Оптическое явление мираж: Мираж | Международный атлас облаков

Мираж | Международный атлас облаков

(Раздел 3.2.3.7)

Определение: Мираж: оптическое явление, состоящее главным образом из устойчивых или колеблющихся одиночных или многих, правильных или перевернутых, увеличенных или уменьшенных по вертикали изображений удаленных предметов.

Предметы в мираже иногда отображаются в другом месте над горизонтом по сравнению с их реальным положением. Угловая разница может составлять до 10°. Предметы, расположенные ниже горизонта или скрытые горами, могут стать видимыми («висящими»), а предметы, которые видимы в нормальных условиях, при возникновении миража могут исчезать из вида.

Миражи возникают вследствие рефракции лучей света, проходящих через слои воздуха с изменяющимся из-за разницы в температуре и плотности коэффициентом рефракции. Поэтому они обычно наблюдаются, когда температура поверхности Земли сильно отличается от температуры воздуха над ней.

Миражи могут возникать в виде нижних миражей (низкий мираж) над сильно нагретой поверхностью воды, почвы, пляжа, дороги и т.д. или в виде верхних миражей (высокий мираж) над снеговыми полями, холодной поверхностью моря и т.д.

Чаще всего верхний мираж наблюдается над раскаленной поверхностью дороги или пустыни, создавая иллюзию водоема. Он возникает вследствие рефракции света от чистого неба в направлении наблюдателя. При нижнем мираже изображение отдаленного предмета перемещается вниз (например, свет от неба выглядит как вода на земле). Сильное искажение света может вызвать несколько прямых и перевернутых изображений.

Верхний мираж наблюдается над плоской поверхностью, температура которой намного ниже температуры воздуха над ней. В таких случаях свет от объекта изгибается вниз в сторону наблюдателю, поднимая отдаленные объекты выше их реальной выстоты.

Фата Моргана – это очень сложный верхний мираж, обычно наблюдаемый в полярных регионах и создаваемый необычными сочетаниями плотностей разных слоев воздуха, вызывающими горизонтальные и вертикальные искажения предметов, их переворачивание и подъем выше реальной высоты. Известный пример этого явления не в полярных регионах наблюдается в отдаленных горах Сицилии, когда наблюдатель находится в холодных водах Мессинского пролива.

Миражи астрономических объектов, таких как Солнце или Луна и, в некоторых случаях, планеты, яркие звезды и кометы, могут создавать искаженные или множественные изображения этих объектов. Чаще всего наблюдаются при восходе и закате.

Когда на слой теплого воздуха у поверхности, обычно над морем, сверху опускается слой холодного воздуха, может возникнуть нижний мираж. По мере снижения Солнца к горизонту, мираж (перевернутого) Солнца поднимается. В итоге они встречаются, образуя форму древнегреческой буквы «омега». Это явление также называется «этрусской вазой».

Когда слой теплого воздуха покрывает более холодный воздух у поверхности, при наблюдении сверху можно увидеть ложный мираж. Множественные переворачивания могут создать существенно искаженные изображения Солнца.

Эффект Новой Земли – это преждевременное отображение Солнца в конце полярной зимней ночи. Оно возникает вследствие сильной рефракции солнечного света при существенной инверсии температуры в термоклине (оптический канал). Свет изгибается вдоль изгибы Земли на большие расстояния, и искаженное изображение Солнца в виде квадрата или линии (линий) появляется над горизонтом, когда фактически Солнце все еще находится ниже горизонта.

загадки природы (9 фото). Исследовательская работа по физике»мираж – природное оптическое явление» Мираж как природное явление

Классификация

Миражи делят на нижние, видимые под объектом, верхние, — над объектом, и боковые.

Нижний мираж

Наблюдается при очень большом вертикальном градиенте температуры (падении её с высотой) над перегретой ровной поверхностью, часто пустыней или асфальтированной дорогой. Мнимое изображение неба создаёт при этом иллюзию воды на поверхности. Так, уходящая вдаль дорога в жаркий летний день кажется мокрой.

Верхний мираж

Наблюдается над холодной земной поверхностью при инверсионном распределении температуры (температура воздуха растёт с повышением высоты).

Верхние миражи случаются в целом реже, чем нижние, но чаще всего бывают более стабильными, поскольку холодный воздух не имеет тенденцию двигаться вверх, а теплый — вниз .

Верхние миражи являются наиболее распространенными в полярных регионах, особенно на больших ровных льдинах со стабильной низкой температурой. Они также наблюдаются в более умеренных широтах, хотя в этом случаях, они слабее, менее четкие и стабильные. Верхний мираж может быть прямым или перевернутым, в зависимости от расстояния до истинного объекта и градиента температуры. Часто изображение выглядит как фрагментарная мозаика прямых и перевернутых частей.

За горизонтом движется корабль нормальных размеров. При специфическом состоянии атмосферы его отражение над горизонтом кажется гигантским.

Верхние миражи могут иметь поразительный эффект за счет кривизны Земли. Если изгиб лучей примерно такой же, как кривизна Земли, лучи света могут перемещаться на большие расстояния, в результате чего наблюдатель видит объекты, находящиеся далеко за горизонтом.

Это наблюдалось и задокументировано в первый раз в 1596 году, когда судно под командованием Виллема Баренца в поисках Северо-восточный прохода застряло во льдах на Новой Земле . Экипаж был вынужден пережидать полярную ночь . При этом восход Солнца после полярной ночи наблюдался на две недели раньше, чем ожидалось. В 20-м веке это явление было объяснено, и получило название «Эффект Новой Земли «.

Таким же образом, корабли, находящиеся на самом деле так далеко, что они не должны быть видны над горизонтом, могут появиться на горизонте, и даже над горизонтом, как верхние миражи. Это может объяснить некоторые истории о полетах кораблей или прибрежных городов в небе, как описано некоторыми полярниками.

Боковой мираж

О существовании бокового миража обычно даже не подозревают. Это — отражение от нагретой отвесной стены.

Такой случай описан одним французским автором. Приближаясь к форту крепости, он заметил, что ровная бетонная стена форта вдруг заблистала, как зеркало, отражая в себе окружающий ландшафт, почву, небо.

Сделав еще несколько шагов, он заметил ту же перемену и с другой стеной форта. Казалось, будто серая неровная поверхность внезапно заменяется полированной. Стоял знойный день, и стены должны были сильно накалиться, в чем и заключалась разгадка их зеркальности.Оказалось, что мираж наблюдается всякий раз, когда стена достаточно нагреется солнечными лучами. Удалось даже сфотографировать это явление.

В знойные летние дни следовало бы обращать внимание на накалившиеся стены больших зданий и искать, не обнаружатся ли явления миража. Без сомнения, при некотором внимании число замеченных случаев бокового миража должно участиться.

Фата-моргана

Сложные явления миража с резким искажением вида предметов носят название Фата-моргана .

Объёмный мираж

В горах очень редко, при стечении определённых условий, можно увидеть «искажённого себя» на довольно близком расстоянии. Объясняется это явление наличием в воздухе «стоячих» паров воды.

Примечания

См.

также
  • Броккенский призрак

Ссылки

  • // Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона : В 86 томах (82 т. и 4 доп.). — СПб. , 1890-1907.

Wikimedia Foundation . 2010 .

Синонимы :

Смотреть что такое «Мираж» в других словарях:

    — (в Италии фата моргана, в России марево) оптическое явление, состоящее в том, что находящиеся за пределами горизонта предметы становятся видимыми, а находящиеся в его пределах кажутся увеличенными или двоятся. Наблюдается м. в жарких и холодных… … Словарь иностранных слов русского языка

    См … Словарь синонимов

    МИРАЖ, миража, муж. (франц. mirage). 1. Оптическое явление в ясной, спокойной атмосфере при различной нагретости отдельных ее слоев, состоящее в том, что невидимые, находящиеся за горизонтом предметы отражаются в преломленной форме в воздухе.… … Толковый словарь Ушакова

    — (французское mirage), оптическое явление в атмосфере, при котором, кроме (или вместо) предметов в их истинном положении, видны также их мнимые изображения.

    Мираж объясняется искривлением лучей света, идущих от предмета в неодинаково нагретых и… … Современная энциклопедия

    Фата моргана, марево (Looming) оптическое явление, при котором становятся видимыми предметы, находящиеся за пределами горизонта. М. объясняется неравномерным нагреванием слоев воздуха, вследствие чего лучи от предметов при переходе из одного… … Морской словарь

    Mirage F1 Назначение: истребитель бомбардировщик Первый полёт: 23 декабря 1966 года … Википедия

Люди видели миражи, начиная с глубокой древности, о чем сохранилось немало преданий. С одной стороны, трудно найти человека, который хоть раз в жизни не видел бы самый простой мираж — голубое озерцо на раскаленном шоссе. С другой — тысячи людей наблюдали в небе буквально висящие города, причудливые замки и даже целые армии, но вот тут у специалистов нет объяснений этому природному феномену.

Поверхность соприкосновения, словно зеркало, отражает в безводной пустыне пышную растительность оазиса, который находится очень далеко. Так же и на шоссе небо отражается в лужах, которых на самом деле нет.

Миражи в пустыне Сахара

В пустыне Сахара ежегодно наблюдается огромное число миражей. Иногда миражи обманывают даже очень опытных проводников караванов. Так, в середине 20 века в пустыне погибли 60 человек и 90 верблюдов. Караван погнался за миражом, который увёл его на 60 километров в сторону от колодца. Теперь составлены даже специальные карты миражей с отметкой мест, где и какие явления обычно наблюдаются.

Редко встречающаяся форма миража, когда на горизонте появляются сложные и быстро меняющиеся изображения предметов — фата моргана. Мираж представляет собою изображения реально существующего предмета, часто увеличенное и сильно искаженное. Его можно зарисовать, сфотографировать, заснять на плёнку.

Различают несколько видов миражей: верхние, нижние, боковые, сложные.

Наиболее часто встречаются первые два, и вызваны они резким уменьшение плотности воздуха с высотой.

Нижние миражи возникают, когда у самой поверхности имеется сравнительно тонкий слой очень тёплого воздуха. Лучи от наземных предметов на границе с ним испытывают полное внутреннее отражение. Такой тёплый слой воздуха играет роль как бы воздушного зеркала.

Условия, благоприятствующие возникновению нижних миражей, обычно реализуются в степях и пустынях, при солнечной и безветренной погоде. Это состояние крайне неустойчивое, ведь сильно нагретый, а значит, более легкий воздух, находится внизу, под слоем более холодного и тяжёлого.

Верхние миражи возникают, когда плотность воздуха с высотой быстро уменьшается. Изображение получается над предметом.

Миражи — явление обычное не только для жарких пустынь, но и для холодных арктических территорий. Главное — неравномерно нагретые слои воздуха, которые в избытке присутствуют в этих уголках Земли. В зависимости от расположения слоев «бутерброда» миражи бывают двух типов — нижние и верхние. Нижним называется самый известный мираж — пустынный. Он появляется, когда у поверхности земли образуется прослойка более горячего воздуха. Понятно, что чаще всего они возникают в пустыне, когда солнце нагревает землю до состояния раскаленной сковороды. Но ехать в пустыню для того, чтобы увидеть такой мираж, вовсе необязательно — солнечным летним днем их полно и в нашей средней полосе, достаточно посмотреть на асфальт. Да, эти небольшие «лужи», которые возникают в мареве на шоссе, не что иное, как самый настоящий нижний мираж.

Источники: fotokto.ru, www.liveinternet.ru, otvet.mail.ru, www.stihi.ru, www.bugaga.ru

Аномальная зона Адыгеи

Аристотель Фиораванти – последнее слово итальянского зодчего

Космоплан X 37b

Дом ночных призраков

Домик на дереве

Нет ни одного ребенка, да и взрослого тоже, который бы не мечтал о настоящем домике на дереве. Домике, где можно…

Лондон — столица Великобретании

Лондон является Меккой для туристов благодаря своим старинным зданиям и постройкам, которые можно смело отнести к шедеврам архитектуры. Самой главной достопримечательностью…

Музей Замка в Мальборке

Сейчас хозяином крепости над Ногатом является Музей Замка в Мальборке, основанный в 1961 году. Основными заданиями Музея являются: забота про старинный…

Озеро Онтарио

Название озера Онтарио происходит от « ontario », означающее на языке Гуронов «большое озеро». Значительно позже северная часть озера, которая…

Каспийское море-озеро

Самым большим озером на планете считается Каспийское море. Его площадь равна почти 400 квадратным километрам. По поводу него до…

Легенды и тайны священной горы Кайлас

Большинство паломников и пилигримов добираются до Кайласа именно с целью совершить кору. Считается, что даже однократный обход вокруг Кайласа…

Солнечная электростанция в Минске станет частью комплексного проекта «Газпрома»

«Зеленые здания» в Минске, строящиеся по стандарту B-REA-M, называли самым амбициозным проектом в столице Беларуси, притом еще и достаточно инновационным. Одна…

Заманчивые или пугающие картины словно парящие в воздухе и появляющиеся в самых разных углах нашей планеты. Многие века люди наблюдают за этими явлениями и, несмотря на все достижения современной науки, не всё могут объяснить.

Даже если двигаться в направлении «от простого к сложному», будет очевидно, что в «лужах» на раскалённом асфальте нет ничего сложного, то откуда берутся целые города, висящие в воздухе, причудливые замки и даже армии — не совсем понятно до сих пор.

Самые древние описания миражей встречаются ещё в папирусах Древнего Египта. Египтяне всерьёз считали, что миражи — призрачные видения давно погибшей страны, затерявшейся в песках.

Объяснить миражи стремились и в Европе . Одной из самых известных историй, связанных с этим оптическим явлением, можно считать историю про Моргану ле Фей. Эта дама была сестрой легендарного короля Артура и как раз в её распоряжении находились миражи, иллюзии и прочие чудесные видения. Разновидность самых сложных миражей и сегодня называется фата-моргана.

Физика миража

Классическое определение гласит: «Мираж — это оптическое явление в атмосфере: отражение света границей между резко различными по плотности слоями воздуха. Для наблюдателя такое отражение заключается в том, что вместе с отдалённым объектом (или участком неба) видно его мнимое изображение, смещённое относительно предмета».

Уж больно мудрёно: оптика, атмосфера, плотность воздуха и прочие параметры. Нельзя ли по-проще? Конечно можно.

Как известно, свет в пространстве распространяется по прямой. Ровно до тех пор, пока не сталкивается с каким-нибудь препятствием или не попадёт в другую среду.

Далеко не все предметы и слои воздуха прогреваются одинаково. Кроме того, воздух движется: более холодный воздух тяжелее и он опускается вниз, тогда как горячий воздух поднимается от поверхности. На стыке этих воздушных потоков лучи света, естественно, преломляются.

Часть лучей, не преломляясь, достигает глаза наблюдателя и формирует картину неба. Другая часть преломляется и падает на землю впереди наблюдателя. Отразившись от земли, эти отраженные лучи в свою очередь тоже попадают в глаз наблюдателя . В результате водитель и пассажиры автомобиля видят впереди голубой участок. Приземный слой воздуха в жаркий день постоянно колеблется, в результате возникает впечатление, а это создает иллюзию водной поверхности.

Если говорить о предметах, находящихся далеко за линией горизонта, то здесь тоже нет ничего сложного: мы всегда видим предмет по направлению последнего отрезка пути светового луча. Поэтому атмосферное преломление лучей (рефракция) «приподнимает» предметы, позволяя заглянуть за черту горизонта.

Места формирования


Чаще всего появление миражей связывают с пустынями . Это вполне закономерно: немало путников становились заложниками чудесных видений, обещающих отдых, прохладу и воду среди песков. В погоне за миражами они, увы, довольно часто гибли. Перед людьми «воочию» на расстоянии 2-3 километров предстают оазисы, до которых в действительности не менее 700 километров.

Одна из самых известных трагедий, связанных с миражами, — гибель каравана в пустыне Эрг-эр-Рави на севере Африки . Так, в 360 километрах от оазиса Бир-Ула жертвой миража стал караван, который вел опытный проводник. Последовав за видением, путешественники отклонились на 60 километров в сторону от колодца.

Впрочем, не только пустыни могут похвастаться чудесными видениями и загадочными картинами. Над морем и даже в близких к полюсам широтах миражи возникают ничуть не реже. Одним из самых подходящих мест для наблюдения за миражами является, как ни странно, Аляска.

Здесь чем злее стужа , тем четче и красивее возникают в небесах души городов, гор и разных предметов. Ещё в далёком 1889 году местный житель, прогуливаясь близ горы Фэруэтер на юго-востоке полуострова, наблюдал силуэт большого города — с небоскребами, высокими башнями и шпилями, храмами, похожими на мечети . Что это был за город, установить не удалось, но не исключено, что он мог находиться за тысячи километров от точки наблюдения.

Самая известная легенда, бытующая среди моряков, — о Летучем Голландце. В записях судовых журналов многих мореплавателей можно встретить записи о встречах с неопознанным судном, не реагировавшем на сигналы, не имевшем опознавательных знаков и таинственным образом исчезавшем через некоторое время.

Есть также свидетельства и о том, что моряки видели крушение судна, но прибыв на предполагаемое место трагедии не находили там ничего, а позднее выяснялось, что виденный корабль терпел бедствие за тысячу километров. Невольные свидетели наблюдали проекцию событий в воздухе.

Виды миражей

Учёные составили целую классификацию миражей. Как ни странно, они бывают разные. Самый простой вид миража — нижний или озёрный . Чаще всего наблюдается над ровной поверхностью: дороги , пустыни, степь. Чтобы возник такой мираж требуется значительная разница между температурой верхних слоёв атмосферы и нижних, ближайших к земле.

Возможен и совершенно обратный эффект: верхний мираж . Чтобы он возник, требуется повышение температуры с высотой. Такие видения более стабильны и «лучшего качества». Верхний мираж может быть прямым или перевернутым, в зависимости от расстояния до истинного объекта и разности температур.

Боковой мираж . Это — отражение от нагретой отвесной стены. Как ни странно, этот вид миража фиксируется крайне редко. В знойные летние дни чаще обращайте внимание на накалившиеся стены больших зданий, возможно, вам посчастливится увидеть мираж.

Уже упоминавшаяся фата-моргана — это самый сложный мираж с резким искажением вида предметов. Условия, при которых они возникают, не описаны до сих пор, хотя все механизмы этого оптического явления давно описаны.

Встречались ли вы с миражами? Были это «лужи» на асфальте или что-то более масштабное? Расскажите, нам очень интересно!

  • Большая Советская Энциклопедия
  • Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона
  • Я. Перельман. «Занимательная физика», Книга 1.
  • Журнал «Вокруг света», №9, сентябрь, 2005 год.
  • В.А. Мезенцев. Энциклопедия чудес.

Мираж воды

Полоска воды поперек дороги, отодвигающаяся всякий раз, когда машина приближается к ней. Большой пароход, висящий в небе над озером Мичиган мачтами вниз. Парящие над морем мрачные средневековые замки.Что общего между этими картинками?

Это миражи. Они создаются в результате сложной игры воздуха и света. Миражи могут быть простыми, как полоска воды поперек шоссе в 100 метрах перед машиной. Но бывают миражи очень сложные по конструкции.

Описание миража

В 1643 году итальянский священник Анджелуччи описал невероятное и чудесное видение, явившееся ему во время морского путешествия. Вот что он рассказывает. Сначала его взору не представлялось ничего, кроме спокойной морской глади, простиравшейся до самого горизонта. Потом на горизонте появилась темная горная цепь. Впереди горных вершин из моря стали расти высокие грязно-белые колонны. Постепенно колонны начали изгибаться и превратились в романские арки. В конце этого грандиозного зрелища на арках появились силуэты башен и стен могучей крепости.

Такой мираж итальянцы называют фата – моргана (fata morgana, от итальянского fata — «чудо»). Есть старинные кельтские легенды о короле Артуре и его рыцарях. У Артура была сестра — волшебница Моргана ле Фей. Она умела создавать замки, парившие в воздухе. Воздух и в самом деле магическая составляющая часть миража. Из физики мы знаем, что на границе двух сред лучи света преломляются, то есть меняют свое направление. Такими двумя средами в атмосфере выступают слои воздуха.

Миражи (от фр. «mirage») — это оптическое явление в атмосфере, из за которого в зоне видимости появляются изображения предметов, которые при обычных условиях скрыты от наблюдения. Такого рода чудеса случаются потому, что в оптически неоднородной атмосфере лучи света искривляются, как бы заглядывают за горизонт. Чаще всего неоднородности возникают из-за неравномерного нагрева воздуха на различной высоте. В Древнем Египте верили, что мираж — это призрак страны, которой больше нет существует. Легенда говорит о том, что у каждого места на нашей планете есть своя душа.

Более часто миражи можно наблюдать в пустыне. Объяснить это можно тем, что горячий воздух действует подобно зеркалу. К примеру, в Сахаре каждый год наблюдается около 160 000 миражей; они бывают стабильными и блуждающими, вертикальными и горизонтальными.

Жертвами миражей в особенности часто оказываются караваны в пустыне Эрг-эр-Рави на Севере Африки. Перед людьми «воочию» на расстоянии 2–3 км предстают оазисы, до которых на самом деле не меньше 700 км. Мираж способен ввести в заблуждение и опытных людей.

