你一定听说过海市蜃楼，想必也清楚它的成因：沙漠里的沙子被太阳暴晒后，像镜子一样反射阳光，接近沙子的空气会比上层的空气热很多，导致它的密度减小。这样一来，远处物体斜射过来的光线，在到达这个热空气层后产生折射，传播路线改变，重新远离地面，进入我们的眼睛，就像是以一个极大的入射角被镜子反射回来一样。在我们看来，就好像面前的沙漠中有一片平静的水域，映射着周围的景物，如图114所示。
图114 海市蜃楼的原理
准确地说，沙地表面炽热的空气不是像镜子那样反射光线，而更像是从水底向上看向水面。这里发生的反射不同寻常，属于物理学中的“内反射”。要产生这种内反射，光线必须以非常斜的角度进入热空气层，比图114所示的倾斜多了。如果入射角不够大，就很难达到临界值，也就无法实现“内反射”。
关于海市蜃楼的原理，有一个地方很容易令人产生误解。我们知道，在形成海市蜃楼的地方，密度大的空气在上面，密度小的空气在下面。这就是说，如果密度小的空气在密度大的空气下方，密度大的空气就会向下流动。既然如此，那海市蜃楼里为什么密度小的热空气能够停在密度大的空气下面呢？
其实，这一点很容易解释：在静止的空气中，不可能存在我们要求的那种空气层分布，但在不断流动的空气中，是有可能存在的。被地面加热的空气会不断上升，地面处的空气被新的热空气替代。这种不间断的替换，会使炽热的沙地表面总有一层稀薄的空气，虽然不是原来的那些空气，但对于光线传播来说，又有什么区别呢？
在气象学上，人们把海市蜃楼称为“下现蜃景”。实际上，还有一种“上现蜃景”，这种海市蜃楼是因为上方的空气密度小，发生反射而成的。很多人认为，这种情况只可能出现在南方这种特别炎热的沙漠地带，其实不然。比如，在炎热的夏天，颜色较深的柏油路被太阳炙烤后，路面看上去就像洒了一层水，倒映着远方的物体，如图115所示。(www.xing528.com)
图115 在柏油路上看到的海市蜃楼
还有一种“侧现蜃楼”的现象，呈现出的是侧面的景象。这种现象是侧面的墙壁受到炙烤，发生反射形成的。曾经有一位作家描述过这种景象。在经过一座城堡的炮台时，他发现，平整的炮台混凝土墙壁突然变得闪闪发光，就像镜子一样把周围的景色全都照了出来。继续往前走，炮台的另外一面墙壁也有同样的变化，原本凹凸不平的墙面变得非常光滑。原来，那天气温很高，墙壁被晒得很烫，才形成了这样的景观。如图116所示，F和F'分别代表城堡的两堵墙，A和A'分别代表作家所处的位置，这一景观不仅能用肉眼看到，还能用相机拍下来。
图116 城堡墙壁示意图。从A点看，墙壁F很像镜子；从A'点看，墙壁F'也像镜子
我们用F表示城堡的墙壁，如图117所示。最初，墙壁是凹凸不平的，后来却变亮了，就像镜子一样。这是我们从A点拍摄的效果。在左图中，我们看到的是一面普通的墙壁，没有任何反射现象，所以也不可能映出人形。而在右侧的图上，我们看到的还是刚刚的那面墙，但是亮了很多，就像镜子一样，所以映照出了离它较近的那个人形。这一现象的原理，跟前面一样，也是因为靠近墙壁的空气被烤热了。夏天比较热的时候，如果你仔细观察，这种现象在那些比较高大的建筑物墙壁上，还是很容易看到的。
图117 凹凸不平的墙壁（左图）仿佛突然变得光滑，能映照出周围事物（右图）
免责声明：以上内容源自网络，版权归原作者所有，如有侵犯您的原创版权请告知，我们将尽快删除相关内容。
