沙漠蜃景

夏日的正午烈日當頭，沙漠表面被曬得非常熱使其温度很快上升，由於沙漠地表處温度很高故下層空氣密度小而上層空氣密度逐漸增大，那麼從沙漠地面向上空氣的折射率則從小到大連續變化，故從遠處物體或藍色天空斜射向地面的光線，進入折射率逐漸減小的熱空氣層被折射後，其折射角大於入射角且折射角與入射角均逐漸增大，使傳播方向總要向上偏一些，而且入射光線可能在沙漠地面附近發生全反射；由於人眼不能看到光線的曲折而是按直線追溯射入眼中的光線射來的方向看到物體的，所以人看到這些光線好像是由他的前方射來的，於是人們就看到前方遠處物體的倒影或者感覺到前方的沙漠中出現了一片蔚藍髮光的湖面（由於被太陽曬熱的沙漠表面的空氣不斷地向上流動、晃動，也由於空氣在折射率的變化，故他還會感覺到這蔚藍的湖面晃動不止而真像波浪起伏那樣）；但由於上面所形成的是遠處物體或藍色天空的倒立虛像，在沙漠中實際是沒有的；故人們看到前方的物體或水源但向前奔去卻總是可望而不可即。如圖1示這就是“下現蜃樓”形成光路。這種情況在城市裏也可看到，夏天烈日照耀在柏油路面上，坐在車內的人會發現前方被曬熱的路面顯得格外明亮光滑，似有一潭清水或被水淋過一樣，但實際上路面是非常乾燥的。