Так, в 360 км от оазиса Бир-Ула жертвой миража стал караван, который вел опытный проводник из местных племен. Погибли 60 человек и 90 верблюдов, следовавших за обманчивым миражом, увлекшим их на 60 км в сторону от колодца.

В древности кочевники, чтобы убедиться, видят ли они мираж или реальные предметы, разжигали костер. Если в пустыне было хотя бы небольшое движение воздуха, то стелющийся по земле дым быстро разгонял мираж. Для многих караванных путей составлены карты, на которых обозначаются места часто встречающихся миражей. На этих картах указано даже, где видятся колодцы, оазисы, пальмовые рощи, горные цепи и т. п.

Атмосферные миражи разделятся на три класса, а причины, их вызывающие, довольно разнообразные.

Миражи первого класса – так называемые озерные, или нижние, миражи. Они наиболее распространенные и простые. К примеру, вода, наблюдаемая на песке в пустыне или на горячем асфальте, является миражом неба над горячим песком или асфальтом. Приземление самолета в фильмах или автомобильные гонки по телевидению часто снимаются довольно близко к поверхности горячего асфальта. Тогда ниже машины или самолета вы можете увидеть их зеркальное изображение (нижний мираж), а также мираж неба.

Чем выше вы находитесь на земле или в море, тем меньше плотность воздуха. При нормальных условиях плотность воздуха уменьшается с увеличением высоты. Когда свет проходит по поверхности земли, ниже светового луча воздух плотней, чем выше. Типичное свойство света — то, что он преломляется к более плотной среде, и таким образом луч, который перемещается по поверхности земли, фактически всегда слегка преломляется вниз и продвигается по чуть изогнутой поверхности земли вместо того, чтобы направиться прямо к небу.

Более плотный воздух как бы притормаживает нижний конец луча и тянет его к себе. С другой стороны, человеку представляется, что предмет находится в том направлении, от которого свет достигает его глаз. Таким образом, когда вы смотрите на отдаленный горизонт, то видите предметы, которые фактически частично ниже горизонта. Свет от этих объектов преломляется по кривой, изогнутой поверхности земли или моря и потому только кажется, что свет достигает глаза наблюдателя со стороны горизонта.

Многие знакомы с фразой, утверждающей, что когда мы смотрим на солнце во время его захода, то оно в действительности уже за горизонтом. В астрономии такое явление известно как рефракция: преломление света в атмосфере приподнимает небесные тела на горизонте приблизительно на полградуса угла.

Очень часто плотность воздуха не изменяется равномерно с высотой, а холодный, более плотный воздух и теплый воздух образуют слои различных температур на разных высотах. Движение света в таком воздухе может быть довольно беспорядочно, создавая, таким образом, искаженное изображение пейзажа.

Нижний мираж идентичен по структуре: наблюдается всегда лишь один перевернутый, более или менее сплющенный мираж ниже объекта. Если сам пейзаж красив, то его мираж также красив, и они могут вместе распространиться на горизонте вереницей зданий и верхушек деревьев.

Если дело происходит в пустыне, поверхность которой и прилегающие слои воздуха раскалены солнцем, наверху давление воздуха может быть большим, лучи начнут загибаться в другую сторону. И тогда интересные явления начнут происходить с теми лучами, которые должны были, отразившись от предмета, сразу уткнуться в землю. Но нет, они будут заворачивать кверху и, пройдя перигей где-то возле самой поверхности, уйдут в него.

Представим теперь, что такой луч, уже загнувшись, попадает в зрачок путнику, идущему через пустыню. Но субъективному восприятию предмет (скажем, пальма) будет располагаться в том месте, куда указывает касательная к траектории луча. Соответственно, изображение пальмы будет обратным, будто отраженным в воде. Да и воды кругом разольется немало. Такую коварную шутку сыграет с измученным жаждой путешественником переместившееся в пески небо.

Ученый из Франции Гаспар Монж, который принимал участие в египетском походе Наполеона, описал свои впечатления от озерного миража так: «Когда земная поверхность сильно накалена Солнцем и только-только начинает остывать перед началом сумерек, знакомая местность больше не простирается до горизонта, как днем, а переходит, как кажется, примерно в одном лье в сплошное наводнение.

Деревни, находящиеся дальше, выглядят будто острова среди погибшего озера. Под каждой деревней ее опрокинутое изображение, только оно не резкое, мелкие детали не видны, как отражение в воде, колеблемое ветром. Если станешь приближаться к деревне, которая кажется окруженной наводнением, берег мнимой воды все удаляется, водный рукав, отделявший нас от деревни, постепенно суживается, пока не исчезнет вовсе, а озеро теперь начинается за этой деревней, отражая в себе селения, расположенные дальше».

Нижний мираж способен наблюдать каждый желающий. Если жарким летним днем встать на железнодорожное полотно или холмик над ним, когда солнце находится немного сбоку или сбоку и чуть впереди железнодорожного пути, то можно разглядеть, как рельсы в 2–3 км впереди будто бы погружаются в искрящееся озеро — будто пути залило наводнение. Попытаемся приблизиться к «озеру» — оно отодвинется, и сколько бы мы ни шли по направлению к нему, оно неизменно будет находиться на одном и том же обманчивом расстоянии.

Миражи второго класса – лучи которых загибаются за линию горизонта, называют верхними, или миражами дальнего видения. Они возникают прямо в небе. Если в верхние слои атмосферы вторгается теплый воздух, нагревшийся где-нибудь над пустыней, а внизу находится холодный плотный воздух антициклона, то лучи, подвергнувшиеся рефракции, могут заглянуть за горизонт очень глубоко. Отраженный с далекого предмета (к примеру, острова) свет находит две дорожки к глазам наблюдателя: первая проходит почти прямо от острова до наблюдателя, а вторая приподнимается немного вверх к теплому воздушному слою, где луч преломляется вниз под небольшим углом к более холодному воздуху и достигает глаз наблюдателя сверху.

Создается два изображения одного и того же острова — одно нормальное, а второе перевернутое изображение выше острова, т. е. верхний мираж. В свою очередь, специфический тип атмосферного явления, которое создает такой мираж, называется тепловой инверсией. Тогда на поверхности холодной массы воздуха лежит ясно определенный, более легкий и менее плотный слой теплого воздуха. Сильная тепловая инверсия является также причиной случайных помех на радио, при приеме телевизионных передач и в сотовых телефонах.

2006 год, 8 мая – тысячи туристов и местных жителей наблюдали мираж, который продолжался на протяжении 4-х часов в городе Пенглаи у восточного побережья Китая в воскресенье. Туманы создали изображение города с современными высотными зданиями, широкими городскими улицами и шумными автомобилями. В Пенглаи в течении 2-х дней лил дождь, прежде чем произошло это редкое погодное явление. Жители Лазурного берега Франции ясным утром не раз видели, как на горизонте Средиземного моря, где вода сливается с небом, из моря поднимается цепочка Корсиканских гор, до которых от Лазурного берега приблизительно 200 км.

Верхний мираж описывается в одном из произведений Н.В.Гоголя:

«За Киевом показалось великое чудо! Вдруг стало видимо далеко во все концы света. Вдали засинел Лиман, за Лиманом разливалось Черное море. Бывалые люди узнали и Крым, горою подымавшийся из моря, и болотный Сиваш. По правую руку видна была земля Галицкая.

А это что такое? — допрашивал собравшийся народ, указывая на далеко мерещившиеся на небе и больше похожие на облака серые и белые верхи.

То Карпатские горы! — говорили старые люди».

Боковые миражи могут возникать в тех случаях, когда слои воздуха одинаковой плотности располагаются в атмосфере не горизонтально, как обычно, а наклонно или даже вертикально. Подобные условия создаются летом, утром в скором времени после восхода солнца у скалистых берегов моря или озера, когда берег уже освещен солнцем, а поверхность воды и воздух над ней еще холодные. Боковые миражи неоднократно наблюдались на Женевском озере. К примеру, люди видели лодку, которая приближалась к берегу, а рядом с нею в точности такая же лодка удалялась от берега. Боковой мираж может появиться у каменной стены дома, нагретой солнцем, и даже сбоку от нагретой печи.

Благодаря боковому миражу появляются безмолвные туманные призраки, преграждающие путнику путь в горах. Обычно, испуганный человек видит себя же самого. Сильно нагретые скалы вызывают такое воздушное разрежение вокруг себя, что лучи, отразившиеся от наблюдателя и направленные к скалам, искривляются возле них до такой степени, что, подобно бумерангу, возвращаются назад.

Изображения в боковых миражах почти всегда по размерам равны отражающимся предметам, но могут двоиться, троиться и т. д. Существует гипотеза, что знаменитые привидения, облюбовавшие некоторые замки, есть не что иное, как боковой мираж. Зимой, как известно, промозглые отсыревшие стены необходимо усиленно протапливать. Камни, из которых сложены печи, раскаляются в значительной степени больше, чем валуны под полуденным солнцем, а высокие сводчатые потолки дают возможность лучу совершить петлю и возвратиться к наблюдателю.

Миражи третьего класса – удивительные миражи, называемые миражами сверхдальнего видения. Для них расстояния в тысячи километров не помеха. Вот какой случай описывается в книге «Оптические явления в природе»:

«В ночь на 27 марта 1898 г. среди Тихого океана экипаж бременского судна «Матадор» был испуган видением. Около полуночи экипаж заметил примерно в двух милях корабль, который боролся с сильным штормом. Это было тем более удивительным, что кругом стоял штиль. Судно пересекало курс «Матадора», и были мгновения, когда казалось, что столкновение кораблей не избежать…

Экипаж «Матадора» видел, как во время одного сильного удара волны о неизвестный корабль в каюте капитана потух свет, который виднелся все время в двух иллюминаторах. Спустя какое-то время корабль исчез, унося с собой ветер и волны. Дело разъяснилось позднее. Выяснилось, что все это происходило с другим кораблем, который во время «видения» находилось от «Матадора» на расстоянии 1 700 км».

У миражей третьего класса достоверных научных объяснений нет. Чтобы как-то оправдать их появление, выдвигаются предположения, что в атмосфере образуются гигантские воздушные линзы или возникают вторичные, третичные — многократные миражи, ретранслирующие одно и то же изображение по сложной цепочке. Некоторые даже пытаются доказать, что в ионосфере существует особое «зеркало», от которого солнечный луч, как радиосигнал, отражается и, попутно самофокусируясь, уносится в другую часть света.

Интересную версию высказывает Виктор Лойша: «Почему бы не допустить, что при каких-то очень удачных совпадениях многих физических обстоятельств в воздушной среде могут образовываться естественные сверхпроводящие световоды, линейно ориентированные каналы аномальной ионизации, по которым пучки света передаются на очень большие расстояния — так, что восход Солнца над Японией вдруг становится видым, предположим, на Азорских островах…».

Фата-Моргана — сложное оптическое явление в атмосфере, которое состоит из нескольких форм миражей, при котором отдаленные предметы видны многократно и с различными искажениями. Фата-Моргана появляется, когда в нижних слоях атмосферы образуется несколько чередующихся слоев воздуха разной плотности, способных давать зеркальные отражения.

В результате отражения, а также и преломления лучей реально существующие предметы дают на горизонте или над ним по нескольку искаженных изображений, частично налагающихся друг на друга и быстро изменяющихся во времени, что и создает причудливую картину этого сложного миража. Названо это явление было в честь героини легенд — Фаты Морганы. Говорят, что она была сводной сестрой , но после того как рыцарь Ланселот отверг ее любовь, от огорчения поселилась на дне моря, в хрустальном дворце, и с того времени обманывает мореплавателей призрачными видениями.

Так, в 1920-х годах большой океанский лайнер шел очередным рейсом из Европы в США. И вдруг неподалеку от Азорских островов все, кто находился на палубе, явственно увидали « ». Мысль о страшном корабле-призраке пронеслась в уме многих пассажиров и матросов. А невиданное судно грозило врезаться в пароход. Капитан в самый последний момент громким, срывающимся голосом приказал изменить курс корабля. Накренясь на правый борт, парусник пронесся мимо. И в это время перепуганные, изумленные пассажиры увидали нечто еще более поразительное: по палубе парусника метались люди в старинных костюмах.

Они поднимали вверх руки, что-то беззвучно кричали, будто пытались о чем-то предупредить. Понятно, что оставшуюся часть плавания пассажиры провели в страхе неминуемой гибели. Ведь по морскому поверью встреча с кораблем-призраком ничего хорошего не сулит. Когда пароход прибыл в порт, история с «Летучим голландцем» получила широкую огласку. Но впоследствии выяснилось, что океанский лайнер встретился с миражом парусника, предназначенного для съемок исторического фильма и находящегося абсолютно в другом месте.

Тот, кто проводит много времени в полярных водах, непременно увидит миражи. К примеру, опытные финские моряки и знатоки фарватеров хорошо знают, что бывают условия, при которых необычайно тяжело найти знакомый маршрут среди запутывающих миражей на скалистой береговой линии. В Финляндии условия для миражей в особенности благоприятны весной, когда морской лед тает. Температура воды 0 °C при весенней волне теплого воздуха температурой 15 °C может создать в небе невероятные миражи.

Еще один пример удивительного атмосферного явления имел место в алжирской пустыне, которую пересекал французский колониальный отряд. Впереди, километрах в шести от него, шла гуськом стая фламинго. Но когда птицы пересекли границу миража, ноги у них вытянулись и сдвоились, вместо двух у каждой стало по 4. Ни дать ни взять — арабский всадник в белом одеянии. Командир отряда, встревожившись, отправил разведчика проверить, что за люди в пустыне. Но когда солдат проник в зону искривления солнечных лучей, то сам превратился в мираж-призрак, а ноги его лошади стали такими длинными, что казалось, будто он сидит на мифическом чудовище.

Один человек в 1852 году увидел на небе Страстбургскую колокольню, при этом изображение было гигантское, точно колокольня предстала перед ним увеличенная в 20 раз. В 1902 году Роберт Вуд, американский ученый, не без основания заслуживший прозвище «чародей физической лаборатории», сфотографировал двух мальчиков, мирно бредущих по водам Чесапикского залива между яхтами. Причем рост мальчиков на снимке был более 3-х метров.

Такого рода обманы миражей возможно также объяснить отклонением света от прямолинейного продвижения, в котором предмет виден в неправильном направлении или искажен. Миражи-призраки как правило виднеются на горизонте. Угол миражей очень низкий, но по формам они могут быть очень различными. Кусты и камни на маленьком острове могут восприниматься как башни в небе; низкие скалистые берега протянуты вертикально, и они напоминают пропасти; корабль и его палубные надстройки могут искажаться в неопознанные квадратные формы, а сами острова, кажется, кружатся в воздухе.

Какие миражи называют озерными. Оптическое явление мираж и его виды

Таинственное природное явление – мираж…

Бывает в пустыне, в горах и в океане… Слышали о «Летучем Голландце» – это история исчезнувшего судна. Корабль-призрак, который можно наблюдать в океане издалека, даже в настоящее время. А сколько человек погибло в пустынях, двигаясь к призрачному водоему…

Сегодня сайт – Путешествия по всему миру, познакомит вас с интересными фактами про нерукотворные оптические иллюзии.

Зеркальные отражения воздуха в небе. Мерцающая и светящаяся иллюзия может обмануть даже опытных путешественников.

В пустыне Сахара не так давно погиб большой караван. Около сотни людей и столько же верблюдов сбились с пути. До поселения, где их ждали, был всего 1 день пути. Но обманчивая призрачная мистификация увела всех в сторону. Спутниковая связь не смогла правильно сориентировать и дала сбой.

Явление мираж не следует правилам и законам

У опытных проводников по существуют даже специальные карты с подробными описаниями и отметками мест с возможными миражами.

Среди всех явлений, которые создала природа нет ничего более любопытного и загадочного, чем это.

В облаках испарений от морей, океанов, туманов и озер находится много морских и растительных солей. Они-то и создают гладкие, как полированные, поверхности атмосферы для отражений.

Интересным примером явления мираж может послужить восход или закат Солнца или Луны

В лучах света можно лицезреть предметы и целые истории с людьми, кораблями и замками. Искажается и преломляется свет солнца и даже луны во всевозможных направлениях и объекты невероятно увеличиваются в размерах и формах.

Формируются изображения старинных замков и дворцов с необычайной архитектурой. Красивых растительных пейзажей и лесных рощ. Цвета из света и теней имеют невероятные оттенки, которые не в силах передать самые современные камеры и фотоаппараты.

Загадкой явления мираж остается способность природы из обыкновенной доски с остатками старой краски и ржавчины отражать огромные деревья и дома. Так реалистично, как позволит видеть ваша фантазия.

Разновидности явления мираж

Нижний мираж

Вы точно встречали это явление, когда ехали по асфальтированной дороге на машине. Впереди трасса как бы залита водой. А подъезжаешь ближе и совершенно сухо. Кажется, что лужи лежат на горячей расплавленной дороге. Очень реалистично и обманчиво.

Часто встречается это явление летом. Этот вид возникает, когда поверхность земли или дороги сильно нагрета, в отличии от воздуха, который находится чуть выше. Он называется нижним, потому что появляется под горизонтом.

Потоки света преломляются из-за разницы температур и плотности воздушных слоев.

Нижний мираж в Сахаре

Верхний мираж

Этот вид иллюзии формируются над горизонтом. Происходит, когда более прохладный уровень воздуха ниже, чем более высокий. Как правило, над ледяными ландшафтами или очень холодной водой.

Этот иллюзорный обман заставляет вас наблюдать сцену намного выше, чем она должна быть. Например, вы можете увидеть гору или лодку, плавающую в воздухе. В этом случае происходят очень большие искажения предметов, делая, например, лодку намного выше и шире, чем она есть на самом деле.

Часто увидеть верхний мираж можно недалеко от Лазурного берега Франции.

Фата-моргана

Мираж может заставлять полярных исследователей недооценивать расстояние между объектами. Эффект фата-моргана (Fata Morgana) предполагает видимость над поверхностью морей и океанов гор, кораблей и т.д.

Сложный повторяющийся мираж

Была в сказках такая фея Моргана. И именно она шутила свои шутки с моряками, заманивая их в пучину вод.

Фата-моргана сложный и многократно повторяющийся обман зрения. Двойной, тройной и…

Иллюзия Луны

Интересным примером явления мираж может послужить восход или закат Солнца и Луны. Это вы точно наблюдали и даже не задумывались, почему так происходит (я, например, только любовалась красотой горячей звезды или Луной). На горизонте появляется космическое светило нереально огромных размеров и фантастического цвета.

Астрономы наблюдают такие же ложные увеличения далеких от нас созвездий. На самом деле размеры их реально отличаются в меньшую сторону от отражаемых.

Иллюзия значительно усиливается, когда знакомые объекты находятся поблизости на горизонте. Например, когда заходящее солнце видно одновременно между зданиями в нескольких кварталах от него.

Астрономы наблюдают такие же ложные увеличения далеких от нас созвездий

«Летучий голландец»

Корабль-призрак, который носится по морям-океанам. Встреча с ним сулит несчастья и является предвестником кораблекрушения. Появляется внезапно и исчезает в тумане так же мгновенно.

В 1941 году на транспортном судне «Венор» моряки во главе с капитаном ринулись на спасение судна, видимо терпевшего бедствие. Все наблюдали пожар на корабле и дым. Каково же было их удивление, когда, подойдя ближе фантом исчез и на воде не осталось никаких признаков катастрофы.

Намного позже команда моряков узнала, что именно в это время за более чем 1000 миль от них тонул крейсер, атакованный японцами.

Понятный пример из действительности. Недалеко от Санкт-Петербурга есть городок Ломоносов. Это на Финском заливе. В определенные дни, когда природа решит показать фокус, жители видят красавец Петербург, как на ладони. Четко и ясно. Здания, улицы и даже людей на улицах.

Удивительное и загадочное явление оптического обмана часто наблюдается на Аляске. И существует такая закономерность, что чем более лютый мороз, тем ярче и красивее иллюзия, который может находится за сотни тысяч километров в сторону.

Изучить явление мираж и быть готовым к его появлению абсолютно невозможно. Природа не следует правилам.

А вы встречались с фантомами, призраками кораблей или видели в небе замки? Я только огромную луну на небе и лужи несуществующей воды на асфальтированной дороге. Но все еще может быть…

Это тоже интересно:

5 фактов про болото, которые могут испугать Что умеет попугай – факты, которые могут и озадачить…

/ Что такое мираж?

Если Вы когда-нибудь шли по бескрайней пустыне или по раскаленному асфальту в жаркий летний день, тогда Вы наверняка замечали на горизонте нечто похожее на лужу. Это явление называется мираж. Оно сбивало с толку целые караваны, дарило пустые надежды странникам и мешало проведению спасательных операций. Сегодня мы расскажем Вам почему образуется эта природная иллюзия.
Людям миражи встречались ещё в далёком прошлом. В литературе достаточно подробно описывается факт встречи воинов крестоносцев со столь удивительным феноменом в Палестинской пустыне. В Древнем Египте, например, миражи воспринимали как некий образ прошлого — того, что существовало много лет назад.

