海市蜃樓現(xiàn)象

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1、海市蜃樓現(xiàn)象原理光的折射現(xiàn)象解釋：折射現(xiàn)象是指當(dāng)光由一種介質(zhì)（比如水）斜射入第二介質(zhì)（比如空氣）時，在界面上部份光發(fā)生偏離原來路線而與原來路線產(chǎn)生夾角的現(xiàn)象。折射現(xiàn)象定理的發(fā)現(xiàn)　　最早定量研究折射現(xiàn)象的是公元2世紀(jì)希臘人C.托勒密,他測定了光從空氣向水中折射時入射角與折射角的對應(yīng)關(guān)系,雖然實驗結(jié)果并不精確,但他是第一個通過實驗定量研究折射規(guī)律的人。1621年,荷蘭數(shù)學(xué)家W.斯涅耳通過實驗精確確定了入射角與折射角的余割之比為一常數(shù)的規(guī)律,即cscθi/cscθt=常數(shù)故折射定律又稱斯涅耳定律。1637年,法國人R.笛卡兒在《折光學(xué)》一書中首次公布了具有現(xiàn)代形式正弦之比的規(guī)律。與光的反射定律一樣,

2、最初由實驗確定的折射定律可根據(jù)費馬原理、惠更斯原理或光的電磁理論證明之。上述光的折射定律只適用于由各向同性介質(zhì)構(gòu)成的靜止界面。由荷蘭數(shù)學(xué)家斯涅爾發(fā)現(xiàn)，是在光的折射現(xiàn)象中，確定折射光線方向的定律。當(dāng)光由第一媒質(zhì)（折射率n1）射入第二媒質(zhì)（折射率n2）時，在平滑界面上，部分光由第一媒質(zhì)進(jìn)入第二媒質(zhì)后即發(fā)生折射。定理內(nèi)容　?。?）折射光線位于入射光線和界面法線所決定的平面內(nèi)；　?。?）折射線和入射線分別在法線的兩側(cè)；　　（3）入射角i的正弦和折射角i′的正弦的比值，對折射率一定的兩種媒質(zhì)來說是一個常數(shù).　　光由光速大的介質(zhì)中進(jìn)入光速小的介質(zhì)中時，折射角小于入射角；從光速小的介質(zhì)進(jìn)入光速大的介質(zhì)中時，

3、折射角大于入射角。此定律是幾何光學(xué)的基本實驗定律。意義　　它適用于均勻的各向同性的媒質(zhì)。用來控制光路和用來成象的各種光學(xué)儀器，其光路結(jié)構(gòu)原理主要是根據(jù)光的折射和反射定律。此定律也可根據(jù)光的波動概念導(dǎo)出，所以它也可應(yīng)用于無線電波和聲波等的折射現(xiàn)象。折射定律（lawofrefraction）或斯涅爾定律（Snell'sLaw）光線通過兩介質(zhì)的界面折射時,確定入射光線與折射光線傳播方向間關(guān)系的定律,幾何光學(xué)基本定律之一1．光的折射是離不開原形景物的。如果是光的折射形成了海市蜃樓景觀，那么，在景觀的前方，就應(yīng)當(dāng)有與海市蜃樓所呈現(xiàn)的景觀基本一致的真實景觀存在。如今所看到的海市蜃樓現(xiàn)象，多數(shù)都發(fā)生在海上。

4、沿著高樓大廈車水馬龍的海市蜃樓景觀向前，往往在幾十里上百里的范圍內(nèi)都是大海，沒有地方可以找到與海市蜃樓所呈現(xiàn)的景觀相一致的真實景觀。（還沒有見到有關(guān)于海市蜃樓景觀原形所在位置的報道。）???2．景物的呈現(xiàn)，實際是太陽光照射在景物上，被景物表面漫反射而被觀察到的結(jié)果。觀察者的眼睛或觀察儀器單位面積所接收到的漫反射光線的強(qiáng)度，是隨著景物實體與觀察點之間的距離平方成反比的。景物在觀察者眼中或觀察儀器中所形成的視角大小，也是與景物實體與觀察者之間的距離成反比的。如果是由于大氣密度的不均而形成光的折射，使得很遠(yuǎn)（百里之外）的景物能夠被投射到眼前，那么，這個大自然的“望遠(yuǎn)鏡”不僅應(yīng)當(dāng)具有很好的放大成像能力

5、，而且還應(yīng)當(dāng)具有相當(dāng)大的光強(qiáng)倍增能力，否則，即使能夠把很遠(yuǎn)的景物移到眼前，也已經(jīng)變得形象很小或變得光線很弱而無法看見。這都是不會形成海市蜃樓的。(參看2008年9月6日博文“海市蜃樓的謎底并未真正揭開”）海市蜃樓"是一種不常見的自然現(xiàn)象，大多出現(xiàn)在沿海一帶或沙漠中。是由于光折射而形成的。有時人在沙漠中行走又累又渴，忽然看見在不遠(yuǎn)處有一片綠洲，非常高興，可是走近一看，什么也沒有。這就是“海市蜃樓”。海市蜃樓是因遠(yuǎn)處景物反射出的光線進(jìn)入空氣時，由于空氣上下層的溫度不同，密度不同，折射率也不同，我們可以把海面的空氣看作是由折射率不同的許多空氣組成的，海面溫度較低，空氣密度較大，折射率也較大；上層氣溫

6、較高，空氣密度較小，折射率也較小。入射角i小于折射角r。當(dāng)i大于臨界角時便會出現(xiàn)全反射而折下來。專家們對“海市蜃樓”的看法是這樣的：在高度不同的各層空氣密度差別較大的時候，光線通過一層又一層的空氣，由于折射，就會把某一個地方的景色顯示在另一個地方的空中或地面，形成“海市蜃樓”。海市蜃樓的形成海市蜃樓經(jīng)常發(fā)生在沿海，在沙漠偶爾也可見到。人們可以看到房屋，人，山，森林等景物，并且可以運動，栩栩如生。有人認(rèn)為是人間仙境?，F(xiàn)在，人們把海市蜃樓說成是大氣折射的結(jié)果，把遠(yuǎn)處的景物折射到近處來了。海市蜃樓也經(jīng)常發(fā)生在雨后，這時的空氣濕度較大，也易形成透鏡系統(tǒng)。當(dāng)近地面的氣溫劇烈變化，會引起大氣密度很大的差異

7、，遠(yuǎn)方的景物，在光線傳播時發(fā)生異常折射和全反射，從而造成蜃景。我國山東蓬萊縣，常可見到渤海的廟島群島幻景，素有“海市蜃樓”之稱。海市蜃樓是近地面層氣溫變化大，空氣密度隨高度強(qiáng)烈變化，光線在鉛直方向密度不同的氣層中，經(jīng)過折射進(jìn)入觀測者眼簾造成的結(jié)果。常分為上現(xiàn)、下現(xiàn)和側(cè)現(xiàn)海市蜃樓。其實，宇航員在太空旅行過程中看到被放大的地球景物,這種現(xiàn)象有時也被稱為海市蜃樓!