海市蜃楼能在实验室中重现吗?什么条件下会出现海市蜃楼?

作者&投稿:植狮 (若有异议请与网页底部的电邮联系)
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海市蜃楼是一种有趣的光学现象,最常见的蜃景例子是“湿路”效应,在炎热夏天的马路远方可以看到路面积水的景象,这是一种下蜃景。在有些罕见的海市蜃楼中,甚至可以看到远处的地景和建筑物。那么,海市蜃楼是如何产生的呢?这种现象能否在实验室中进行重现呢?

海市蜃楼其实就是一种自然光学现象,与时空错乱之类的原因无甚关系。简单来说,大气中的热梯度和折射率变化会使光线发生弯曲,导致物体可以在比实际位置更高或更低的地方被看到,从而产生视错觉。


在自然界中,海市蜃楼的出现与空气密度差异有关。如果想要在实验室中模拟这种情况,需要一个受热面来改变空气的密度。温度越高,密度越小,折射率也就越小。不过,想要精确控制空气密度差异比较困难。

事实上,蜃景效应也可以通过使用不同温度的水或不同密度的混合液体来实现[1]。要使蜃景实验有效,关键是要获得足够稳定的折射率梯度。


在下蜃景中,物体被看到的位置比实际位置要低,这就像在“湿路”效应中,我们看到的其实是天空,而不是道路。如果随着高度的增加,密度逐渐增加,那么,折射率也会随之增加,穿过其中的光线就会向上弯曲。


相反,如果折射率随着高度的增加而逐渐减小,就会出现上蜃景。本来远处的景物是不可见的,但经过光线折射会产生上蜃景,使得景物出现的位置高于实际位置,所以观测者就能看到远方的景物。


除此之外,还能在实验室中重现侧现蜃景。Michael Vollmer等人[2]利用一种U型的加热通道,可以看到一个玩具小人旁边出现多重影像,这就是侧现蜃景。


不过,想要模拟出自然界中那种大规模的复杂蜃景是不现实的,目前没有条件来做这种大型实验,实验室与自然界完全不在一个能量水平。但不管怎样,自然界中出现了海市蜃楼都存在对应的原景,海市蜃楼并非什么特别的存在。


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达孜县18884281902: 使盐水清水分层有几种方法(海市蜃楼实验) -
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达孜县18884281902: 海市蜃楼 会把过去的景象, 反射到目前的现实中吗? -
德贫吴天: 海市蜃楼不是将过去的像放射到现在,是海面温度低,大气温度高,离海面近的空气密度小,光线在大气中会不断折射最终达到临界角,发生全反射放射到你眼睛.所以是现在的像

达孜县18884281902: 海市蜃楼中的景象在现实中能不能找到 -
德贫吴天: 能!海市蜃楼的形成 海市蜃楼经常发生在沿海,在沙漠偶尔也可见到.人们可以看到房屋,人,山,森林等景物,并且可以运动,栩栩如生.有人认为是人间仙境.现在,人们把海市蜃楼说成是大气折射的结果,把远处的景物折射到近处来了....

达孜县18884281902: 如何做海市蜃楼的实验 -
德贫吴天: 如果一定要做海市蜃楼的实验,则需要注意几点: 1.了解两种海市蜃楼的特点:在沙漠中形成的是由于靠近地表的空气温度较大; 海面上形成的则是由于海面附近的空气温度较低 2.海市蜃楼产生的条件:空气能够对光形成不同的折射率,是由于在空气不同区域的温度不同.光线在空气中产生全反射. 3.所以实验中必须制作这一温度变化的空气层,应该是使空气下层的温度升高容易一些.但是必须使温度升高的空气层的面积要大些,可能在教室中由于面积不够大,实验的效果不好. 4.因此建议你可以在平直的柏油马路上,在中午马路表面温度较高时观察全反射的现象(这时观察到远处的马路表面象有水时的能够产生反射光线的情况相同).

达孜县18884281902: 海市蜃楼出现的简单原因 -
德贫吴天: 海市蜃楼是一种因远处物体被折射而形成的幻象,其产生原因是太阳使地面温度上升后形成的一种气温梯度.由于密度不同,光线会在气温梯度分界处产生折射现象.我们的大脑认为光线总是沿直线传播,但是当光线通过下方温度低、密度大的...

达孜县18884281902: 什么是海市蜃楼? -
德贫吴天: 海市蜃楼是一种光学幻景,是地球上物体反射的光经大气折射而形成的虚像. 海市蜃楼简称蜃景,根据物理学原理,海市蜃楼是由于不同的空气层有不同的密度,而光在不同的密度的空气中又有着不同的折射率.也就是因海面上暖空气与高空中...

达孜县18884281902: 海市蜃楼会出现什么情景?要有什么条件才会出现? -
德贫吴天: 当光线在同一密度的均匀介质内进行的时候,光的速度不变,它以直线的方向前进,可是当光线倾斜地由这一介质进入另一密度不同的介质时,光的速度就会发生改变,进行的方向也发生曲折,这种现象叫做折射.当你用一根直杆倾斜地插入水...

达孜县18884281902: 海市蜃楼在什么情况下出现的 -
德贫吴天: 海市蜃楼是光线在铅直方向密度不同的气层中,经过折射造成的结果.常分为上现、下现和侧现海市蜃楼. 海市蜃楼是一种光学幻景,是地球上物体反射的光经大气折射而形成的虚像. 海市蜃楼简称蜃景,根据物理学原理,海市蜃楼是由于不同的空气层有不同的密度,而光在不同的密度的空气中又有着不同的折射率.也就是因海面上暖空气与高空中冷空气之间的密度不同,对光线折射而产生的.蜃景与地理位置、地球物理条件以及那些地方在特定时间的气象特点有密切联系.

达孜县18884281902: 为什么会有海市盛楼? -
德贫吴天: 海市蜃楼是一种因光的折射而形成的自然现象.它也简称蜃景,是地球上物体反射的光经大气折射而形成的虚像.蜃景常在海上、沙漠中产生.海市蜃楼是光线在延直线方向密度不同的气层中,经过折射造成的结果.蜃景的种类很多,根据它出现的位置相对于原物的方位,可以分为上蜃、下蜃和侧蜃;根据它与原物的对称关系,可以分为正蜃、侧蜃、顺蜃和反蜃;根据颜色可以分为彩色蜃景和非彩色蜃景等等.

达孜县18884281902: 现在,彩虹和海市蜃楼能人造吗?补充:怎么试啊?
德贫吴天: 你可以试试,有了答案回来告诉我们想想哈目前的科技来说,没有看到实例,但是人造闪电和云朵,已经有科学家在实验室的状态下成功

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