Что такое мираж?
Мираж является оптическим феноменом, что делает его уникальным и непредсказуемым. Он бывает простой и сложный. Простыми миражами будут, к примеру, образы водяной глади на дороге или в полях, пустынях, а сложными – видение сказочных сооружений, застывших в небе.
Исследователи выяснили, что мираж — оптическая природная иллюзия, которая возникает вследствие преломления лучей света между разными по плотности и температуре слоями воздуха. Предметы, которые возникают на горизонте, действительно существуют, однако на огромном расстоянии от точки, в которой мы их видим. Это своего рода проекция изображения, которая возникает вдали от оригинального изображаемого объекта.

Мираж часто называют «атмосферным зеркалом». В горах, например, человек может встретить свое отражение. Данное явление образуется из-за присутствия в атмосфере стоячих паров воды. Чаще всего мираж встречается не в пустынях, как считают многие, а наоборот — в холодном климате.

Существует множество видов миражей:

  • В случае миража «бокового» вида происходит смещение воздушных слоев из горизонтального местоположения в положение «под углом». Такое явление можно заметить на рассвете, возле моря или другого водоема. Если мы заметим реальный корабль, приближающийся к берегу — рядом с ним появится его копия, с такой же скоростью движущаяся в обратном направлении.

  • «Дальний мираж» — знаменитый корабль-призрак «Летучий Голландец». Все моряки боятся этого видения, так как считают его плохим знаком. Появляется такой мираж, когда воздух чрезмерно нагревается от земли, а затем он поднимается вверх и постепенно остывает. Если при подъеме этот слой встретится с более теплыми слоями — появится фантом.

  • Фата-Моргана — самый удивительный и мистический вид миража. Это не просто проекция объекта, но еще и его «копирование». По мере изменения расстояния объекты, к тому же, слишком искажаются и приобретают чудовищно-фантастический вид. Однажды французские солдаты передвигались по пустыне. Вдалеке они заметили стаю фламинго, которые след в след шли друг за другом. В то время, когда солдаты начали подходить ближе — птицы превратились во всадников в белых одеяниях.

Где чаще всего встречаются миражи?
Учёные полагают, что мираж можно встретить в любом месте нашей планеты и даже в стратосфере. Космонавт Георгий Михайлович Гречко, находясь в космосе, сделал фотографию льдины, зависшей в воздухе над облаками.
Но есть места, где миражи встречаются чаще обычного и для этого не надо лететь в космос.
Например — Аляска считается самым популярным местом для наблюдений за миражами. Объясняется это очень просто — климат. Чем стуже воздух, тем отчётливее и яснее выглядит это природное явление. В 1889 году в юго-восточной части Аляски, один из местных жителей, прогуливаясь вблизи горы Фэруэтер, увидел образ огромного города с небоскрёбами, башнями и храмами. Хотя источник миража находился в сотнях километров от полуострова.

Нечто похожее созерцала тысяча туристов в городе Пенглай, что на восточном побережье Китая. Из-за проливных дождей, которые длились несколько дней, образовался очень плотный туман и в последствии образовал мираж с очень высокой ясностью. На протяжении четырёх часов жители этого города наблюдали за иллюзорными зданиями, широкими проспектами, наполненными людьми и машинами.
Жители Франции неоднократно наблюдали, как на горизонте Средиземного моря, где уже не отличить воду от неба, из морской глади возвышается хребет Корсиканских гор, хотя расстояние до материка около двухсот километров.
Несмотря на вполне логичные объяснения с точки зрения физики, миражи остаются для нас чем-то мистическим и загадочным. И сколько еще природа таит в себе явлений, происхождение которых так и останется для нас тайной.

Мираж в переводе с французского означает «видимость» и является оптическим явлением в атмосфере, которое делает видимыми предметы, которые в действительности находятся вдали от места наблюдения, и отображают их в искаженном виде или создают мнимое изображение. Это одна из самых интересных и удивительных загадок природы. Давайте же побольше узнаем о них.

Люди видели миражи, начиная с глубокой древности, о чем сохранилось немало преданий. С одной стороны, трудно найти человека, который хоть раз в жизни не видел бы самый простой мираж — голубое озерцо на раскаленном шоссе. С другой — тысячи людей наблюдали в небе буквально висящие города, причудливые замки и даже целые армии, но вот тут у специалистов нет объяснений этому природному феномену.

Миражи бывают нескольких видов: озерные, или нижние; верхние (они возникают прямо в небе) или миражи дальнего видения; боковые миражи. Более сложный вид миража называется «Фата-Моргана»

Нижний (озёрный) мираж. Нижние миражи возникают преимущественно в тех случаях, когда слои воздуха у поверхности Земли (например, в пустыне) разогреты настолько, что лучи света, исходящие от предметов, сильно искривляются.

Жертвами миражей особенно часто оказываются караваны в пустыне Эрг-эр-Рави что на Севере Африки. Перед людьми «воочию» на расстоянии 2-3 километров предстают оазисы, до которых в действительности не менее 700 километров

Верхний мираж (мираж дальнего видения) Воздух нагревается от поверхности Земли, и с высотой его температура падает. Однако если над слоем прохладного воздуха оказывается более тёплый (принесённый, например, южными ветрами) и сильно разреженный воздушный слой, а переход между ними довольно резок, то рефракция значительно усиливается. Лучи света, идущие от предметов на Земле, описывают подобие дуги и возвращаются вниз, иногда за десятки, даже сотни километров от своего источника. Тогда наблюдается «поднятие горизонта», или верхний мираж.

Жители Лазурного берега Франции ясным утром не раз видели, как на горизонте Средиземного моря, где вода сливается с небом, из моря поднимается цепочка Корсиканских гор, до которой от Лазурного берега примерно двести километров.

Фата-Моргана — сложное оптическое явление в атмосфере, состоящее из нескольких форм миражей, при котором отдалённые предметы видны многократно и с разнообразными искажениями. Для этого, самого загадочного вида миражей убедительных объяснений пока не найдено. Но, существует множество теорий.

Люди видели миражи, начиная с глубокой древности, о чем сохранилось немало преданий. С одной стороны, трудно найти человека, который хоть раз в жизни не видел бы самый простой мираж — голубое озерцо на раскаленном шоссе. С другой — тысячи людей наблюдали в небе буквально висящие города, причудливые замки и даже целые армии, но вот тут у специалистов нет объяснений этому природному феномену.

1. Миражи бывают нескольких видов: озерные, или нижние; верхние (они возникают прямо в небе) или миражи дальнего видения; боковые миражи. Более сложный вид миража называется «Фата-Моргана»

2. Нижний (озёрный) мираж. Нижние миражи возникают преимущественно в тех случаях, когда слои воздуха у поверхности Земли (например, в пустыне) разогреты настолько, что лучи света, исходящие от предметов, сильно искривляются.

3. Жертвами миражей особенно часто оказываются караваны в пустыне Эрг-эр-Рави что на Севере Африки. Перед людьми «воочию» на расстоянии 2-3 километров предстают оазисы, до которых в действительности не менее 700 километров

4. Верхний мираж (мираж дальнего видения)

Воздух нагревается от поверхности Земли, и с высотой его температура падает. Однако если над слоем прохладного воздуха оказывается более тёплый (принесённый, например, южными ветрами) и сильно разреженный воздушный слой, а переход между ними довольно резок, то рефракция значительно усиливается. Лучи света, идущие от предметов на Земле, описывают подобие дуги и возвращаются вниз, иногда за десятки, даже сотни километров от своего источника. Тогда наблюдается «поднятие горизонта», или верхний мираж.

5. Жители Лазурного берега Франции ясным утром не раз видели, как на горизонте Средиземного моря, где вода сливается с небом, из моря поднимается цепочка Корсиканских гор, до которой от Лазурного берега примерно двести километров.

6. Фата-Моргана — сложное оптическое явление в атмосфере, состоящее из нескольких форм миражей, при котором отдалённые предметы видны многократно и с разнообразными искажениями. Для этого, самого загадочного вида миражей убедительных объяснений пока не найдено. Но, существует множество теорий.

7.

8.

9.

Люди видели миражи, начиная с глубокой древности, о чем сохранилось немало преданий. С одной стороны, трудно найти человека, который хоть раз в жизни не видел бы самый простой мираж — голубое озерцо на раскаленном шоссе. С другой — тысячи людей наблюдали в небе буквально висящие города, причудливые замки и даже целые армии, но вот тут у специалистов нет объяснений этому природному феномену.

Поверхность соприкосновения, словно зеркало, отражает в безводной пустыне пышную растительность оазиса, который находится очень далеко. Так же и на шоссе небо отражается в лужах, которых на самом деле нет.

Миражи в пустыне Сахара

В пустыне Сахара ежегодно наблюдается огромное число миражей. Иногда миражи обманывают даже очень опытных проводников караванов. Так, в середине 20 века в пустыне погибли 60 человек и 90 верблюдов. Караван погнался за миражом, который увёл его на 60 километров в сторону от колодца. Теперь составлены даже специальные карты миражей с отметкой мест, где и какие явления обычно наблюдаются.

Редко встречающаяся форма миража, когда на горизонте появляются сложные и быстро меняющиеся изображения предметов — фата моргана. Мираж представляет собою изображения реально существующего предмета, часто увеличенное и сильно искаженное. Его можно зарисовать, сфотографировать, заснять на плёнку.

Различают несколько видов миражей: верхние, нижние, боковые, сложные.

Наиболее часто встречаются первые два, и вызваны они резким уменьшение плотности воздуха с высотой.

Нижние миражи возникают, когда у самой поверхности имеется сравнительно тонкий слой очень тёплого воздуха. Лучи от наземных предметов на границе с ним испытывают полное внутреннее отражение. Такой тёплый слой воздуха играет роль как бы воздушного зеркала.

Условия, благоприятствующие возникновению нижних миражей, обычно реализуются в степях и пустынях, при солнечной и безветренной погоде. Это состояние крайне неустойчивое, ведь сильно нагретый, а значит, более легкий воздух, находится внизу, под слоем более холодного и тяжёлого.

Верхние миражи возникают, когда плотность воздуха с высотой быстро уменьшается. Изображение получается над предметом.

Миражи — явление обычное не только для жарких пустынь, но и для холодных арктических территорий. Главное — неравномерно нагретые слои воздуха, которые в избытке присутствуют в этих уголках Земли. В зависимости от расположения слоев «бутерброда» миражи бывают двух типов — нижние и верхние. Нижним называется самый известный мираж — пустынный. Он появляется, когда у поверхности земли образуется прослойка более горячего воздуха. Понятно, что чаще всего они возникают в пустыне, когда солнце нагревает землю до состояния раскаленной сковороды. Но ехать в пустыню для того, чтобы увидеть такой мираж, вовсе необязательно — солнечным летним днем их полно и в нашей средней полосе, достаточно посмотреть на асфальт. Да, эти небольшие «лужи», которые возникают в мареве на шоссе, не что иное, как самый настоящий нижний мираж.

Источники: fotokto.ru, www.liveinternet.ru, otvet.mail.ru, www.stihi.ru, www.bugaga.ru

Внетелесный опыт

Психометрия и интуиты

Наи – богиня, пожирающая память

Церковь прогресса

Боевые лазеры в космосе

Статуи острова Пасхи

Остров Пасхи – это маленький участок суши в Тихом океане между Чили и Таити, образовавшийся в результате извержения…

Современные автомобильные двигатели

«КПД тепловых двигателей» — Можно ли огнестрельное оружие отнести к тепловым двигателям? Достижения науки и техники в строительстве паровых турбин. Экологические…

Самолет Су — 30СМ, характеристики

Самолет разработан «ОКБ Сухого» и выпускается на Иркутском авиационном заводе филиале ОАО «Корпорация «Иркут». Двухместный истребитель Су-30СМ обладает сверхманевренностью, оснащен…

Поручни для бассейнов

Одним из важных элементов любого бассейна являются поручни. Конечно, без них можно обойтись, но в этом случае уровень комфорта и…

Существуют ли вампиры в реальной жизни?


Согласно общепринятым понятиям, вампиры являлись людьми, которые когда-то обманули смерть, выпив кровь другого человека, и поэтому они должны продолжить пить кровь, чтобы остаться бессмертными. …

Кибернетический организм будет создан

Идея киборга появляется в научной фантастике незадолго до Второй мировой войны. Термин введен Манфредом Е. Клайнсом и Натаном С. …

Все для красоты

У каждой девушки или женщины бываю дни, когда самочувствие не очень хорошее и вид тоже желал бы лучшего. Что…

Стратегический бомбардировщик ПАК ДА

Новый перспективный стратегический бомбардировщик ПАК ДА обретает реальные очертания. Согласно опубликованным данным, разработка конструкторской документации Туполевским бюро завершена и. ..

Почему возникает мираж. Оптическое явление мираж и его виды


С эффектом миража сталкивались многие из нас, для этого достаточно вспомнить, как становится волной в жаркий день дорога вдали. Но по настоящему большие миражи можно увидеть только в пустыне. В общем, мираж это всего лишь оптическое явление, которое создает эффект видимости определённых предметов.

Существует три класса миражей. Первый класс это нижние миражи. При таком виде миража, нижняя часть пустыни, т.е. небольшая полоска песка оптически превращается в некий водоём. Это можно увидеть, если находится на уровень выше этой полосы. Такие миражи самые распространённые. Второй вид миражей – верхние миражи. Это более редкое явление, к тому же менее живописные. Верхние миражи появляются на больших расстояниях и на большой высоте над уровнем горизонта. Третий класс миражей не поддаётся никакому объяснению, и уже многие годы учённые ломают голову над разгадкой этой тайны. Красивейшим и фантастическим из миражей считается фата – моргана. Словно по волшебству могут возникать прекраснейшие замки, которые непрерывно движутся. Другое загадочное явление – хрономиражи, которые отображают происходящие на больших расстояниях и в другом времени события. Такое чудо неоднократно наблюдали во многих уголках планеты, но как правило, перед утром.
В чём же причина появления таких удивительных явлений? Это происходит благодаря удивительным играм света и воздуха. Вот как это понимать. Когда температура воздуха довольно высока, и она выше у поверхности земли, нежели в более высоких слоях, создаются благоприятные условия для возникновения миражей. Плотность воздуха уменьшается при повышении его температуры, и напротив. А, как известно, чем плотнее воздух, тем лучше он преломляет свет. Лучи, падающие с неба, имеют синий спектр, и часть из них преломляется, а другая достигает человеческого зрения и формирует общую картину видимого неба. Та часть лучей, которая преломилась, достигает земли впереди человека, и, преломляясь о её поверхность, также попадают в поле зрения человека. Эти лучи мы видим в голубом спектре, именно поэтому создаётся впечатление, что впереди нас синий водоём. Усиливает такое впечатление колеблющийся впереди нас нагретый воздух.
Если мираж возникает над поверхностью моря, то всё происходит с точностью до наоборот. Внизу, над гладью воды температура воздуха ниже, а с высотой – более высокая. При таком стечении обстоятельств возникают верхние миражи, при которых мы наблюдаем изображение того или иного предмета в небе.
Самый знаменитый мираж – оазис посреди раскаленной пустыни, который видят уставшие путники. Нет, это не мечта, это настоящий оазис, вот только находится он за многие километры от этой точки, а его изображение, это всего лишь проекция картинки, которая переносится сюда путём многократного преломления световых лучей, при идеально созданных для этого условиях.
Не стоит наивно воображать, что мираж это игра больного воображения. Их появление подтверждено многими фотоснимками.

Люди видели миражи, начиная с глубокой древности, о чем сохранилось немало преданий. С одной стороны, трудно найти человека, который хоть раз в жизни не видел бы самый простой мираж — голубое озерцо на раскаленном шоссе. С другой — тысячи людей наблюдали в небе буквально висящие города, причудливые замки и даже целые армии, но вот тут у специалистов нет объяснений этому природному феномену.

1. Миражи бывают нескольких видов: озерные, или нижние; верхние (они возникают прямо в небе) или миражи дальнего видения; боковые миражи. Более сложный вид миража называется «Фата-Моргана»

2. Нижний (озёрный) мираж. Нижние миражи возникают преимущественно в тех случаях, когда слои воздуха у поверхности Земли (например, в пустыне) разогреты настолько, что лучи света, исходящие от предметов, сильно искривляются.

3. Жертвами миражей особенно часто оказываются караваны в пустыне Эрг-эр-Рави что на Севере Африки. Перед людьми «воочию» на расстоянии 2-3 километров предстают оазисы, до которых в действительности не менее 700 километров

4. Верхний мираж (мираж дальнего видения)

Воздух нагревается от поверхности Земли, и с высотой его температура падает. Однако если над слоем прохладного воздуха оказывается более тёплый (принесённый, например, южными ветрами) и сильно разреженный воздушный слой, а переход между ними довольно резок, то рефракция значительно усиливается. Лучи света, идущие от предметов на Земле, описывают подобие дуги и возвращаются вниз, иногда за десятки, даже сотни километров от своего источника. Тогда наблюдается «поднятие горизонта», или верхний мираж.

5. Жители Лазурного берега Франции ясным утром не раз видели, как на горизонте Средиземного моря, где вода сливается с небом, из моря поднимается цепочка Корсиканских гор, до которой от Лазурного берега примерно двести километров.

6. Фата-Моргана — сложное оптическое явление в атмосфере, состоящее из нескольких форм миражей, при котором отдалённые предметы видны многократно и с разнообразными искажениями. Для этого, самого загадочного вида миражей убедительных объяснений пока не найдено. Но, существует множество теорий.

7.

8.

9.

Миражи как атмосферное явление в природе

Миражи (от фр. «mirage») — это оптическое явление в атмосфере, из за которого в зоне видимости появляются изображения предметов, которые при обычных условиях скрыты от наблюдения. Такого рода чудеса случаются потому, что в оптически неоднородной атмосфере лучи света искривляются, как бы заглядывают за горизонт. Чаще всего неоднородности возникают из-за неравномерного нагрева воздуха на различной высоте. В Древнем Египте верили, что мираж — это призрак страны, которой больше нет существует. Легенда говорит о том, что у каждого места на нашей планете есть своя душа.

Более часто миражи можно наблюдать в пустыне. Объяснить это можно тем, что горячий воздух действует подобно зеркалу. К примеру, в Сахаре каждый год наблюдается около 160 000 миражей; они бывают стабильными и блуждающими, вертикальными и горизонтальными.

Жертвами миражей в особенности часто оказываются караваны в пустыне Эрг-эр-Рави на Севере Африки. Перед людьми «воочию» на расстоянии 2–3 км предстают оазисы, до которых на самом деле не меньше 700 км. Мираж способен ввести в заблуждение и опытных людей.

Так, в 360 км от оазиса Бир-Ула жертвой миража стал караван, который вел опытный проводник из местных племен. Погибли 60 человек и 90 верблюдов, следовавших за обманчивым миражом, увлекшим их на 60 км в сторону от колодца.

В древности кочевники, чтобы убедиться, видят ли они мираж или реальные предметы, разжигали костер. Если в пустыне было хотя бы небольшое движение воздуха, то стелющийся по земле дым быстро разгонял мираж. Для многих караванных путей составлены карты, на которых обозначаются места часто встречающихся миражей. На этих картах указано даже, где видятся колодцы, оазисы, пальмовые рощи, горные цепи и т. п.

Атмосферные миражи разделятся на три класса, а причины, их вызывающие, довольно разнообразные.

Миражи первого класса — так называемые озерные, или нижние, миражи. Они наиболее распространенные и простые. К примеру, вода, наблюдаемая на песке в пустыне или на горячем асфальте, является миражом неба над горячим песком или асфальтом. Приземление самолета в фильмах или автомобильные гонки по телевидению часто снимаются довольно близко к поверхности горячего асфальта. Тогда ниже машины или самолета вы можете увидеть их зеркальное изображение (нижний мираж), а также мираж неба.

Чем выше вы находитесь на земле или в море, тем меньше плотность воздуха. При нормальных условиях плотность воздуха уменьшается с увеличением высоты. Когда свет проходит по поверхности земли, ниже светового луча воздух плотней, чем выше. Типичное свойство света — то, что он преломляется к более плотной среде, и таким образом луч, который перемещается по поверхности земли, фактически всегда слегка преломляется вниз и продвигается по чуть изогнутой поверхности земли вместо того, чтобы направиться прямо к небу.

Более плотный воздух как бы притормаживает нижний конец луча и тянет его к себе. С другой стороны, человеку представляется, что предмет находится в том направлении, от которого свет достигает его глаз. Таким образом, когда вы смотрите на отдаленный горизонт, то видите предметы, которые фактически частично ниже горизонта. Свет от этих объектов преломляется по кривой, изогнутой поверхности земли или моря и потому только кажется, что свет достигает глаза наблюдателя со стороны горизонта.

Многие знакомы с фразой, утверждающей, что когда мы смотрим на солнце во время его захода, то оно в действительности уже за горизонтом. В астрономии такое явление известно как рефракция: преломление света в атмосфере приподнимает небесные тела на горизонте приблизительно на полградуса угла.

Очень часто плотность воздуха не изменяется равномерно с высотой, а холодный, более плотный воздух и теплый воздух образуют слои различных температур на разных высотах. Движение света в таком воздухе может быть довольно беспорядочно, создавая, таким образом, искаженное изображение пейзажа.

Нижний мираж идентичен по структуре: наблюдается всегда лишь один перевернутый, более или менее сплющенный мираж ниже объекта. Если сам пейзаж красив, то его мираж также красив, и они могут вместе распространиться на горизонте вереницей зданий и верхушек деревьев.

