Vattnet är illusoriskt, men palmträdet och dess bild är verkliga. Denna typ av mirage kallas underlägsen mirage.

Spöksfartyg

Det finns en annan typ av mirage, denna sällsynta och mycket mer imponerande, som kallas högre mirages. Till skillnad från de nedre speglarna sker de genom en omvänd temperaturfördelning, det vill säga ett kallare luftlager nära ytan och ovanför ett varmare luftlager. Det är också svårt att se dessa mirages eftersom de är typiska för polära regioner eller mycket kallt vatten.

Högre mirages gör att objektet ser långt över vad det verkligen är. Du kan till exempel se en båt flyta i luften, eller så kan den se mycket högre ut än den faktiskt är. När det gäller marina mirages är det möjligt att bilda inverterade bilder av fartyg som på grund av krökningen av jorden ännu inte är synliga. Men också direkta och upphängda bilder av horisonten är möjliga. Kanske är det här legenderna från spökskepp kommer från.

Guinness rekordbok registrerar det mest avlägsna objektet som någonsin har sett genom en mirage. Skönheten Effie M. Morrissey befann sig halvvägs mellan Grönland och Island den 17 juli 1939, när kapten Robert Barlett såg glaciären Snaefells Jökull på Island, som skulle vara på ett avstånd av 536 till 560 km. Det uppenbara avståndet var dock bara 40 till 50 km. Om inte för speglingen kunde glaciären inte ses längre än 150 km. Det är nu känt att flera glaciärer som upptäcktes faktiskt var mirage. Fantastiskt, nej?

Du kan se ett optiskt fenomen som liknar högre mirages på varje klar himmeldag. Eftersom jordatmosfären inte är ett homogent medium - ju högre höjden, desto tunnare luften - minskar atmosfärstätheten från yta till rymd. Detta faktum får ljus från en stjärna att passera genom atmosfären i en icke-rätlinjig bana.

Följaktligen, när vi tittar på solen, ser vi den inte i dess faktiska läge, men högre än den verkligen är. Därför kan solen ses efter solnedgången och före soluppgången, även under horisonten. När solen eller månen är mycket nära horisonten böjer ljusstrålarna från underkanten skarpare än strålarna från den övre kanten, vilket gör att de verkar elliptiska.

Källa: Invivo, Science.