海市蜃楼和沙漠幻景

1、解释并讨论海市蜃楼和沙漠幻景的形成原因 解释并讨论海市蜃楼和沙漠幻景的形成原因介绍:一简单介绍介绍蜃景：在平静无风的海面航行或在海边了望，往往会看到空中映现出远方船舶、岛屿或城廓楼台的影像；在沙漠旅行的人有时也会突然发现，在遥远的沙漠里有一片湖水，湖畔树影摇曳，令人向往。可是当大风一起，这些景象突然消逝了。原来这是一种幻景，通称海市蜃楼，或简称蜃景。 原理简介当一束光线从一种透明介质到达另一种透明介质时其线路会发生改变，这就是光的折射。如图1所示:ML 为透明介质A 、B 的分界面， N 为法线，1为入射角，2 为折射角。设光在A 中的速度为v1 ，在B 中的速度为v2 ，由折射定律可得:si

2、n1sin2=v1v2我们通常把光速较快的介质叫光疏介质，把光速较慢的介质叫光密介质。由上面的式子可知:光线从光疏介质进入光密介质时，入射角大于折射角，光线折向法线。光线从光密介质进入光疏介质时，入射角小于折射角，光线偏离法线。当光线从光密介质进入光疏介质时，光线偏离法线。显然，在此情形下存在一小于90的入射角，在这入射角下，折射角等于90，折射线掠过分界面，如图2 所示。当折射角大于时，折射线就不存在，入射线全部被反射，这种现象叫做全反射，如图3 所示。图2图3 图5图6我们可以来做一个实验。用一个玻璃平底盆，先向里面倒入一部分水，然后加入酒精。此时两种液体之间有一个非常明显的分界面。因为光

3、线在酒精中的速度小于在水中的速度，如此时一束光线从上而下经酒精到达水里面，在分界面会发生折射。折射线偏离法线。长时间保持玻璃盆不动，两种液体互相浸润，分界面处变成一个广延的过渡区。此中包含很多相继而连续的液层，每层都是酒精在上面、水在下面的混合层。最上层为纯酒精最下层为纯水。当一束光线通过酒精和水的混合区时，光线由上层到下层时会有逐渐弯曲的路径。如果入射线的倾角变得相当小时，光线竟能具有相当的曲度而向上折射，如图4 所示。这是因为光线每经过酒精和水的混合层时，就是从光密介质到光疏介质的过程，就要发生一次光线偏离法线的折射，每一次的入射角都会比上一次的入射角大，如图5 所示。当入射角增到一定值时

4、，就会发生全反射。光线的方向就变成自下而上，每经过一个混合层，就是从光疏介质到光密介质的过程，就要发生一次光线折向法线的折射，如图6 所示。 画一下上面实验的成像光路图，如图7 所示。从P 点( P 点可以是一实物) 发出两条射线，经弯曲相会于P点处。若有一眼正好位于P点，此两射线由不同的方向进入眼中，故眼中可见光点有两像位于两射线的向后延长线上。此种像的位置，就好像由P点出发的射线曾在表观反射面S1 、S2上反射而成一样。也就是说我们可以在P点处看到两个P 点。从图7 可以看出此时看到的是两个虚像。二海市蜃楼及其形成原因海市蜃楼：是一种因光的衍射而形成的自然现象。它也简称蜃景，是地球上物体反

5、射的光经大气折射而形成的虚像。海市蜃楼是光线在延直线方向密度不同的气层中，经过折射造成的结果。产生海市蜃楼的原因当光线在同一密度的均匀介质内进行的时候，光的速度不变，它以直线的方向前进，可是当光线倾斜地由这一介质进入另一密度不同的介质时，光的速度就会发生改变，进行的方向也发生曲折，这种现象叫做折射。空气本身并不是一个均匀的介质，在一般情况下，它的密度是随高度的增大而递减的，高度越高，密度越小。在夏季，白昼海水湿度比较低，特别是有冷水流经过的海面，水温更低，下层空气受水温更低，下层空气受水温影响，比上层空气更冷，所以出现下冷上暖的反常现象。下层空气本来就因气压较高，密度较大，现在再加上气温又较上

6、层更低，密度就显得特别大，因此空气层下密上疏的差别异常显著。三沙漠蜃景及其形成原因沙漠蜃景:在沙漠里，白天沙石被太阳晒得灼热，接近沙层的气温升高极快。由于空气不善于传热，所以在无风的时候，空气上下层间的热量交换极小，遂使下热上冷的气温垂直差异非常显著，并导致下层空气密度反而比上层小的反常现象。在这种情况下，如果前方有一棵树，它生长在比较湿润的一块地方，这时由树梢倾斜向下投射的光线，因为是由密度大的空气层进入密度小的空气层，会发生折射。折射光线到了贴近地面热而稀的空气层时，就发生全反射，光线又由近地面密度小的气层反射回到上面较密的气层中来。这样，经过一条向下向下凹陷的弯曲光线，把树的影像送到人的眼