Если дело происходит в пустыне, поверхность которой и прилегающие слои воздуха раскалены солнцем, наверху давление воздуха может быть большим, лучи начнут загибаться в другую сторону. И тогда интересные явления начнут происходить с теми лучами, которые должны были, отразившись от предмета, сразу уткнуться в землю. Но нет, они будут заворачивать кверху и, пройдя перигей где-то возле самой поверхности, уйдут в него.

Представим теперь, что такой луч, уже загнувшись, попадает в зрачок путнику, идущему через пустыню. Но субъективному восприятию предмет (скажем, пальма) будет располагаться в том месте, куда указывает касательная к траектории луча. Соответственно, изображение пальмы будет обратным, будто отраженным в воде. Да и воды кругом разольется немало. Такую коварную шутку сыграет с измученным жаждой путешественником переместившееся в пески небо.

Ученый из Франции Гаспар Монж, который принимал участие в египетском походе Наполеона, описал свои впечатления от озерного миража так: «Когда земная поверхность сильно накалена Солнцем и только-только начинает остывать перед началом сумерек, знакомая местность больше не простирается до горизонта, как днем, а переходит, как кажется, примерно в одном лье в сплошное наводнение.

Деревни, находящиеся дальше, выглядят будто острова среди погибшего озера. Под каждой деревней ее опрокинутое изображение, только оно не резкое, мелкие детали не видны, как отражение в воде, колеблемое ветром. Если станешь приближаться к деревне, которая кажется окруженной наводнением, берег мнимой воды все удаляется, водный рукав, отделявший нас от деревни, постепенно суживается, пока не исчезнет вовсе, а озеро теперь начинается за этой деревней, отражая в себе селения, расположенные дальше».

Нижний мираж способен наблюдать каждый желающий. Если жарким летним днем встать на железнодорожное полотно или холмик над ним, когда солнце находится немного сбоку или сбоку и чуть впереди железнодорожного пути, то можно разглядеть, как рельсы в 2–3 км впереди будто бы погружаются в искрящееся озеро — будто пути залило наводнение. Попытаемся приблизиться к «озеру» — оно отодвинется, и сколько бы мы ни шли по направлению к нему, оно неизменно будет находиться на одном и том же обманчивом расстоянии.

Миражи второго класса — лучи которых загибаются за линию горизонта, называют верхними, или миражами дальнего видения. Они возникают прямо в небе. Если в верхние слои атмосферы вторгается теплый воздух, нагревшийся где-нибудь над пустыней, а внизу находится холодный плотный воздух антициклона, то лучи, подвергнувшиеся рефракции, могут заглянуть за горизонт очень глубоко. Отраженный с далекого предмета (к примеру, острова) свет находит две дорожки к глазам наблюдателя: первая проходит почти прямо от острова до наблюдателя, а вторая приподнимается немного вверх к теплому воздушному слою, где луч преломляется вниз под небольшим углом к более холодному воздуху и достигает глаз наблюдателя сверху.

Создается два изображения одного и того же острова — одно нормальное, а второе перевернутое изображение выше острова, т. е. верхний мираж. В свою очередь, специфический тип атмосферного явления, которое создает такой мираж, называется тепловой инверсией. Тогда на поверхности холодной массы воздуха лежит ясно определенный, более легкий и менее плотный слой теплого воздуха. Сильная тепловая инверсия является также причиной случайных помех на радио, при приеме телевизионных передач и в сотовых телефонах.

2006 год, 8 мая — тысячи туристов и местных жителей наблюдали мираж, который продолжался на протяжении 4-х часов в городе Пенглаи у восточного побережья Китая в воскресенье. Туманы создали изображение города с современными высотными зданиями, широкими городскими улицами и шумными автомобилями. В Пенглаи в течении 2-х дней лил дождь, прежде чем произошло это редкое погодное явление. Жители Лазурного берега Франции ясным утром не раз видели, как на горизонте Средиземного моря, где вода сливается с небом, из моря поднимается цепочка Корсиканских гор, до которых от Лазурного берега приблизительно 200 км.

Верхний мираж описывается в одном из произведений Н. В.Гоголя:

«За Киевом показалось великое чудо! Вдруг стало видимо далеко во все концы света. Вдали засинел Лиман, за Лиманом разливалось Черное море. Бывалые люди узнали и Крым, горою подымавшийся из моря, и болотный Сиваш. По правую руку видна была земля Галицкая.

А это что такое? — допрашивал собравшийся народ, указывая на далеко мерещившиеся на небе и больше похожие на облака серые и белые верхи.

То Карпатские горы! — говорили старые люди».

Боковые миражи могут возникать в тех случаях, когда слои воздуха одинаковой плотности располагаются в атмосфере не горизонтально, как обычно, а наклонно или даже вертикально. Подобные условия создаются летом, утром в скором времени после восхода солнца у скалистых берегов моря или озера, когда берег уже освещен солнцем, а поверхность воды и воздух над ней еще холодные. Боковые миражи неоднократно наблюдались на Женевском озере. К примеру, люди видели лодку, которая приближалась к берегу, а рядом с нею в точности такая же лодка удалялась от берега. Боковой мираж может появиться у каменной стены дома, нагретой солнцем, и даже сбоку от нагретой печи.

Благодаря боковому миражу появляются безмолвные туманные призраки, преграждающие путнику путь в горах. Обычно, испуганный человек видит себя же самого. Сильно нагретые скалы вызывают такое воздушное разрежение вокруг себя, что лучи, отразившиеся от наблюдателя и направленные к скалам, искривляются возле них до такой степени, что, подобно бумерангу, возвращаются назад.

Изображения в боковых миражах почти всегда по размерам равны отражающимся предметам, но могут двоиться, троиться и т. д. Существует гипотеза, что знаменитые привидения, облюбовавшие некоторые замки, есть не что иное, как боковой мираж. Зимой, как известно, промозглые отсыревшие стены необходимо усиленно протапливать. Камни, из которых сложены печи, раскаляются в значительной степени больше, чем валуны под полуденным солнцем, а высокие сводчатые потолки дают возможность лучу совершить петлю и возвратиться к наблюдателю.

Миражи третьего класса — удивительные миражи, называемые миражами сверхдальнего видения. Для них расстояния в тысячи километров не помеха. Вот какой случай описывается в книге «Оптические явления в природе»:

«В ночь на 27 марта 1898 г. среди Тихого океана экипаж бременского судна «Матадор» был испуган видением. Около полуночи экипаж заметил примерно в двух милях корабль, который боролся с сильным штормом. Это было тем более удивительным, что кругом стоял штиль. Судно пересекало курс «Матадора», и были мгновения, когда казалось, что столкновение кораблей не избежать…

Экипаж «Матадора» видел, как во время одного сильного удара волны о неизвестный корабль в каюте капитана потух свет, который виднелся все время в двух иллюминаторах. Спустя какое-то время корабль исчез, унося с собой ветер и волны. Дело разъяснилось позднее. Выяснилось, что все это происходило с другим кораблем, который во время «видения» находилось от «Матадора» на расстоянии 1 700 км».

У миражей третьего класса достоверных научных объяснений нет. Чтобы как-то оправдать их появление, выдвигаются предположения, что в атмосфере образуются гигантские воздушные линзы или возникают вторичные, третичные — многократные миражи, ретранслирующие одно и то же изображение по сложной цепочке. Некоторые даже пытаются доказать, что в ионосфере существует особое «зеркало», от которого солнечный луч, как радиосигнал, отражается и, попутно самофокусируясь, уносится в другую часть света.

Интересную версию высказывает Виктор Лойша: «Почему бы не допустить, что при каких-то очень удачных совпадениях многих физических обстоятельств в воздушной среде могут образовываться естественные сверхпроводящие световоды, линейно ориентированные каналы аномальной ионизации, по которым пучки света передаются на очень большие расстояния — так, что восход Солнца над Японией вдруг становится видым, предположим, на Азорских островах…».

Фата-Моргана — сложное оптическое явление в атмосфере, которое состоит из нескольких форм миражей, при котором отдаленные предметы видны многократно и с различными искажениями. Фата-Моргана появляется, когда в нижних слоях атмосферы образуется несколько чередующихся слоев воздуха разной плотности, способных давать зеркальные отражения.

В результате отражения, а также и преломления лучей реально существующие предметы дают на горизонте или над ним по нескольку искаженных изображений, частично налагающихся друг на друга и быстро изменяющихся во времени, что и создает причудливую картину этого сложного миража. Названо это явление было в честь героини легенд — Фаты Морганы. Говорят, что она была сводной сестрой , но после того как рыцарь Ланселот отверг ее любовь, от огорчения поселилась на дне моря, в хрустальном дворце, и с того времени обманывает мореплавателей призрачными видениями.

Так, в 1920-х годах большой океанский лайнер шел очередным рейсом из Европы в США. И вдруг неподалеку от Азорских островов все, кто находился на палубе, явственно увидали « ». Мысль о страшном корабле-призраке пронеслась в уме многих пассажиров и матросов. А невиданное судно грозило врезаться в пароход. Капитан в самый последний момент громким, срывающимся голосом приказал изменить курс корабля. Накренясь на правый борт, парусник пронесся мимо. И в это время перепуганные, изумленные пассажиры увидали нечто еще более поразительное: по палубе парусника метались люди в старинных костюмах.

Они поднимали вверх руки, что-то беззвучно кричали, будто пытались о чем-то предупредить. Понятно, что оставшуюся часть плавания пассажиры провели в страхе неминуемой гибели. Ведь по морскому поверью встреча с кораблем-призраком ничего хорошего не сулит. Когда пароход прибыл в порт, история с «Летучим голландцем» получила широкую огласку. Но впоследствии выяснилось, что океанский лайнер встретился с миражом парусника, предназначенного для съемок исторического фильма и находящегося абсолютно в другом месте.

Тот, кто проводит много времени в полярных водах, непременно увидит миражи. К примеру, опытные финские моряки и знатоки фарватеров хорошо знают, что бывают условия, при которых необычайно тяжело найти знакомый маршрут среди запутывающих миражей на скалистой береговой линии. В Финляндии условия для миражей в особенности благоприятны весной, когда морской лед тает. Температура воды 0 °C при весенней волне теплого воздуха температурой 15 °C может создать в небе невероятные миражи.

Еще один пример удивительного атмосферного явления имел место в алжирской пустыне, которую пересекал французский колониальный отряд. Впереди, километрах в шести от него, шла гуськом стая фламинго. Но когда птицы пересекли границу миража, ноги у них вытянулись и сдвоились, вместо двух у каждой стало по 4. Ни дать ни взять — арабский всадник в белом одеянии. Командир отряда, встревожившись, отправил разведчика проверить, что за люди в пустыне. Но когда солдат проник в зону искривления солнечных лучей, то сам превратился в мираж-призрак, а ноги его лошади стали такими длинными, что казалось, будто он сидит на мифическом чудовище.

Один человек в 1852 году увидел на небе Страстбургскую колокольню, при этом изображение было гигантское, точно колокольня предстала перед ним увеличенная в 20 раз. В 1902 году Роберт Вуд, американский ученый, не без основания заслуживший прозвище «чародей физической лаборатории», сфотографировал двух мальчиков, мирно бредущих по водам Чесапикского залива между яхтами. Причем рост мальчиков на снимке был более 3-х метров.

Такого рода обманы миражей возможно также объяснить отклонением света от прямолинейного продвижения, в котором предмет виден в неправильном направлении или искажен. Миражи-призраки как правило виднеются на горизонте. Угол миражей очень низкий, но по формам они могут быть очень различными. Кусты и камни на маленьком острове могут восприниматься как башни в небе; низкие скалистые берега протянуты вертикально, и они напоминают пропасти; корабль и его палубные надстройки могут искажаться в неопознанные квадратные формы, а сами острова, кажется, кружатся в воздухе.

Мираж в переводе с французского означает «видимость» и является оптическим явлением в атмосфере, которое делает видимыми предметы, которые в действительности находятся вдали от места наблюдения, и отображают их в искаженном виде или создают мнимое изображение. Это одна из самых интересных и удивительных загадок природы. Давайте же побольше узнаем о них.

Люди видели миражи, начиная с глубокой древности, о чем сохранилось немало преданий. С одной стороны, трудно найти человека, который хоть раз в жизни не видел бы самый простой мираж — голубое озерцо на раскаленном шоссе. С другой — тысячи людей наблюдали в небе буквально висящие города, причудливые замки и даже целые армии, но вот тут у специалистов нет объяснений этому природному феномену.

Миражи бывают нескольких видов: озерные, или нижние; верхние (они возникают прямо в небе) или миражи дальнего видения; боковые миражи. Более сложный вид миража называется «Фата-Моргана»

Нижний (озёрный) мираж. Нижние миражи возникают преимущественно в тех случаях, когда слои воздуха у поверхности Земли (например, в пустыне) разогреты настолько, что лучи света, исходящие от предметов, сильно искривляются.

Жертвами миражей особенно часто оказываются караваны в пустыне Эрг-эр-Рави что на Севере Африки. Перед людьми «воочию» на расстоянии 2-3 километров предстают оазисы, до которых в действительности не менее 700 километров

Верхний мираж (мираж дальнего видения) Воздух нагревается от поверхности Земли, и с высотой его температура падает. Однако если над слоем прохладного воздуха оказывается более тёплый (принесённый, например, южными ветрами) и сильно разреженный воздушный слой, а переход между ними довольно резок, то рефракция значительно усиливается. Лучи света, идущие от предметов на Земле, описывают подобие дуги и возвращаются вниз, иногда за десятки, даже сотни километров от своего источника. Тогда наблюдается «поднятие горизонта», или верхний мираж.

Жители Лазурного берега Франции ясным утром не раз видели, как на горизонте Средиземного моря, где вода сливается с небом, из моря поднимается цепочка Корсиканских гор, до которой от Лазурного берега примерно двести километров.

Фата-Моргана — сложное оптическое явление в атмосфере, состоящее из нескольких форм миражей, при котором отдалённые предметы видны многократно и с разнообразными искажениями. Для этого, самого загадочного вида миражей убедительных объяснений пока не найдено. Но, существует множество теорий.

Слово мираж произошло от французского mirage, имеющего два сходных значения.

1. Оптическое явление, наблюдаемое обычно в пустынях, состоящее в том, что кроме предметов в их истинном положении видны их мнимые изображения; при мираже предметы, скрытые за горизонтом, становятся видимыми; могут являться результатом искривления световых лучей в неравномерно нагретых слоях воздуха;

2. Обманчивое видение; нечто кажущееся, призрачное.

Как известно, свет распространяется по прямой лишь в однородной среде. На границе двух сред луч света преломляется, то есть несколько отклоняется от первоначального пути. Такой неоднородной средой является, в частности, воздух земной атмосферы: плотность его возрастает у земной поверхности. Луч света искривляется, и в результате светила выглядят несколько смещенными, «приподнятыми» относительно своих истинных положений на небе. Это явление называется рефракцией (от лат. refractus — «преломленный»). Вследствие рефракции в атмосфере могут появляться мнимые изображения отдельных объектов — миражи.

Люди видели миражи, начиная с глубокой древности, о чем сохранилось немало преданий. Особенно красочные рассказы о миражах Палестины остались от крестоносцев, которым, впрочем, никто особенно не верил. Уж больно любили приврать рыцари о чудесах Востока.:))) Древние египтяне верили, что мираж — это призрак страны, которой больше нет на свете. Красивое поверье гласило о том, что у каждого места на Земле есть своя душа. Прошли века, и сказка утратила былой смысл, превратившись в природное явление, о котором известно все и одновременно ничего.

С одной стороны, трудно найти человека, который хоть раз в жизни не видел бы самый простой мираж — голубое озерцо на раскаленном шоссе. Оптики доходчиво, с чертежом и формулами, расскажут об этом явлении. С другой — тысячи людей наблюдали в небе буквально висящие города, причудливые замки и даже целые армии, но вот тут у специалистов нет объяснений этому природному феномену. Изучать миражи практически невозможно, ведь они не появляются по заказу. Их хозяйка, Фата-Моргана, всегда оригинальна и непредсказуема.

Миражи бывают, условно говоря, трех видов. Условно — потому что эти атмосферные явления по своей форме и по причинам, вызывающим их, очень разнообразны.

Атмосферные миражи делятся на три класса: озерные, или нижние; верхние (они возникают прямо в небе) или миражи дальнего видения; боковые миражи.

Более сложный вид миража называется «Фата-Моргана». К разновидности миражей принято относить миражи — оборотни, миражи-призраки, «Летучих Голландцев».

Нижний (озёрный) мираж

Нижние миражи возникают преимущественно в тех случаях, когда слои воздуха у поверхности Земли (например, в пустыне) разогреты настолько, что лучи света, исходящие от предметов, сильно искривляются. Описав дугу у поверхности, они идут снизу вверх. Тогда можно вдруг увидеть деревья и дома, как будто отражённые в воде. На самом деле это перевёрнутые изображения далёких ландшафтов.

Если в жаркий летний день встать на железнодорожное полотно или холмик над ним, когда солнце находится немного сбоку или сбоку и чуть впереди железнодорожного пути, то можно разглядеть, как рельсы в двух-трех километрах от нас как будто погружаются в искрящееся озеро, словно пути залило наводнением. Попробуем приблизиться к «озеру» — оно отодвинется, и сколько бы мы ни шли по направлению к нему, оно неизменно будет находиться в 2-3 километрах от нас.

Такие «озерные» миражи доводили до отчаяния путников пустыни, изнывавших от зноя и жажды. Они видели также в 2-3 километрах вожделенную воду, брели к ней из последних сил, но вода отступала, а потом точно растворялась в воздухе.

Французский ученый Гаспар Монж, принимавший участие в египетском походе Наполеона, описывает свои впечатления от озерного миража так:
«Когда поверхность земли сильно накалена Солнцем и только-только начинает остывать перед началом сумерек, знакомая местность больше не простирается до горизонта, как днем, а переходит, как кажется, примерно в одном лье в сплошное наводнение. Деревни, расположенные дальше, выглядят, словно острова среди погибшего озера. Под каждой деревней ее опрокинутое изображение, только оно не резкое, мелких деталей не видно, как отражение в воде, колеблемое ветром. Если станешь приближаться к деревне, которая кажется окруженной наводнением, берег мнимой воды все удаляется, водный рукав, отделявший нас от деревни, постепенно суживается, пока не исчезнет совсем, а озеро теперь начинается за этой деревней, отражая в себе селения, расположенные дальше».

Природа озерного миража изучена в деталях. Солнечные лучи накаляют почву, от которой нагревается нижний слой воздуха. Он в свою очередь устремляется вверх, тут же заменяясь новым, который нагревается и утекает вверх. Световые лучи всегда искривляются от теплых слоев в сторону более холодных. В физике это явление называется рефракцией и известно со времен Птолемея. Лучи от светлого неба близ горизонта, направляясь к земле, загибаются над ней кверху и по наклонной доходят до нашего глаза снизу, точно отражаясь от чего-то над самой землей. Видим мы, конечно, кусочек голубого неба, только ниже того места, где оно есть на самом деле. А эффект блеска и переливов вызван неоднородностью потоков теплого воздуха, поднимающегося от горячей поверхности.

Миражи приводят к жертвам. Физическое объяснение феномена миражей нисколько не облегчает участь путников, введенных эфемерным оазисом в гибельное заблуждение. Дабы уберечь занесенных в пустыню людей от риска заблудиться и погибнуть от жажды, составляются специальные карты с отметкой мест, где обычно наблюдаются миражи. На этих путеводителях указано, где могут привидеться колодцы, а где — пальмовые рощи и даже горные цепи.

Жертвами миражей особенно часто оказываются караваны в пустыне Эрг-эр-Рави что на Севере Африки. Перед людьми «воочию» на расстоянии 2-3 километров предстают оазисы, до которых в действительности не менее 700 километров! Так, в 360 километрах от оазиса Бир-Ула жертвой миража стал караван, который вел опытный проводник. Погибли 60 человек и 90 верблюдов, следовавших за миражом, увлекшим их на 60 километров в сторону от колодца.

Верхний мираж (мираж дальнего видения)

Этот вид миражей по своему происхождению не сложнее «озерных», но разнообразнее. Их принято называть «миражами дальнего видения».

Воздух нагревается от поверхности Земли, и с высотой его температура падает. Однако если над слоем прохладного воздуха оказывается более тёплый (принесённый, например, южными ветрами) и сильно разреженный воздушный слой, а переход между ними довольно резок, то рефракция значительно усиливается. Лучи света, идущие от предметов на Земле, описывают подобие дуги и возвращаются вниз, иногда за десятки, даже сотни километров от своего источника. Тогда наблюдается «поднятие горизонта», или верхний мираж.

Жители Лазурного берега Франции ясным утром не раз видели, как на горизонте Средиземного моря, где вода сливается с небом, из моря поднимается цепочка Корсиканских гор, до которой от Лазурного берега примерно двести километров.

В том же случае, если дело происходит в самой пустыне, поверхность которой и прилегающие слои воздуха раскалены солнцем, наверху давление воздуха может оказаться большим, лучи станут загибаться в другую сторону. И тогда уже любопытные явления будут происходить с теми лучами, которые должны были, отразившись от предмета, сразу уткнуться в землю. Hо нет, они будут заворачивать кверху и, пройдя перигей где-то возле самой поверхности, уйдут в него.

В «Метеорологии» Аристотеля приведен характерный пример, как жители Сиракуз видели иногда в течение нескольких часов берег континентальной Италии, хотя до него 150 км. Подобные явления также вызваны перераспределением теплых и холодных слоев воздуха. по направлению последнего отрезка пути светового луча.

Боковые миражи

Этот вид миражей может возникнуть в тех случаях, когда слои воздуха одинаковой плотности располагаются в атмосфере не горизонтально, как обычно, а наклонно или даже вертикально. Такие условия создаются летом, утром вскоре после восхода Солнца у скалистых берегов моря или озера, когда берег уже освещен Солнцем, а поверхность воды и воздух над ней еще холодные.

Боковые миражи неоднократно наблюдались на Женевском озере. Видели лодку, которая приближалась к берегу, а рядом с нею в точности такая же лодка удалялась от берега. Боковой мираж может появиться у каменной стены дома, нагретой Солнцем, и даже сбоку от нагретой печи. А голландский астроном и популяризатор науки Марсель Миннарт предлагал такой оптический фокус: «Встаньте у длинной стены (не менее 10 м) на расстоянии вытянутой руки и смотрите на блестящий металлический предмет, который ваш товарищ постепенно приближает к стене у другого конца. Когда предмет окажется на расстоянии нескольких сантиметров от стены, его контуры исказятся, и вы увидите на стене его отражение, как если бы она была зеркальной. В очень жаркий день изображений может быть даже два».

Природа этого миража точно такая же, как у озерного. Конечно, лучи света отражаются не от стены, а от примыкающей к ней более горячей прослойки воздуха.

Фата-Моргана

Фата-Моргана — сложное оптическое явление в атмосфере, состоящее из нескольких форм миражей, при котором отдалённые предметы видны многократно и с разнообразными искажениями. Для этого, самого загадочного вида миражей убедительных объяснений пока не найдено. Но, существует множество теорий. И одну из них мы приведем здесь.

Если, например, следовать теории Фрайзера-Маха, то для возникновения фата-морган необходимо, чтобы зависимость температуры воздуха от высоты была нелинейной. Сначала температура возрастает с высотой, но с некоторого уровня скорость ее роста уменьшается. Подобный температурный профиль, только с более крутым «переломом», ученые называют воздушной линзой. Существование такого эффекта метеорологами обосновано, но утверждать, что именно он является причиной возникновения фата-морган, рано.

Своё название миражи получили в честь сказочной героини Фаты Морганы или, в переводе с итальянского, феи Морганы. Говорят, что она сводная сестра короля Артура, отвергнутая возлюбленная Ланцелота, поселилась от огорчения на дне моря, в хрустальном дворце, и с тех пор обманывает мореплавателей призрачными видениями.

В 1902 году Роберт Вуд, американский ученый, не без основания заслуживший прозвище «чародей физической лаборатории», сфотографировал двух мальчиков, мирно бредущих по водам Чесапикского залива между яхтами. Причем рост мальчиков на фотографии превышал 3 метра.

Один человек в 1852 году с расстояния 4 км видел Страсбургскую колокольню на расстоянии, как ему казалось, двух километров. Изображение было гигантским, точно колокольня предстала перед ним увеличенная в 20 раз.

В марте 1898 года ночью экипаж бременского судна «Матадор» во время перехода через южную часть Тихого океана увидел странное марево. Происходило все это в седьмую склянку ночи, иначе говоря, за полчаса до полуночи. На подветренной стороне появилось судно, борющееся со штормом. Это было очень странно, потому что вокруг «Матадора» вода была совершенно спокойная. Но увиденный с «Матадора» парусник заливали бешеные волны, перекатываясь через него. Капитан «Матадора» Геркинс, несмотря на полный штиль, велел зарифить все паруса, опасаясь, что неизвестный парусник принесет с собой ветер… Между тем парусник приблизился. Его волнами несло прямо на «Матадор». И вдруг судно улетело в южном направлении, унося с собой загадочную бурю, и с палубы «Матадора» было видно, как внезапно погас яркий свет в капитанской каюте. Позже узнали, что в эту же ночь и в это же время одно датское судно действительно попало в шторм, и в его капитанской каюте произошел взрыв лампы. Когда сличили время и градусы долготы двух судов, оказалось, что расстояние между «Матадором» и другим — датским — судном во время появления миража было около 1700 км.

Фата — моргана представляет собой сложный мираж. Для возникновения такого миража зависимость температуры от высоты должна быть нелинейной, температура сначала возрастает с высотой, но с некоторого уровня скорость ее роста уменьшается. Подобный температурный профиль, только с более крутым переломом где-то по середине, может создать мираж с тройным изображением.

«Летучий голландец»

С давних времен ходит легенда о корабле-призраке — Летучем Голландце. Его капитан был осужден за богохульство вечно носиться по морям и океанам, нигде не бросая якорь. Встреча с этим страшным парусником, по убеждению моряков, предвещала кораблекрушение.

Многие рассказывали, что они своими собственными глазами видели этот корабль. При этом все рассказы были похожи: Летучий Голландец внезапно появлялся перед кораблями, совершенно безмолвный, плыл прямо на них, не отвечая на сигналы, и затем столь же внезапно исчезал в тумане.

Эту старую легенду наверное породили верхние миражи. Моряки видели отражения далеких кораблей, которые в обычных условиях не видны, принимая их каждый раз за мистический парусник.

В 11 часов утра 10 декабря 1941 года команда британского транспорта «Вендор», находящегося в районе Мальдивских островов, заметила на горизонте горящий корабль. «Вендор» пошел на выручку терпящим бедствие, но через час горящий корабль завалился набок и затонул. «Вендор» подошел к предполагаемому месту гибели корабля, но, несмотря на тщательные поиски, не нашел не только никаких обломков, но даже и пятен мазута. В порту назначения, в Индии, командир «Вендора» узнал, что в ту самую минуту, когда его команда наблюдала трагедию, тонул крейсер, атакованный японскими торпедоносцами неподалеку от Цейлона. Расстояние между кораблями на тот момент составляло 900 км.

Итак, если верить этому сообщению, иногда можно увидеть то, что скрыто за далеким горизонтом. Но как это возможно?

Как распространяется свет? Ложка в стакане чая кажется нам сломанной. Почему? Причина заключается в различной плотности воды и воздуха. Переходя из одной среды в другую — из менее плотного воздуха в более плотную воду, лучи света преломляются, изменяют прямолинейный путь, причем отклоняясь в сторону более плотной среды. Это закон физики.

В воздухе лучи света тоже не прямолинейны. Когда луч света из воздушного слоя одной плотности попадает в слой иной плотности, он отклоняется. Чаще всего преломление лучей света в воздухе незначительно, изображения видимых предметов не смещены и заметно не искажены. Но бывает и иначе.

Вот что наблюдал однажды капитан судна недалеко от Северного полюса. Корабль шел среди ледяных торосов и обломков ледяных полей, искрившихся в лучах ослепительного солнца. Вдруг предметы, находящиеся вдали, поднялись вверх и повисли в воздухе. Перед изумленными моряками возникли огромные ледяные горы, снеговые поля с ледяными торосами, волнистый берег с холмами. Еще более удивительную картину наблюдали в 1878 году американские солдаты из форта Авраам Линкольн. За полчаса до этого миража из форта вышел отряд, а затем его увидели марширующим по небу! Заговорили о том, что отряд погиб, это души солдат. Мистика? Нет!

В воздухе при определенных обстоятельствах образуются «атмосферные зеркала». Один из слоев воздуха приобретает способность отражать лучи света. Так бывает рано утром, когда нижние слои воздуха еще остаются сильно охлажденными от соприкосновения с землей, а верхние слои оказываются более теплыми. При этом один из верхних слоев воздуха начинает отражать от себя, как зеркало, все, что находится на земной поверхности. В таких условиях можно увидеть и то, что находится за горизонтом. В воздухе появляются далекие острова, горы, плывущие корабли. Так один путешественник увидел на берегу моря в Италии перевернутое изображение целого города, висящее в воздухе. Были ясно видны дома, башни, улицы. Пораженный, он поспешил зарисовать увиденное, а затем, пройдя несколько километров, вышел к тому самому городу, изображение которого в воздухе увидел ранее.

Более близкий нам пример: в сорока километрах от Санкт-Петербурга, на берегу Финского залива, расположен город Ломоносов. Санкт-Петербург отсюда обычно виден очень плохо. Однако бывают дни, когда жители города видят его как на ладони. Изображение его появляется в воздухе. Тогда из Ломоносова ясно видно отражение реки Невы, мостов, высоких зданий.

Миражи-оборотни

Французский колониальный отряд пересекал алжирскую пустыню. Впереди, километрах в шести от него, шла гуськом стая фламинго. Но когда птицы пересекли границу миража, ноги у них вытянулись и слоились, вместо двух у каждой стало по четыре. Hи дать ни взять — арабский всадник в белом одеянии. Командир отряда, встревожившись, послал разведчика проверить, что за люди в пустыне. Когда солдат сам проник в зону искривления солнечных лучей, он, конечно, разобрался, с кем имеет дело. Hо… вот же он нагнал страху на своих товарищей! Ноги его лошади стали такими длинными, что казалось, он сидит на фантастическом чудовище.

Другие же видения ставят нас в тупик и сегодня. Откроем, например, книгу «Миражи Арктики» Там описывается немало загадочного и, в частности, миражи-оборотни, которые наблюдал шведский полярный исследователь Hорденшельд: «Однажды медведь, приближения которого поджидали и которого все хорошо видели, вместо того, чтобы подойти своею обычной мягкой походкой, зигзагами и нюхая воздух, соображая, годятся ли ему чужеземцы в пищу, как раз в момент прицела снайпера… распустил исполинские крылья и улетел в виде маленькой зеленой чайки. В другой раз, во время этого же санного похода, охотники, находясь в палатке, раскинутой для отдыха, услышали крик возившегося около нее повара: «Медведь, большой медведь! Нет — олень, совсем маленький олень» В то же мгновенье из палатки раздался выстрел, и убитый «медведь-олень» оказался маленьким песцом, который жизнью заплатил за честь несколько мгновений изображать крупного зверя».

Миражи-призраки

Достоверно известно и о миражах-призраках. Вот как описывает этот эффект британский метеоролог Каролина Ботли: «Жарким августовским днем 1962 года я собирала цветы. Внезапно в нескольких метрах от себя я увидела фигуру, она дрожала и покачивалась, была довольно массивной. Я в ужасе уронила букет цветов и лишь тогда заметила, что у призрака тоже был букет цветов и он тоже уронил его. Это было мое собственное отражение. Я так подробно различала все оттенки, детали, цвет тела, как будто видела себя в зеркале».

Несмотря на то, что мисс Ботли известна всей Америке как эксперт по погоде, можно было бы подумать, что на сей раз речь уж точно идет о галлюцинации. Но в 1965 году американский турист сфотографировал подобный призрак. С тех пор появилось с десяток фотографий миражей-призраков и даже одно любительское видео. Подобные явления обычно возникают утром, в жаркий день, когда от земли еще поднимается пар. Ученые считают, что призраки вызваны не преломлением света, а отражением на редком тумане. Но уверенно говорить о «механизмах», создающих миражи и призраки, ученые пока не могут. Здесь больше догадок, чем обоснованных теорий…

Интересные случаи наблюдения миражей

В конце нам хотелось бы привести еще несколько интересных миражей. Мы постарались расположить их в хронологическом порядке.

Ученый К. Фламмарион в своей книге «Атмосфера» приводит свидетельство жителей одного бельгийского города. Граждане Вервье (название города) 18 июля 1815 года, в день битвы при Ватерлоо (тогда Наполеон потерпел поражение) видели в небе вооруженных людей. Было даже заметно, что у одной пушки сломано колесо! И это при том, что битва происходила в 105 километрах от Вервье.

В старинной книге «Поденные записки о плавании на северный китовый промысел, содержащие исследования и обретения на восточном береге Гренландии». говорится о большом городе, который наблюдал летом 1820 года командир судна «Баффин», полном замков и храмов, очень похожих на древние строения. Моряк подробно зарисовал это чудесное явление, но свидетельства позднее, конечно же, не подтвердились.

Позже, в 1840 году, жители маленького островка к северу от Англии увидели в небе прекрасные белые здания. Поскольку ничего подобного на их родине не было, то люди сочли это подтверждением сказки о народе фин, обитавшем в хрустальном городе. Видение далекой страны повторилось через 17 лет и висело в воздухе целых три часа.

А 3 апреля 1900 года защитники крепости Блумфонтейн, в Англии, увидели в небе боевые порядки британской армии, притом так четко, что можно было различить пуговицы на красных мундирах офицеров. Это было воспринято как дурное предзнаменование. Через два дня столица Оранжевой республики сдалась.

Одним из лучших мест в мире для изучения миражей является Аляска. Постоянно фиксировать появление миражей в этих краях начали только в XIX веке. Здесь даже создано специальное общество по изучению природных оптических явлений, которое выпускает журнал наблюдения миражей, а туристов из Канады и США возят на автобусах полюбоваться на вершины исполинских гор, появившихся прямо из пучины, которые потом растворяются.

На Аляске чем злее стужа, тем четче и красивее возникают в небесах души городов, гор и разных предметов. Так, в 1889 году местный житель, прогуливаясь близ горы Фэруэтер, что на юго-востоке полуострова, наблюдал силуэт большого города — с небоскребами, высокими башнями и шпилями, храмами, похожими на мечети. Источник миража мог находиться за тысячи километров от Аляски.

Что-то подобное недавно наблюдали и тысячи туристов у восточного побережья Китая в городе Пенглай, провинция Шандунь. Туманы возвели город с современными высотными зданиями, широкими городскими улицами, наполненными людьми и быстрыми автомобилями. Мираж высокой ясности радовал глаз в течение четырех часов, а возник после того, как в городе два дня шли проливные дожди.

Эксперты в этой области говорят, что в городе Пенглай, находящегося на побережье Шандуньского полуострова, в течение всего периода его существования было зафиксировано достаточно большое количество миражей, что прославило город как жилище богов.

Миражи были зафиксированы не только над поверхностью земли, но также над поверхностью океанов. Чарльз Линдберг, известный американский летчик, в 1927 году совершил первый в истории перелет через Атлантический океан. По рассказам пилота, в двухстах милях от Ирландии он видел землю: холмы и деревья. Видение не исчезало несколько минут.

Изображения миражей наблюдались не только с самолетов, но даже из космоса! Советский космонавт Георгий Гречко сфотографировал с борта космического корабля «Салют» льдину, которая висела в воздухе выше облаков.

Миражи на нашей широте сродни аномалии, настолько это редкое явление. Но если лето знойное, ветер точно умер, то это природное явление может посетить и наш небосвод.

Знойный июль был под стать играм Доброй воли. На пляже в Комарове все сидели в воде, а не на берегу. Где-то в начале четвертого над прибрежной частью залива, не очень высоко в голубом небе образовался полутораметровый серый, слегка размытый круг. Отдыхающие застыли: что это? В круге, как в линзе, преломились купола далекого Исаакиевского собора. Под большим кругом сиял меньший по размеру, только вверх ногами, от которого отходили радужные лучи. Затем вся картина стала переливаться всеми цветами радуги и растаяла.

Тем же летом мираж наблюдала вся семья Комаровых с чердака дачного дома в поселке Васкелово. Душный вечер не принес облегчения, и поэтому они решили всей семьей лечь спать на сеновал. Окна и двери чердака были широко раскрыты, и в синей дымке хорошо просматривался весь горизонт. На западе горизонт вдруг стал необычно синеть, и вскоре над макушками деревьев образовалась четкая синяя полоса, а чуть выше над ней появился синий поселок. С синими двухэтажными домами, улицами, небольшим озерцом с нависшими над ним кустами и деревьями. Картина отнюдь не была застывшей — по улицам ездили машины и неторопливо ходили люди.

Предшествующее тому лето тоже не обошлось без миражей. Галина Сергеевна И. и Анна Ивановна Ф. наблюдали почти мистический мираж из окон своего дома с седьмого этажа. Дом Галины Сергеевны находится на улице Композиторов, а окна выходят в сторону Парголова. Дамы пили чай и слушали музыку Чайковского. Первой обратила внимание на горизонт хозяйка квартиры. Там появилось легкое золотистое облачко. Затем его сменила серая полоса, над которой появились… кресты и надгробия. Позднее зазеленела длинная аллея с елями, крестами и серым склепом. К счастью наблюдательниц, картина была размытой и недолгой, продержавшись где-то около минуты, после чего быстро растаяла. Дольше всех в небе задержался серый, полуразвалившийся склеп. Обе дамы отнюдь не ударились в мистику и не стали просить небеса о пощаде. Но музыку Чайковского все-таки слушать расхотелось.

Мираж. на Сёзнайке.ру

Мираж (фр. mirage)-

1) оптическое явление, наблюдаемое обычно в пустынях, состоящее в том,
что кроме предметов в их истинном положении видны их мнимые изображения;
при мираже предметы, скрытые за горизонтом, становятся видимыми; могут являться результатом искривления световых лучей в неравномерно нагретых
слоях воздуха;

2) обманчивое видение; нечто кажущееся, призрачное.

Три вида миражей

Миражи бывают, условно говоря, трех видов.

• Атмосферные миражи делятся на три класса: озерные, или нижние; верхние

(они возникают прямо в небе) или миражи дальнего видения; боковые миражи.

• Более сложный вид миража

называется «Фата-Моргана».

• Миражи – оборотни, миражи-

призраки,»Летучих Голландцев».

Атмосферные миражи:

Нижние миражи возникают, когда слои воздуха у поверхности Земли разогреты настолько, что лучи света, исходящие от предметов, сильно искривляются. Описав
дугу у поверхности, они идут снизу вверх.

Верхние миражи.

С высотой температура воздуха падает. Однако если над слоем прохладного воздуха оказывается более тёплый и сильно разреженный воздушный слой, а переход между ними довольно резок, то рефракция значительно усиливается.

Боковые миражи.

Этот вид миражей может возникнуть в тех случаях, когда слои воздуха одинаковой плотности , располагаются в атмосфере не горизонтально, как обычно, а наклонно или даже вертикально. Восход солнца у скалистых берегов моря или озера, когда берег уже освещен солнцем, а поверхность воды и воздух над ней еще холодные.

Фата-Моргана.

Сложное оптическое явление в атмосфере, состоящее из нескольких форм миражей, при котором отдаленные предметы видны многократно и с разнообразными искажениями.

В основа теории миражей лежит явление полного внутреннего отражения света на границе двух сред.


На Южном Урале сфотографировали мираж

Жительница Миасса — 28-летняя инструктор по туризму Мария Рассомахина — из окна своей квартиры на девятом этаже сфотографировала уникальное природное явление «верхние миражи». Проще говоря, Мария запечатлела отражение гор в небе.

По словам девушки, специально мираж она не караулила — взглянула в окно комнаты и ахнула: привычные глазу южноуральца гало, серебристые облака или сияния здесь не редкость, а вот чтобы горы отражались в небе — такого Мария еще не видела. Схватив бинокль, любительница метеорологии убедилась — это никакие не лентикулярные облака (те, что «повисают» над вершинами гор), а самый настоящий мираж. Дальше в дело пошел фотоаппарат.

— Пока я расчехляла технику, часть видения уже рассеялась, — рассказала «Хорошим новостям» Мария Рассомахина. — Сняла что успела, мираж просуществовал около трех минут. Выждала время, когда он полностью растворится и искажений станет минимум, сфотографировала без миража, чтобы наглядно было. Очень впечатлилась, необычное явление. Эти горки от меня далеко очень, 30 километров минимум.

По словам Марии, позже ей удалось выяснить: такая оптическая иллюзия возникает из-за разницы температур над горой (где Солнце освещает и греет склоны) и под горой (где долго держится тень и прохлада) и разницы плотности воздуха. По ее словам, когда вверху сильно тепло, а внизу сильно холодно, горы, бывает, отражаются в небе, создавая миражи. Нередко появлению такого явления способствуют НМУ в виде смога, как раз сейчас Южный Урал страдает из него.  

— Я нередко наблюдаю гало или серебристые облака, радугу, полярное сияние или звездопады, — рассказывает Мария. — Как правило, в горах все явления повторяются — в одной и той же местности при похожих условиях одни и те же явления. Но с миражами довелось столкнуться впервые. Я состою в группе любителей метеорологии и, конечно, поделилась с единомышленниками своим наблюдением. Оттуда же и узнала, как это явление называется и от чего образуется.

Отметим, что свои наблюдения Мария отправила в Челябинский гидрометцентр. Там девушку внимательно выслушали и, по словам Марии, даже удивились, что сами не получили никаких сведений о зафиксированных на Южном Урале миражах.Правда, в Челябгидромете не запросили ни фотографии, ни данных о фотографе. «Видимо, также как и я растерялись», — шутит Мария и не спешит далеко убирать свой фотоаппарат — вдруг, миражи вернутся. 

Исследовательская работа по физике»МИРАЖ – ПРИРОДНОЕ ОПТИЧЕСКОЕ ЯВЛЕНИЕ»

ДЕПАРТАМЕНТ ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ ПРИМОРСКОГО КРАЯ

КРАЕВОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ АВТОНОМНОЕ

ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

«ПРОМЫШЛЕННО — ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ КОЛЛЕДЖ»

МИРАЖ – ПРИРОДНОЕ ОПТИЧЕСКОЕ ЯВЛЕНИЕ

(исследовательская работа)

Выполнил:

Агеенко Павел Анатольевич

03. 11.1998 года рождения

Руководитель:

Гужвина Маргарита Викторовна

г. Дальнереченск

2016 г.

Содержание

Введение

1. Классификация миражей и причина их появления

1.1 Нижний мираж

1.2 Верхний мираж

1.3 Боковой мираж

1.4 Фата-моргана

2. Моделирование миражей 2.1 Эксперименты Роберта Вуда

2.2 Моделирование миражей в лаборатории

3. Применение эффекта миража

4. Заключение

5. Список использованной литературы

6. Приложение

Видимое не всегда соответствует действительному.

Н. Коперник

МИРАЖ – ПРИРОДНОЕ ОПТИЧЕСКОЕ ЯВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

1. Актуальность —

С самого начала изучения оптики мы знаем, что в оптически однородной среде свет распространяется прямолинейно. А вот существование оптически неоднородных сред только предполагается, и в курсе обучения никак не доказывается. Объясняется это тем, что соответствующие опыты, если и не сложны, то трудоемки. Чаще всего в них используются твердые прозрачные тела, которые дают заметное рассеяние света. Я же решил хорошо подумать и приготовить жидкую оптически неоднородную среду. Учебные исследования данной среды, привели к наблюдению в ней полного внутреннего отражения. Что позволило узнать в нем природный мираж-явление, которое в повседневной жизни часто становится неузнаваемым и превращается в «неопознанный объект».

2. Проблема — Возможность создания оптически неоднородной среды с помощью простого лабораторного оборудования и изучения поведения светового луча в этой среде.

3. Цель – Собрать и проанализировать материал о миражах. Смоделировать мираж на несложном лабораторном оборудовании.

4. Объект — Миражи.

5. Предмет — Оптические явления в атмосфере.

6. Задачи —

1. На основе подобранной и изученной литературы сделать выводы: что такое мираж и где он возникает; какие виды миражей существуют, указать причины их образования.

2. Выполнить лабораторное моделирование миражей, провести исследования и дать им обоснование.

3. Показать область применения оптического явления в технике на современном этапе развития науки.

7. Рабочая гипотеза: Убедиться в криволинейном распространении света в оптически неоднородной среде, полученной неравномерным нагревом воды и воздуха.

8. Метод исследования — сбор, анализ и обобщение информации; проведение экспериментов.

9. Предполагаемая новизна

Оптика неоднородных сред — это достаточно обширная и совсем не простая область физики, которая имеет важное научно- практическое значение и интенсивно развивается. Описание эффектных физических опытов по получению искусственных миражей с использованием жидкостей началось с 1899г. Американский физик Роберт Вуд наблюдал траекторию луча в сосуде, наполненном раствором соли. В 1914г. Л.И.Мандельштам – выдающийся русский физик поставил изящный опыт, показывающий, что при полном отражении свет на небольшую глубину проникает из оптически более плотной в оптически менее плотную среду. Сохраняя идею этих опытов, модернизируя их можно создать другие условия для моделирования миража, предложив нагревать верхний шар воды в высоком цилиндрическом сосуде. Получить искривленный луч лазера на границе холодной и горячей воды.

10. Этапы работы

1) Воспроизведение опыта Вуда, анализ недостатков и достоинств;

2) Подготовка лабораторного оборудования для проведения эксперимента;

3) Проведение эксперимента, описание его теоретических основ.

4) Выводы на основе результатов опыта.

5) Подготовка презентации по выводам и результатам.

11. Способы оценки

Сравнение результатов с ранее проведенными опытами. Опыты показали, что в оптически неоднородной среде луч света всегда изгибается выпуклостью в сторону уменьшения показателя преломления среды. Зная это правило нетрудно понять происхождение миражей. В результате работы появилась возможность дальнейшего моделирования различных типов миражей, поиска новых экзотических миражей и объяснения других оптических иллюзий, связанных с оптической неоднородностью среды. Исследование явления может быть продолжено при изучении и моделировании оптических явлений в атмосфере.

1. Классификация миражей и причины их появления

Миражи бывают, условно говоря, трех видов. Условно — потому что эти атмосферные явления по своей форме и по причинам, вызывающим их, очень разнообразны. Атмосферные миражи делятся на нижние, (видимые под объектом), верхние (видимые над объектом) и боковые. Более сложные виды миражей называется «Фата-Моргана», двойные и тройные, объемные миражи, миражи сверхдальнего видения.

1.1 Нижний мираж

Нижние (озерные) миражи весьма обычны. Наиболее часто они возникают в пустынях, где состояние воздуха, при котором возникают нижние миражи, крайне неустойчивое. Ведь внизу, у земли, лежит сильно нагретый, а значит, более легкий воздух, а выше него — более холодный и тяжелый. Нижние миражи возникают при очень быстром уменьшении температуры с высотою, т. е. при очень больших градиентах температуры > 3,42°С/100 м. Приземный теплый слой воздуха, играет роль зеркала, т.е. именно здесь происходит поворот лучей. Лучи идущие от предмета под некоторым углом, переходя из слоя в слой, преломляются и искривляются выпуклостью в сторону менее плотных слоев, в данном случае вниз. Может наступить такой момент, когда угол отклонения луча достигает 90 градусов. В этом случае искривленный луч дает обратное изображение предметов и участка неба, расположенного за ним.(рис.1.1а,б)

Мираж называется нижним, так как изображение предмета помещается под предметом. (рис.1.1 в,г)

Изображение неба создает впечатление блестящей водной поверхности, тем более, что цвет неба и водной поверхности очень схожи. При изменении цвета неба (дымка, облака) изменяется и цвет миража. Например, мираж напоминает снег, если небо тусклого, белого цвета. Нижний мираж в некоторых случаях возникает и в умеренных широтах. При движении по раскаленному солнцем асфальтовому шоссе перед наблюдателем открывается водная поверхность. Нижний мираж — это явление довольно однообразное: всегда только один перевернутый, более или менее сплющенный мираж ниже объекта. Благоприятными условиями для возникновения нижних миражей являются однородная, ровная подстилающая поверхность Земли, что имеет место в степях и пустынях, и солнечная безветренная погода. Достаточно небольшого порыва ветра или толчка и произойдет обрушивание, т. е. переворачивание воздушных слоев. Тяжелый воздух устремится вниз, разрушая воздушное зеркало, и мираж исчезнет. ( фото .1 приложение)

1.2 Верхний мираж

Верхние миражи по своему происхождению не сложнее «озерных», но разнообразнее. В них изображение располагается над предметом. Их принято называть «миражами дальнего видения», потому что известны случаи, когда они наблюдались и на расстояниях – до 1000 км. Они наблюдается над холодной земной поверхностью при инверсионном распределении температуры (температура воздуха растёт с повышением высоты), а плотность воздуха и показатель преломления с высотой быстро уменьшаются. Верхние миражи случаются в целом реже, чем нижние, но чаще всего бывают более стабильными, поскольку холодный воздух не имеет тенденцию двигаться вверх, а теплый — вниз. Воздух нагревается от поверхности Земли, и с высотой его температура падает. Однако если над слоем прохладного воздуха оказывается более тёплый (принесённый, например, южными ветрами) и сильно разреженный воздушный слой, а переход между ними довольно резок, то рефракция значительно усиливается. Лучи света, идущие от предметов на Земле, описывают подобие дуги и возвращаются вниз, иногда за десятки, даже сотни километров от своего источника. Наблюдатель может видеть одновременно сам предмет (если он не за горизонтом) и одно или несколько его изображений над ним — прямых и перевернутых. (рис.2.1 а, б)

Верхние миражи являются наиболее распространенными в полярных регионах, особенно на больших ровных льдинах со стабильной низкой температурой. Они также наблюдаются в более умеренных широтах, хотя в этом случаях, они слабее, менее четкие и стабильные. Например, если за горизонтом движется корабль нормальных размеров, то при специфическом состоянии атмосферы его отражение над горизонтом кажется гигантским. Иногда наблюдаются одновременно прямые и обратные изображения предметов. (рис.2.2 а, б) Верхние миражи могут иметь поразительный эффект за счет кривизны Земли. Если изгиб лучей примерно такой же, как кривизна Земли, лучи света могут перемещаться на большие расстояния, в результате чего наблюдатель видит объекты, находящиеся далеко за горизонтом. Верхние миражи отличаются разнообразием. В одних случаях они дают прямое изображение, в других случаях в воздухе появляется перевернутое изображение в зависимости от расстояния до истинного объекта и градиента температуры. Миражи могут быть двойными, а иногда и тройными. (фото 2. приложение)

1.3 Боковой мираж

О существовании бокового миража обычно даже не подозревают. Это — отражение от нагретой отвесной стены.

Этот вид миражей может возникнуть в тех случаях, когда слои воздуха одинаковой плотности располагаются в атмосфере не горизонтально, как обычно, а наклонно или даже вертикально. Такие условия создаются летом, утром вскоре после восхода Солнца у скалистых берегов моря или озера, когда берег уже освещен Солнцем, а поверхность воды и воздух над ней еще холодные. Боковой мираж может появиться у каменной стены дома, нагретой Солнцем, и даже сбоку от нагретой печи. В знойные летние дни следовало бы обращать внимание на накалившиеся стены больших зданий и искать, не обнаружатся ли явления миража. (Фото 3. приложение)

1.4 Фата-моргана

Сложного вида миражи, или фата-моргана, возникают, когда одновременно есть условия для появления как верхнего, так и нижнего миража, например при значительной температурной инверсии на некоторой высоте над относительно теплым морем. Плотность воздуха с высотой сначала увеличивается (температура воздуха понижается), а затем также быстро уменьшается (температура воздуха повышается).

При таком распределении плотности воздуха состояние атмосферы весьма неустойчивое и подвержено внезапным изменениям.

Поэтому вид миража меняется на глазах. Самые обыкновенные скалы и дома вследствие многократных искажений и увеличения на глазах превращаются в чудесные замки феи Морганы. (фото 4. Приложение)

Фата-моргана наблюдается у берегов Италии, Сицилии. Но она может возникнуть и в высоких широтах.

2.Моделирование миражей

2.1 Эксперименты Роберта Вуда

Физик Роберт Вуд — гений физического эксперимента, человек, обладавший необыкновенно оригинальный мышлением. Вуд внес огромный вклад в физическую оптику. Чтобы устроить себе миниатюрный оазис, Роберт Вуд взял четыре плоских железных листа длиной около 4 футов (1,2 метра) и шириной 8 дюймов (0,2 метра). Из этих листов он соорудил длинную плоскую горизонтальную площадку, которую посыпал песком. На дальнем конце площадки было укреплено зеркало, которое отражало изображение неба в окне. Ряд миниатюрных гор и несколько пальм, вырезанных из бумаги и размещенных на песке перед зеркалом, изображали горизонт пустынного ландшафта, который снизу, под железными листами, подогревался рядом маленьких газовых горелок. Вуда интересовало: «Будет ли действовать установка в таком масштабе?» Он зажег горелки и стал наблюдать. Горы и пальмы давали отчетливый силуэт на ярком фоне неба, но вдруг перед ними у самого подножья гор появилась сверкающая поверхность воды. Когда Вуд поднимал глаза на дюйм или два над уровнем песка, «озеро» исчезало и опять появлялось, как только взгляд приближался к поверхности «пустыни». Точно также поведет себя настоящий мираж, если подниматься на холм. По мере нагревания песка «озеро» увеличивалось, и в нем появлялось отражение гор, а когда исследователь опускал глаза еще ниже, подножье гор исчезало в кажущемся озере, как при гигантском наводнении.

2. 2 Моделирование миражей в лаборатории

Опыт №1 Отражение от нагретой воды

Металлическую банку с черными стенками располагаем в сосуде с белым дном, который заполнен холодной водой. Быстро наполнив банку кипящей водой, получаем снаружи банки градиент температуры. При взгляде сверху можно наблюдать мираж – стенки банки выглядят белыми.

Вывод: показатель преломления воды возрастает с температурой. У горячей поверхности банки температура воды много выше. Вот почему происходит искривление луча света, как при миражах в пустыне. ( фото 5. приложение)

Опыт № 2 Наблюдение миража в воздухе

При помощи включенного электрического утюга полный мираж не удалось получить, но зато были видны основные его элементы. Если смотреть на окружающие предметы вдоль поверхности утюга, то видно, как дрожат и изгибаются формы. Круглый предмет становится более острым книзу. (фото 6. приложение)

Опыт № 3 Оптически неоднородная вода

В качестве объекта наблюдения использована настольная лампа. Стакан, наполненный водой, установлен на подъёмный столик на расстоянии 1 — 2 м от объекта наблюдения. Наблюдатель находится на расстоянии 1 м от стакана и смотрит сквозь него на объект. Изменяем высоту подъёмного столика и положение объекта наблюдения по вертикали до тех пор, пока не увидим объект сквозь воду в стакане возле его дна. Необходимо обратить внимание на сильно сжатое по вертикали ещё одно изображение объекта его появление обусловлено преломлением света на искривлённой стеклянной поверхности возле дна внизу стакана.

Включаем кипятильник и ведем наблюдение за объектом сквозь стакан. В момент закипания воды, кроме находящегося внизу стакана изображения предмета наблюдаем, что под перегородкой сначала появляется незначительный блеск, а затем всё отчётливее становится видно второе изображение предмета.

Вывод: доказано, что нагревая воду сверху, действительно можно получить мираж. (Фото 6. приложение)

Опыт № 4 Мираж в неравномерно нагретой жидкости (кювет с водой).

С целью устранения искажения, вызванные цилиндрической формой оптически неоднородной среды в химическом стакане с водой, применим цилиндрический стеклянный кювет с металлической перегородкой.

Для детального исследования миража, в качестве объекта наблюдения использован хорошо освещённый круг диаметром около 40 мм, расположенный на тёмном фоне. Оптимальные расстояния от него до кюветы с неравномерно нагретой водой и от кюветы до глаза подобраны экспериментально.

Наблюдая за белым кругом через кювету с водой, включаем кипятильник. Начинаем исследовать появление миража возле горизонтальной перегородки. Постепенно вода закипает, появившийся мираж опускается вниз и отрывается от перегородки. Вслед за этим появляется второй мираж. При дальнейшем кипении воды в верхней части кюветы наблюдаем появление третьего миража. Далее он сливается со вторым, а первый мираж начинает сливаться с искажённым изображением предмета. По мере равномерного прогревания воды в нижней части кюветы наблюдается постепенное слияние всех миражей с изображением предмета.

Опыт № 5 Двойной мираж

Если за кюветой, в которую налиты раствор соли и вода, на расстоянии 20-30 см от неё наклонно расположить длинную белую спицу или полоску белой бумаги, то при наблюдении через кювету можно увидеть характерный изгиб в изображении спицы. Вблизи границы раздела жидкостей наблюдается два изображения конца спицы: нижнее – перевёрнутое, верхнее – прямое.

Одновременное появление прямого и перевёрнутого изображений прямой спицы может служить моделированием двойного миража

Опыт № 6 Моделирование двойного миража с использованием проектора.

Объяснение двойного миража.

Тепло от нагревателя распространяется сверху вниз. Поэтому наибольший перепад температур и соответственно максимальный градиент показателя преломления возникает на границе между горячей и холодной водой. Упрощённо можно считать, что выше этой границы расположена оптически менее плотная среда. Поэтому, если свет падает на границу раздела этих сред снизу из оптически более плотной среды, то наблюдается полное внутреннее отражение. Свет от этой границы отражается, как от обычного плоского зеркала, в результате возникает мнимое перевёрнутое изображение A B′ ′ предмета АВ. Не следует только забывать, что резкой границы все же нет, поэтому хотя свет и отражается от оптически неоднородной среды, но не скачком, а плавно, распространяясь криволинейно (лучи 3 и 4).

Пока граница между горячей и холодной водой не дошла до лучей 1 и 2, идущих от предмета непосредственно в глаз, наблюдается неискажённое изображение предмета в том месте, где он и расположен.

При продолжающейся работе кипятильника граница между горячей и холодной водой опускается всё ниже. Поверх неё вплоть до перегородки оказывается расположенным относительно толстый слой воды, температура которого растёт снизу вверх сравнительно медленно. Градиент показателя преломления в этом слое существенно меньше, поэтому световые лучи искривляются слабее. Важно, что луч 6, идущий выше, искривляется меньше, чем луч 5, идущий в этом слое ниже. Поэтому лучи, вышедшие из различных точек предмета, на пути в глаз не пересекаются и, следовательно, дают прямое мнимое изображение A′′B′′ предмета АВ (рис. 6).

Рис. 1. К объяснению возникновения прямого и перевёрнутого миражей

Опыт №7 Наблюдение хода луча в оргстекле при нагревании.

Для наблюдения искривления луча в оптически неоднородной среде проходит опыт с нагреваемым оргстеклом. Полуцилиндрическая пластина из оргстекла устанавливается на электрическую плитку, которая разогревается примерно до 100°С. Постепенно эффект полного отражения луча на границе стекло-воздух переходит в плавное его искривление. Причина – изменение оптической плотности оргстекла из-за изменения его температуры.

Ход опыта:

1. Установить пластину из оргстекла на холодную электрическую плитку.

2. Включить плитку в сеть.

3. Направить под небольшим углом к границе стекло-воздух луч света.

4. Наблюдать замену полного отражения луча в его изгибание.

Опыт № 8 Наблюдение хода луча в растворе соли.

1.Приготовить раствор соли (350 г на 1 л воды) и отдельно чистую прокипяченную воду.

2.Окрасить обе жидкости хвойным концентратом и отфильтровать.

3.В кювету налить подкрашенную воду и с помощью воронки и резинового шланга влить раствор соли. Жидкость не должна перемешиваться.

4. Пережать шланг и осторожно, но быстро удалить его из жидкостей.

5.Направить узкий пучок света на боковую стенку кюветы так, чтобы он падал на границу раздела жидкостей снизу.

Вывод: Мираж – это не иллюзия и не обман зрения. Мы действительно видим реально существующий предмет, но вследствие криволинейного распространения света не там, где он расположен и не таким, каков он есть на самом деле.

Проведённые исследования помогли объяснить миражи, происходящие со светом на границе раздела оптически однородных сред и в слоисто-неоднородной среде, какой и является земная атмосфера.

3. Применение эффекта миража в технике

Почему мы так подробно остановились на моделировании миражей? Прежде всею потому, что это явление красивое. Но есть и другая причина. Большинство известных Вам оптических приборов основано на прямолинейном распространении света. Но есть приборы, работа которых основана на криволинейном распространении света в среде с меняющимся показателем преломления.

Область их применения огромна. Через всю территорию нашей страны тянутся линии волоконно-оптической связи. Такая линия способна одновременно передавать тысячи телевизионных каналов. При разработке лазерных принтеров также использовалось явление полного внутреннего отражения света.

Сверхмощные лазеры способны разрушить оптическую систему, созданную из стеклянных линз. Такую систему можно заменить «газовыми линзами», то есть газообразной средой с переменным показателем преломления.

Ученые из Университета Далласа в Техасе недавно создали устройство, реализующее на практике сокрытие объектов. В данном случае речь идет об оптическом сокрытии, то есть эффект виден невооруженным глазом.

В устройстве используется оригинальный принцип — эффект «миража», который проявляется на границе двух сред, имеющих разную плотность (как горячий и холодный воздух, горячая и холодная вода и т.д.). Благодаря теплопроводности нанотрубок это удалось реализовать на практике.

Заключение

Физическая суть миража заключается в том, что нагретый слой воздуха, прилегающий к раскаленному песку пустыни, поверхности асфальта или морской воды, приобретает зеркальные свойство оттого, что этот слой воздуха имеет меньшую плотность, нежели вышележащие слои. Наклонный луч света от далеко расположенного предмета, достигнув этого воздушного слоя, искривляет в нем свой путь так, что в дальнейшем следовании он вновь удаляется от земли и попадает в глаз наблюдателя, словно отразившись от зеркала под очень большим углом падения. И наблюдателю кажется, что перед ним расстилается в пустыне водная гладь, отражающая прибрежные предметы. Цель данной работы — изучение миражей: виды и характер, их возникновение, влияние на человека, моделирование и исследование миражей в условиях кабинета физики достигнута.

Проведённые исследования помогли объяснить миражи, происходящие со светом на границе раздела оптически однородных сред и в слоисто-неоднородной среде, какой и является земная атмосфера.

Список литературы

1. Булат В.Л. Оптические явления в природе. — М.: Просвещение, 1974.

2.Буховцев Б. Б. Физика 10. — М.: Просвещение, 1987.

3. Вуд Ф. Искусственные миражи // Журнал «Квант». 1971. № 10.

4. Гершензон Е.М., Малов Н.Н., Мансуров А.Н. Курс общей физики. — М.: Просвещение, 1987.

5. Глинская Е.А., Титова Б.В. Межпредметные связи в обучении. – Тула. 1980.

6. Королев Ф.А. Курс физики. — М., Просвещение 1988.

7. Майер В.В. Полное отражение света в простых опытах. — М.: Наука, 1986.

8. Майер В.В.. Простые опыты по криволинейному распространению света. – М.: Наука, 1984.

9. Майер В.В. Свет в оптически неоднородной среде: Учебные исследования. – М.: Физматлит, 2007.

10. Миннарт М.Свет и цвет в природе. – М.: Наука, 1969.

11. Л.Тарасов, Л. В. Тарасова А.Н.. Беседы о преломлении света. — М.: Наука, 1982.

Интернет — ресурсы

http://www.seekcodes.com/images/Funny7/illusion_gray.jpg

http://stat8.blog.ru/lr/092ae36431f67bbbc2136764480a177c

http://megalife.com.ua/uploads/posts/2008-05/1209646336_39.jpg

http://www25.brinkster.com/yinyanh/emails/pics/Great%20Illusion.jpg

Учебник по физике: Миражи

Большая часть нашего обсуждения преломления в этом блоке относилась к преломлению света на четкой границе. Когда свет проходит через границу от одного материала к другому, происходит изменение скорости, что вызывает изменение направления световой волны. Границы, на которых мы сосредоточились, были четкими интерфейсами между двумя узнаваемо разными материалами. Граница между стеклом аквариума и окружающим воздухом или граница между водой в бассейне и окружающим воздухом являются примерами четкого интерфейса между двумя узнаваемо разными материалами.

В нашем обсуждении упоминалось, что преломление или искривление света происходит на границе между двумя материалами; и как только световая волна пересекла границу, она движется по прямой линии. Обсуждение предполагало, что среда является однородной средой . Однородная среда — это среда, оптическая плотность которой внутри среды везде одинакова. Однородная среда везде одинакова от верхней границы до нижней и от левой до правой границы.Но не всякая среда является однородной средой, и тот факт, что воздух иногда может образовывать неоднородную среду, приводит к интересному явлению рефракции — образованию миражей.

 

Преломление в неоднородной среде

Мираж — это оптическое явление, создающее иллюзию воды и возникающее в результате преломления света в неоднородной среде. Чаще всего миражи наблюдаются в солнечные дни при движении по проезжей части.Когда вы едете по проезжей части, кажется, что в нескольких ярдах (может быть, в ста ярдах) перед автомобилем на дороге есть лужа воды. Конечно, когда вы достигаете предполагаемого местоположения лужи, вы понимаете, что лужи здесь нет. Вместо этого лужа воды кажется еще в ста ярдах перед вами. Вы можете тщательно сопоставить воспринимаемое местоположение воды с придорожным объектом; но когда вы подъезжаете к этому объекту, лужи воды еще нет на проезжей части.Внешний вид воды — это просто иллюзия.

Миражи возникают в солнечные дни. Роль солнца заключается в том, чтобы нагреть дорожное полотно до высоких температур. Эта обогреваемая проезжая часть, в свою очередь, нагревает окружающий воздух, поддерживая температуру воздуха непосредственно над проезжей частью при более высокой температуре, чем средняя температура воздуха в этот день. Горячий воздух имеет тенденцию быть менее оптически плотным, чем более холодный воздух. Таким образом, в результате нагрева проезжей части и воздуха над ней создается неоднородная среда. В то время как свет будет проходить по прямой линии через однородную среду, он будет преломляться при прохождении через неоднородную среду. Если водитель смотрит вниз на проезжую часть под очень низким углом (то есть с расстояния почти в сто ярдов), свет от объектов над проезжей частью будет следовать по кривой траектории к глазу водителя, как показано на диаграмме ниже.


Свет, идущий вниз в этот менее оптически плотный воздух, начинает ускоряться. Хотя четкой границы между двумя средами нет, есть изменение скорости световой волны. Как и ожидалось, изменение скорости сопровождается изменением направления.Если бы существовала четкая граница между двумя средами, то имело бы место отклонение этого светового луча от нормали. Чтобы этот световой луч отклонился от нормали (к границе ), луч начал бы изгибаться более параллельно проезжей части, а затем изгибаться вверх к более холодному воздуху. Таким образом, человек в машине, смотрящий вниз на проезжую часть, увидит объект, расположенный над проезжей частью.


Понимание явления преломления

Конечно, это не обычное событие. Когда в последний раз вы смотрели вниз на поверхность и видели объект над поверхностью? Хотя это и не обычное событие, но оно случается. Например, предположим, что вы кладете зеркало на пол и смотрите вниз на пол; вы увидите предметы, расположенные над полом, за счет отражения света зеркалом. Даже стеклянное окно, поставленное на пол, будет отражать свет от предметов над полом. Если посмотреть вниз на оконное стекло под достаточно низким углом, то вы увидите предметы, расположенные над полом.Или предположим, что вы стоите на берегу спокойного пруда и смотрите вниз, на воду; вы можете увидеть объекты над прудом из-за отражения света водой.

Итак, когда вы сталкиваетесь с явлением солнечного дня, ваш разум должен быстро понять, как вы можете смотреть вниз на проезжую часть и видеть объект, расположенный над дорогой. В процессе осмысления этого события ваш разум опирается на прошлый опыт. Просматривая базу данных накопленных переживаний, ваш разум интересуется объяснением того, почему глаз может смотреть вниз на поверхность и видеть объект, расположенный над поверхностью. В процессе поиска он предлагает три возможных объяснения, основанных на прошлом опыте. Ваш разум тонко обдумывает эти три варианта.

  • На дороге есть зеркало. Кто-то, должно быть, по какой-то причине поставил зеркало на дороге. Зеркало отражает свет, поэтому я вижу изображение приближающегося грузовика, когда смотрю вниз на дорогу.
  • На дороге есть стеклянное окно. Господи, ты в это веришь! Кто-то оставил стекло на дороге.Стеклянное окно отражает свет, поэтому я вижу изображение приближающегося грузовика, когда смотрю вниз на дорогу.
  • Вода на дороге. Должно быть, прошлой ночью шел дождь, и на дороге осталась лужа воды. Вода отражает свет, поэтому я вижу изображение приближающегося грузовика, когда смотрю вниз на дорогу.

Из трех возможных объяснений образа грузовика только одно имеет смысл для ума — на дороге вода.В конце концов, хотя и стеклянные окна, и зеркала могут отражать свет, нигде в базе данных вашего ума о прошлом опыте нет сведений о том, что зеркало или стеклянное окно видели на проезжей части. Тем не менее, было много случаев, когда на проезжей части наблюдалась лужа воды. Умный человек, которым вы являетесь, затем приходите к выводу, что на дороге есть лужа воды, из-за которой вы видите объекты, расположенные над дорогой, когда смотрите вниз на дорогу. Иллюзия полная.


Мираж | Международный атлас облаков

(Раздел 3.2.3.7)

Определение : Мираж:  Оптическое явление, состоящее в основном из изображений удаленных объектов. Они могут быть устойчивыми или колеблющимися, одиночными или множественными, прямыми или перевернутыми, вертикально увеличенными или уменьшенными.

Объекты, видимые в мираже, иногда кажутся над горизонтом под другим углом, чем они есть на самом деле. Разница может достигать 10°. Объекты, находящиеся ниже горизонта или скрытые горами, могут стать видимыми («вырисовываться»), а объекты, видимые в обычных условиях, могут исчезнуть при возникновении миража.

Миражи возникают из-за искривления световых лучей, проходящих через слои воздуха с изменяющимся показателем преломления из-за различий в температуре и, следовательно, плотности. Поэтому они обычно наблюдаются, когда температура поверхности Земли сильно отличается от температуры воздуха над ней.

Мираж может проявляться в виде нижнего миража (inferior mirage) над сильно нагретыми водными поверхностями, почвами, берегами, дорогами и т. д. или в виде верхнего миража (superior mirage) над снежными полями, холодными поверхностями моря и т. д.

Самый распространенный нижний мираж — это тот, который наблюдается над горячей поверхностью дороги или над поверхностью пустыни, создавая иллюзию области воды на поверхности. Это вызвано восходящим преломлением света от ясного неба к наблюдателю. В нижнем мираже изображение удаленного предмета смещено вниз (например, свет с неба кажется водой на земле). Сильное искривление света может создать несколько прямых и перевернутых изображений.

Высший мираж виден над плоской поверхностью, температура которой намного ниже температуры воздуха над ней.В этом случае свет от объекта отклоняется вниз к наблюдателю, из-за чего удаленные объекты кажутся выше, чем их истинное положение.

Фата Моргана — это очень сложный верхний мираж, который обычно наблюдается в полярных регионах и создается необычным профилем плотности, в котором горизонтальные и вертикальные искажения, инверсия и возвышение объектов происходят в изменяющихся узорах. Одним из хорошо известных примеров, не встречающихся в полярных регионах, является Фата Моргана, которую можно увидеть в далеких горах Сицилии, если смотреть из-за холодных вод Мессинского пролива.

Мираж астрономических объектов, таких как Солнце или Луна, а иногда и планеты, яркие звезды и яркие кометы, может создавать искаженные или множественные изображения объекта. Чаще всего наблюдаются миражи заката и восхода солнца.

В условиях, когда теплый слой воздуха у поверхности, обычно над морем, перекрывается холодным воздухом выше, может образоваться нижний мираж. Когда Солнце опускается к горизонту, восходит миражированное (перевернутое) Солнце. В конце концов, они встречаются, образуя форму «омеги» (от греческой буквы).Это также известно как «Этрусская ваза».

Когда более теплый воздух перекрывает более холодный приземный воздух, и если смотреть сверху на инверсию, можно увидеть имитация миража. Многократные инверсии могут привести к значительному искажению изображения Солнца.

Новоземельский эффект — преждевременная видимость Солнца в конце полярной зимней ночи. Это вызвано сильным преломлением солнечного света через крупномасштабную температурную инверсию с резким термоклином (оптический канал). Свет изгибается вдоль кривизны Земли на большом расстоянии, и искаженное Солнце в форме квадрата или линии (линий) видно над горизонтом, когда фактическое положение Солнца все еще находится ниже горизонта.

Что такое мираж? Почему мираж возникает в жаркие солнечные дни?

Фальшивые лужи воды, которые мы видим на дороге в солнечный день, возникают из-за оптического явления, называемого миражом, которое вызывается преломлением (или искривлением) световых лучей из-за разной температуры воздуха над дорогой. Дорога.

Во время поездки в жаркий солнечный день вы, возможно, были удивлены, увидев лужу воды в нескольких сотнях метров дальше по дороге. Как только вы преодолеете это расстояние и доберетесь до места, где была лужа, воды уже не будет видно.На самом деле он продвинулся на несколько сотен метров дальше по дороге.

Как может быть так, что весь участок дороги выглядит пропитанным водой, а когда вы достигаете его, становится сухим до костей?

Кто хоть раз гонялся за такими лужами в жаркий день, тот уже на собственном горьком опыте убедился, что воды там нет. На самом деле это оптическое явление и действует как иллюзия, которая сбивает с толку любого, кто в душный день обращает взгляд на дорогу перед собой.


Рекомендуемое видео для вас:


Как влияет скорость света в плотной среде?

Свет движется прямолинейно с постоянной скоростью 300 000 000 метров в секунду. Однако на его скорость влияет среда, через которую он проходит. Свет движется с этой скоростью в вакууме, но несколько замедляется при переходе из более тонкой среды (воздух) в более плотную среду (стекло, вода).

Световые лучи преломляются, когда они входят в плотную среду (т. е. когда световые лучи немного замедляются). Это явление называется преломлением света.

Это кажущееся замедление происходит, когда фотоны (микрочастицы, из которых состоит «свет») взаимодействуют с частицами среды, через которую они проходят.В результате они многократно поглощаются и излучаются, что на небольшую долю снижает среднюю скорость света в данной среде.

Коэффициент замедления света в конкретной среде называется показателем преломления этой среды. Это безразмерная величина, и ее значение обычно больше 1 (хотя может быть и меньше 1).

Показатель преломления среды частично зависит от ее температуры. Как правило, чем выше температура среды, тем менее плотной она становится, и наоборот. Этот эффект более заметен в газах. Феномен «поддельной воды» — распространенный пример миража, поэтому его также иногда называют «миражом на шоссе».

Там нет воды, по крайней мере, настоящей воды! (Фото: Wikipedia Commons)

В жаркий солнечный день солнце сильно нагревает дорогу, как и все остальное! Однако, поскольку дороги, как правило, черные, они поглощают много тепла и становятся более горячими, чем объекты светлого цвета. Это повышает температуру воздуха непосредственно над поверхностью дороги.

Там есть мешок с теплым воздухом под слоями относительно более холодного воздуха. Это создает неравномерную среду, так как воздух над дорогой становится несколько менее плотным, чем остальной воздух.

Теперь солнечные лучи проходят через воздух по прямой линии, но когда они достигают относительно более теплого и менее плотного слоя прямо над дорогой, их скорость немного увеличивается, и они меняют курс, преломляясь, чтобы достичь глаз наблюдателя .

Вода, которую вы видите на дороге, на самом деле не вода, а отражение неба. Миражи часто наблюдаются в солнечные дни, когда изнуряющая жара солнца нагревает плоские поверхности, такие как дороги, и, таким образом, воздух над этими душными асфальтовыми дорожками.

Миражи могут быть довольно жестокими, особенно для жаждущих путешественников, которые отчаянно ищут воду в раскинувшейся пустыне. Оптическая иллюзия создает впечатление, что рядом находится водоем, потому что водоем (или, по крайней мере, изображение), возникающее из-за миража, настолько совершенен, что вы не можете отличить его от реального водоема.

Испытываемые жаждой путники быстро направляются в этом направлении в надежде найти воду, но обнаруживают, что воды нет, а всего лишь очередной мираж в нескольких километрах — жестокая игра света, тепла и оптики!

Проверь, насколько хорошо ты знаешь миражи

Можете ли вы ответить на три вопроса по только что прочитанной статье?

Начать викторину

Ваш ответ:

Правильный ответ:

Далее

Вы получили {{SCORE_CORRECT}} из {{SCORE_TOTAL}}

Повторная викторина

Элементы погоды: миражи: учебник для начинающих

Пересохшие лица смотрят на песок пустыни, когда двое мужчин, пошатываясь, ползут к тому, что они считали водоемом, утоляющим жажду. Однако когда они приближаются, воды исчезают; видение просто мираж . Сколько раз такие сцены разыгрывались в ранних фильмах? Персонажи могли быть разными — ковбои в Долине Смерти в пустыне на юго-западе США или французские легионеры в пустыне Сахара в Северной Африке, — но символизм был один и тот же: мужчины, умирающие от жажды, преследуют образ, который существовал только в их воображении.

В моем стандартном словаре английского языка слово mirage определяется как «оптическая иллюзия, возникающая из-за атмосферных условий, при которой видны отраженные изображения удаленных объектов.«Слово происходит от французского глагола se mirer : , чтобы быть отраженным . Я прошу прощения у лексикографов за использование слова , отраженного в определении, потому что оно кажется более подходящим, учитывая корни слова. , даже если они неверны. На самом деле они отличались всего двумя буквами, правильный технический термин должен быть , преломленным . (Я проверил два других английских словаря, и они оба использовали термин , отражающий в их определении. И будьте осторожны, число популярных книг о погоде попали в ту же ловушку при описании миражей.)

Правильное определение можно найти в Глоссарии погоды и климата Американского метеорологического общества . В нем говорится:

» Мираж: явление рефракции , при котором изображение какого-либо отдаленного объекта кажется смещенным относительно его истинного положения из-за больших колебаний вертикальной плотности вблизи поверхности; изображение может казаться искаженным, перевернутым, или колебаться

Последствия этих искажений, смещений и т. д.изображения создают многие из оптических иллюзий, которые мы видим в мираже. Хотя разум может неправильно интерпретировать мираж, который он получает от наших глаз, этот образ не является фигурой воображения — его можно сфотографировать. Но из-за сильной иллюзорной природы миражей они приобрели волшебный вид, живя в историях и легендах вместе с богами и демонами, феями и волшебниками.

Highway Mirage лежит
поперек проезжей части.

мираж пустыни приключенческих рассказов, фильмов и песен (например, классика кантри/вестерна прохладная вода ) сегодня чаще всего воспринимается как мираж шоссе , те очевидные лужи воды, лежащие через тротуар, которые всегда исчезают, прежде чем мы успеваем до них добраться. Обе эти формы технически известны как нижний мираж , форма, которую чаще всего можно увидеть над поверхностью земли. Другой основной тип миража — это верхний мираж , который чаще всего наблюдается вокруг или над большими водоемами или снежными/ледяными полями.

Термины низший и высший не являются комментариями к качеству внешнего вида миража, а относятся к воспринимаемому положению изображения относительно фактического местоположения объекта. Нижние миражи появляются ниже фактического местоположения объекта. Высшие миражи видны над реальным местоположением.

Миражи образуются, когда световые лучи, испускаемые источником или отражающиеся от объекта, преломляются, поскольку путь светового луча пересекает слои воздуха различной плотности.Технический термин для этого изгиба — преломление . Вы можете провести простой эксперимент, чтобы проиллюстрировать преломление. Поместите длинный карандаш или соломинку в прозрачный стакан с водой, затем посмотрите на карандаш в стакане сбоку. Там, где он входит в воду, будет изгиб или изгиб. Степень изгиба определяет показатель преломления среды и зависит от плотности среды. (Преломление также различается для различных цветов (длин волн) видимого спектра и является частью процесса, вызывающего многие атмосферные оптические явления, включая радугу.)

Показатель преломления воздуха зависит от плотности воздуха. Плотность воздуха сильно зависит от его давления, температуры и содержания водяного пара. Плотность воздуха пропорциональна его давлению (плотность увеличивается при увеличении давления) и обратно пропорциональна его температуре (плотность уменьшается при повышении температуры) и содержанию влаги (уменьшается при увеличении содержания водяного пара).

Одна из форм высшего миража настолько распространена, что большинство ученых даже не признают ее миражом.Вы когда-нибудь видели солнце, лежащее прямо на горизонте? И каково было фактическое положение солнца в то время? Да, это вопрос с подвохом.

Дело в том, что когда вы видите полный солнечный диск прямо на горизонте, весь или часть его ниже горизонта, но искривление ( преломление ) солнечных лучей атмосферой дает нам оптическую иллюзию, что солнце на самом деле на горизонте. Это происходит как на восходе, так и на закате каждый день и добавляет более 4 дополнительных минут дневного света к каждому дню.В результате световой день немного длиннее ночного периода в день равноденствия примерно на 4 минуты. [см. День и ночь равны? ]

Это влияние на положение заходящего/восходящего солнца в основном связано с увеличением плотности воздуха из-за повышения атмосферного давления, поскольку солнечные лучи приходят из почти вакуума космического пространства к поверхности Земли. (Аналогичные эффекты также изменяют наблюдаемое положение Луны, планет и звезд.) Когда Солнце или Луна находятся в пределах нескольких градусов от горизонта, они также могут терять свою круглую форму и казаться сплющенными из-за атмосферной рефракции.Есть несколько других эффектов преломления, которые также представляют интерес для наблюдателей за небом, но мы должны оставить их на потом. В этой части я хочу сосредоточиться на рефракционных явлениях, наблюдаемых в нижних слоях атмосферы в условиях изменения температуры с высотой, которые создают миражи.

Два основных типа миражей, верхний и нижний, вызваны противоположными моделями изменения температуры с высотой — тем, что метеорологи называют вертикальным температурным градиентом .Они выражают этот градиент количеством градусов изменения температуры на приращение высоты (обычно градусы Цельсия на метр или на 100 метров, но в старых книгах вы иногда увидите, что он по-прежнему выражается либо в градусах Фаренгейта на фут, либо на 100 футов).

Температурный профиль промежутка:
Температура уменьшается с высотой.

Метеорологи считают температуру уменьшающейся с высотой «нормальным» состоянием атмосферы — часто используя термин градиент для этого состояния.Когда температура увеличивается с высотой, это состояние называется температурной инверсией (или просто инверсией ).

Инверсионный температурный профиль:
Температура увеличивается с высотой.

Нижние миражи возникают в условиях сильного градиента , а верхние миражи — в условиях инверсии .

Пока атмосфера пытается установить равномерный градиент 0.98 ° C на 100 м (0,54 ° F на 100 футов) в нижних слоях атмосферы, эта ситуация редко возникает в течение длительного времени, поскольку нагрев и охлаждение создают разные температурные градиенты от поверхности вверх. Иногда может быть несколько слоев с отчетливыми температурными градиентами, включая инверсионные слои ниже или между слоями с условиями провала.

Такой сложный температурный слой может вызывать довольно интересные оптические ситуации, такие как мираж Новая Земля , который может «переносить» световые лучи на сотни километров за горизонт.Более подробно возможные вариации с миражами мы рассмотрим в отдельных статьях на этом сайте. В оставшейся части этой части мы сосредоточимся на описании общих условий, формирующих низшие и высшие миражи.

В нижних слоях атмосферы, где наблюдается большинство миражей, рефракция воздуха слабо зависит от изменений атмосферного давления, но сильно зависит от изменений градиента температуры.

Свет, попадающий в наш глаз после прохождения через область атмосферы с постоянным температурным градиентом, следует по изогнутой (параболической) траектории.(См. диаграммы ниже. На них темные линии обозначают фактический путь луча света, а белые пунктирные линии — путь, который, как нам кажется, видит наш разум. ) Степень кривизны пропорциональна градиенту температуры на этом пути — чем сильнее температура градиент, через который проходит свет, тем больше изгиб. Когда градиент температуры не является постоянным, а изменяется с высотой, кривизна пути света может увеличиваться быстрее на одних высотах, чем на других, что приводит к таким интересным эффектам, как искажение объектов и множественные изображения.

Луч света всегда отклоняется в сторону более холодного (и, следовательно, более плотного) воздуха, так что более холодный воздух находится внутри кривизны. Изображение, которое мы видим, всегда смещено в сторону более теплого воздуха. Следовательно, если у нас есть температурный градиент с более теплым воздухом, ближайшим к поверхности, изображение будет смещено вниз к поверхности, образуя нижний мираж . Когда воздух у поверхности холоднее (условие инверсии), изображение смещается вверх, образуя верхний мираж .

Миражи ограничены небольшими углами обзора, даже когда они кажутся большими, около половины градуса в ширину — размером с солнечный диск — и большинство изображают объекты, расположенные на расстоянии от полукилометра до примерно пяти километров (примерно от четверти мили до трех миль). Однако в условиях сильной инверсии можно увидеть объекты, находящиеся за сотни километров, в том числе и за горизонтом обычного наблюдения. (Подробнее о том, как заглянуть за горизонт, см. в «Арктический мираж: помощь в открытии» .)

Часть иллюзии миража обычно исходит из интерпретации нашим разумом того, что видит глаз. Когда наш глаз видит луч света, исходящий от объекта, наш разум интерпретирует путь луча как совершенно прямую линию от объекта к нашему глазу. Только когда мы осознаем, что видим иллюзию, мы можем внести некоторые мысленные поправки в сцену. Например, мы знаем, что карандаш в стакане не согнут, даже если наши глаза пытаются нам об этом сказать. Но вспомните, что происходит вначале, когда нас удивляет такая сцена.Мы должны обработать больше информации, чтобы правильно понять сцену перед нашими глазами. Таким образом, когда мы видим бассейн воды нижнего миража на земле, мы ожидаем, что «вода» на самом деле будет на земле .

Нижний Мираж: масштаб сильно преувеличен.

Когда мы наблюдаем нижний мираж «водяной бассейн» на дороге, в пустыне или на другой горячей поверхности, то на самом деле мы видим изображение голубоватого неба, сильно преломленного горячим воздухом вблизи поверхности, так что нашему разуму кажется, что это вода, лежащая на поверхности.Появление нижнего миража всегда указывает на то, что воздух у поверхности намного теплее воздуха над ней из-за сильного нагрева поверхности солнцем или каким-либо другим источником тепла. Эта температурная структура — очень жарко внизу и прохладно вверху — заставляет световые лучи, проходящие через нее, отклоняться вверх.

Superior Mirage: Масштаб сильно преувеличен.

Верхний мираж возникает в обратных атмосферных условиях от нижнего миража. Чтобы его можно было увидеть, воздух у поверхности должен быть намного холоднее воздуха над ней. Это состояние часто встречается на снегу, льду и холодной воде. Когда очень холодный воздух находится ниже теплого воздуха, световые лучи отклоняются вниз к поверхности, таким образом обманывая наши глаза, заставляя думать, что объект расположен выше или кажется выше, чем он есть на самом деле.

Superior Mirage позволяет видеть за горизонтом: масштаб сильно преувеличен.

Высший мираж может также заставить объекты казаться парящими в воздухе или заставить объекты, фактически находящиеся ниже горизонта , появиться над ним (вспомните пример с заходящим солнцем), состояние, называемое вырисовывающимся . Высший мираж также может привести к тому, что объекты кажутся выше, чем они есть на самом деле, что называется возвышающимся или короче, состояние, называемое сутулым .

Иногда мы можем видеть вариацию нижнего миража в меньшем масштабе на вертикальной поверхности.В этой ситуации сильный нагрев вертикальной поверхности солнцем или внутренним источником тепла (например, кожух двигателя) может привести к возникновению сильного температурного градиента, простирающегося в стороны от поверхности. Это состояние может сформировать боковой мираж . Боковой мираж появится как кажущееся отражение близлежащего изображения и сформируется прямо над стеной или скалой.

Этот «нижний» латеральный мираж возникает из-за сильного температурного градиента рядом со стеной, подобно состоянию нижнего миража, повернутого боком.Дэвид К. Линч и Уильям Ливингстон в своей книге «Цвет и свет в природе » предполагают, что нет никаких причин, по которым «высший» боковой мираж не мог бы образоваться над холодной стеной, окруженной теплым воздухом, но они никогда не видели его.

Интересно, что только один из полевых справочников Weather , с которым я знаком ( Первое полевое руководство Национального общества Одюбона: погода ) не обсуждает миражи. Поэтому я отсылаю вас к трем книгам, которые можно использовать в качестве руководств по теме миражей (и многим другим темам атмосферной оптики), а также к другому тому, связанному с ними.

1. Цвет и свет в природе Дэвида К. Линча и Уильяма Ливингстона, 1995, Cambridge University Press, ISBN 0-521-46836-1.

За исключением большого формата, из-за которого неудобно брать с собой в поле, эту книгу можно было бы назвать Полевым справочником по цвету и свету в природе . Лучший, на мой взгляд, для выявления оптических явлений в атмосфере. Это действительно открыло мне глаза на эту тему.

2. Радуги, ореолы и слава Роберта Гринлера, 1980, Cambridge University Press, ISBN 0-521-38865-1.

Более глубокое научное объяснение атмосферных оптических тем, в основном связанных с отражением и преломлением, включая авторское компьютерное моделирование некоторых оптических явлений.

3. Природа света и цвета на открытом воздухе М. Миннарт, 1948, Dover Publications; ISBN: 0486201961.

Классика с несколькими фотографиями, использующими линейные рисунки для обсуждения широкого спектра визуальных явлений, давая автору (физику) объяснение их причин.

4. Закаты, сумерки и вечернее небо Аден и Марджори Мейнель, 1983, Cambridge University Press, ISBN 0-521-40647-1.

По аспектам похож на книгу Гринлера, но в основном сосредоточен на явлениях цвета неба. Немного о низших и верхних миражах, но обсуждает искажения заходящего солнца и говорит несколько слов о Новой Земле.

Для получения подробной информации о миражах, их причинах и свойствах см.
Нижний мираж: не только для пустынь в разделе Элементы погоды и явления ,
Высший мираж: взгляд за пределы в разделе Элементы погоды и явления Раздел ,
Арктический мираж: помощь в открытии в разделе Метеорологи и история.
и
Эти горы выросли за ночь? в разделе Погодного альманаха.

Узнайте больше из этих соответствующих книг


Выбрано The Weather Doctor
  • Линч, Дэвид К. и Ливингстон, Уильям: Цвет и свет в природе, 2-е издание , 2001, издательство Кембриджского университета; ISBN: 0521775043 (ПБ).
  • Dunlop, Storm: Справочник по определению погоды: полное руководство для наблюдателей за погодой, , 2003, The Lyons Press, ISBN 1585748579.(пб).
  • Minnaert, M.: Природа света и цвета на открытом воздухе , 1948, Dover Publications; ISBN: 0486201961.
  • Уильямс, Джек: Книга погоды , 1997, Vintage Books, ISBN 0-679-77665-6.

Автор:


Кейт С. Хейдорн, доктор философии, ДОКТОР ПОГОДЫ,
1 июля 1999 г.

Mirages: A Primer © 1999, Кейт С. Хейдорн, доктор философии. Все права защищены.
Корреспонденцию можно отправить по электронной почте на адрес: see@islandnet. com.

Дополнительные статьи

Weather Doctor см. на нашей карте сайта.


Недавно я добавил большую часть своей коллекции фотографий и произведений искусства в интернет-магазин, где вы можете приобрести карточки для заметок, плакаты, поздравительные открытки и т. д. с моими лучшими изображениями.




Главная | Добро пожаловать | Что нового | Карта сайта | Глоссарий | Погода Доктор Амазон Магазин | книжный магазин | Награды | Свяжитесь с нами по электронной почте

Амазон.виджеты

«Мираж-эффект» помогает исследователям скрывать объекты — ScienceDaily

Ученые создали работающее маскирующее устройство, которое не только использует преимущества одного из самых причудливых явлений природы, но и обладает уникальными свойствами; у него есть переключатель включения и выключения, и его лучше всего использовать под водой.

Исследователи из Университета Далласа, штат Техас, продемонстрировали способность устройства заставлять предметы исчезать в увлекательном видео, показанном здесь http://www.youtube.com/watch?v=3YO4TTpYg7g

Этот новый дизайн, представленный 4 сентября в журнале IOP Publishing Nanotechnology, использует листы углеродных нанотрубок (CNT) — листы углерода толщиной в одну молекулу, завернутые в цилиндрические трубки.

УНТ

обладают такими уникальными свойствами, как плотность воздуха, но прочность стали, что они были тщательно изучены и предложены для многочисленных применений; однако их исключительная способность проводить тепло и передавать его окружающим областям делает их идеальным материалом для использования так называемого «эффекта миража».»

Эффект миража, часто наблюдаемый летом в пустынях или на длинных дорогах, представляет собой оптическое явление, при котором световые лучи преломляются, создавая смещенное изображение удаленных объектов или неба.

Самый распространенный пример миража — это когда наблюдатель видит лужи воды на земле. Это происходит потому, что воздух у земли намного теплее, чем воздух выше, в результате чего световые лучи изгибаются вверх к глазу зрителя, а не отражаются от поверхности.

В результате на земле появляется изображение неба, которое зритель воспринимает как воду, на самом деле отражающую небо; мозг считает это более вероятным.

С помощью электрической стимуляции прозрачный лист сильно выровненных УНТ можно легко нагреть до высоких температур. Затем они имеют возможность передавать это тепло окружающим областям, вызывая крутой температурный градиент. Подобно миражу, этот крутой градиент температуры заставляет световые лучи отклоняться от объекта, скрытого за устройством, делая его невидимым.

С помощью этого метода более практично демонстрировать маскировку под водой, так как весь аппарат можно поместить в чашку Петри. Именно легкость, с которой можно нагревать УНТ, придает устройству уникальную функцию «включения и выключения».

Ведущий автор, д-р Али Алиев, сказал: «Используя эти листы нанотрубок, можно реализовать маскировку во всем оптическом диапазоне и быстро включать и выключать по желанию, используя либо электрический нагрев, либо импульс электромагнитного излучения».

«Результаты исследования также дают полезную информацию об оптимизации листов нанотрубок в качестве термоакустических проекторов для громкоговорителей и гидролокаторов, где звук создается путем нагрева с использованием переменного электрического тока.»

Представитель Института физики сказал: «Примечательно видеть, что это маскирующее устройство продемонстрировано в реальной жизни и в работоспособном масштабе. Массив приложений, которые могут быть получены с помощью этого устройства, помимо маскировки, является свидетельством отличной работы авторы.»

Источник истории:

Материалы предоставлены Институтом физики . Примечание. Содержимое можно редактировать по стилю и длине.

Mirage: что это такое и определение

Миражи — одно из самых интересных метеорологических явлений, которые вы могли наблюдать .Они могут обмануть вас, заставив поверить, что они действительно там, особенно если вы за рулем или в пустыне.

Хотя миражи чрезвычайно распространены, многие люди не понимают, как они возникают . Кроме того, вы можете не знать происхождения их имен, почему они исчезают, когда вы приближаетесь, и различных категорий, позволяющих их различать.

Это руководство предлагает вам важную информацию о миражах — вы можете узнать об их происхождении, типах и многом другом, включая часто задаваемые вопросы и типичные случаи, когда вы можете их заметить. Не забудьте поделиться им со своей семьей и друзьями, чтобы они тоже могли учиться!

Происхождение миражей

Миражи — это явления природы, классифицируемые как оптические иллюзии . Слово «мираж» происходит от французского «mirer», которое, в свою очередь, происходит от латинского «mirari». Оно означает «удивляться» или «смотреть».

Существуют различные виды миражей в зависимости от их местоположения . Кроме того, хотя некоторые люди не могут отличить их от галлюцинаций, они совершенно разные, потому что миражи являются оптическими явлениями , а это означает, что их можно запечатлеть на камеру.

Как образуются миражи?

Миражи образуются, когда горячий воздух у земли становится менее плотным из-за его температуры . Следовательно, это вызывает преломление световых лучей, идущих с неба, что приводит к тому, что отношения между объектами и горизонтом становятся размытыми.

В результате во многих случаях участок неба зеркально и выглядит как небольшая лужица, хотя на самом деле ничего нет.

Феномен рефракции в формации Мираж

Атмосферная рефракция ответственна за формирование миражей.Плотность атмосферы меняется, поэтому преломляются свет, электромагнитные волны и высоты. Другими словами, свет преломляет .

Миражи возникают в результате атмосферной рефракции , потому что свет проходит через внезапный переход между холодным и горячим воздухом.

Типы Mirage  

Существуют различные виды миражей, и они могут появляться в различных частях мира . Эти типы классифицируются в зависимости от того, находится ли преломленное изображение объекта выше или ниже ожидаемого.

Нижний мираж

В нижнем мираже изображение находится ниже объекта . Таким образом, реальный объект — это небо или любой другой объект, удаленный в том же направлении.

Этот мираж заставляет человека видеть голубоватый объект на земле , и это один из самых распространенных объектов, особенно когда вы за рулем.

Кроме того, низшие миражи нестабильны . Другими словами, вы можете заметить, что изображение, которое вы видите, турбулентно.Это следствие того, что холодный воздух опускается, а горячий поднимается вверх. Когда это происходит, изображение растягивается по вертикали или горизонтали.

Тепловая дымка

Тепловой туман является подтипом нижнего миража и возникает, когда вы видите массу объектов сквозь нагретый воздух. Его также называют мерцающим.

Во многих случаях вы можете увидеть этот тип миража на асфальтобетонных дорогах, сквозь выхлопные газы реактивных двигателей и над каменными крышами. Он также встречается в пустынях, но когда вы видите его на дороге, , он известен как «дорожный мираж».’

Улучшенный Мираж

Когда вы видите высшие миражи, изображение кажется поверх реального объекта . Этот тип миража возникает, когда воздух внизу немного холоднее, чем над ним.

В отличие от нижних миражей, высшие миражи часто более стабильны, чем , потому что теплый воздух не имеет тенденции двигаться вниз, а холодный воздух не стремится вверх.

Фата Моргана

Этот представляет собой очень сложный тип высшего миража , и его название происходит от итальянского перевода феи Морган ле Фэй.

Фата Моргана — это быстро меняющийся мираж , который в основном появляется в полярных регионах, когда лучи изгибаются, образуя дуги. Если вы хотите это увидеть, вам нужно оказаться внутри атмосферного канала.

Ночные миражи

Вы можете видеть миражи и ночью если позволяют условия. Иногда вы можете видеть миражи астрономических объектов, кораблей, зданий, самолетов и многого другого.

Астрономические объекты

миража астрономических объектов включают ярких комет, солнце, луну и звезды. В этом случае вы также наблюдаете метеорологическое оптическое явление, и наиболее распространенными из них являются миражи восхода и заката .

Примеры Mirage в жизни человека

Вы, вероятно, видели миражи в своей жизни, потому что они чрезвычайно распространены, особенно если вы живете в местах с высокой температурой. Если вы обратите внимание на свое окружение, вы можете увидеть его на шоссе, например, во время вождения.

Так как миражи так легко увидеть, вы можете быстро найти один из них или посмотреть в Интернете и посмотреть на разные картинки .Их можно заснять на камеру, так что даже если вы никогда их не видели, вы все равно сможете насладиться ими.

Имейте в виду, что дорожных миражей исчезают, как только вы до них доберетесь. Это часть явления рефракции!

Дорожный мираж летом

Как упоминалось ранее, нижний мираж, который вы видите, когда едете за рулем, или замечаете через бетонные дороги, сделанные из асфальта , называется дорожным миражом.

Летом часто бывают высокие температуры, и вы можете просто прилечь и повеселиться под солнцем.Однако, если вы тоже хотите взглянуть на интересное метеорологическое явление, попробуйте заметить вокруг себя мираж!

В небе

Миражи в небе чрезвычайно нестабильны из-за свойств воздуха. Следовательно, они часто являются источником сообщений об НЛО.

Когда планета Венера увеличивается, например, , она может казаться искаженной и выглядеть как вполне правдоподобная летающая тарелка. В то же время свойства миража меняются по мере изменения воздуха, поэтому он может перемещаться, исчезать, мерцать или прыгать.

Бассейны с водой над горячим песком пустыни

Миражи в пустыне также чрезвычайно распространены. Если вы заметите его, , вам может показаться, что вы видите лужу воды посреди жара , но это всего лишь отражение неба.

Перевернутое изображение корабля, замеченного в море

В 1941 году Людовик Кеннеди написал книгу, и в одной из глав, , он описывает, как корабль исчезал в тумане, затем вновь появлялся и, казалось, приближался к ним на большой скорости.

Очевидно, никакого корабля не было — это был мираж, а точнее Фата Моргана. Это показывает, сколько миражей обманывало моряков и людей в пустынях за годы до того, как об этих явлениях стало известно так много.

Факты о миражах

Миражи не считаются мысленными иллюзиями или галлюцинациями, потому что они являются следствием атмосферной рефракции и сочетания различных воздушных масс .Поэтому, если вы их увидите, вам не о чем беспокоиться — это совершенно нормальное метеорологическое явление, которое также часто называют оптической иллюзией.

Многие люди сообщали о странных наблюдениях за годы , которые иногда путают с чем-то другим, например, с летающими тарелками или перевернутыми кораблями в море.

Заключение

Миражи — это метеорологическое явление, возникающее, когда атмосфера преломляет и искажает свет, заставляя его отражаться очень специфическим образом при объединении воздушных масс.Теперь, когда вы так много знаете об этом, поделитесь этим руководством со своими друзьями и семьей!

Часто задаваемые вопросы о миражах

 Мираж реален или иллюзия?

Миражи — это полностью настоящие , настолько, что их можно запечатлеть на хорошую камеру. Таким образом, они не являются иллюзиями или галлюцинациями — в некоторых случаях люди предпочитают называть их «оптическими иллюзиями» просто потому, что они обманывают ваш взгляд, особенно когда вы пытаетесь подъехать к ним, и они исчезают.

Что вызывает формирование миража?

Формирование миража является следствием атмосферной рефракции и сочетания горячих и холодных воздушных масс.

Является ли радуга примером миража?

Радуга не является примером миража , потому что это разноцветная дуга, которая появляется в небе. С другой стороны, миражи не дугообразны, многоцветны и могут возникать не только в небе, но и очень близко к земле.

Почему миражи исчезают, когда мы приближаемся к ним?

Миражи исчезают, потому что оптический эффект меняется по мере приближения. Воздух движется, расширяется, и может показаться, что отражения больше нет.

Как работают миражи | HowStuffWorks

Миражи возникают, когда происходит быстрое изменение плотности воздуха в атмосфере — когда воздух на одном уровне намного горячее, чем воздух на соседнем уровне (ознакомьтесь с этой страницей, чтобы узнать, почему горячий воздух менее плотный, чем холодный воздух).

Это обычно происходит в летние дни, когда выгоревшая на солнце асфальтовая дорога нагревает воздух прямо над собой, вызывая резкое изменение уровней плотности воздуха у земли. Когда свет проходит между разными уровнями, он искривляется, создавая миражи.

Обычно солнечный свет, отражаясь от объекта (скажем, автомобиля), отражается во всех направлениях. Вы видите машину, когда ваши глаза обнаруживают этот свет. В пасмурный день вы видите только свет, отражающийся от машины прямо на вас.Именно так вы видите вещи большую часть времени.

В солнечный день свет, направляющийся прямо к вам, ведет себя так же, как обычно — он не проходит через разные слои плотности воздуха, поэтому он не сильно искривляется. Но часть света, который обычно падает на землю, на самом деле преломляется в воздухе, потому что он перемещается из более холодного и плотного уровня воздуха в более горячий и менее плотный воздух прямо над землей. Как вы можете видеть на диаграмме ниже, это дает интересный эффект.

Нижняя часть световой волны проходит между слоями первой, поэтому она ускоряется на мгновение раньше верхней части.Свет, который обычно падает прямо на землю, изгибается вверх и достигает ваших глаз. Эффект состоит в том, что вы видите изображение автомобиля дважды: один раз на дороге и один раз на дорожном полотне. Свет от нижней части автомобиля отклоняется вверх дальше, чем свет от верхней части автомобиля, поэтому изображение миража выглядит как отражение. Ваш мозг предполагает, что свет распространяется по прямой линии, поэтому кажется, что под обычным изображением есть зеркальное отражение. Этот мираж выглядит точно так же, как лужа воды на дороге, потому что, подобно луже воды, он отражает то, что над ним.Этот вид миража называется нижним миражом , потому что он появляется ниже горизонта.

Верхние миражи — миражи, формирующиеся над горизонтом. Это происходит, когда более прохладный уровень воздуха находится ниже более теплого уровня воздуха, как правило, над ледяными ландшафтами или очень холодной водой.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *