计算机二级编程:海市蜃楼是怎么回事？

夏天，在平静无风的海面上，向远方望去，有时能看到山峰、船舶、楼台、亭阁、 集市、庙宇等出现在远方的空中．古人不明白产生这种景象的原因，对它作了不科学的解释，认为是海中蛟龙(即蜃)吐出的气结成的，因而叫做“海市蜃楼”，也叫蜃景．海市蜃楼是光在密度分布不均匀的空气中传播时发生全反射而产生的．夏天，海面上的下层空气，温度比上层低，密度比上层大，折射率也比上层大．我们可以把海面上的空气看作是由折射率不同的许多水平气层组成的．远处的山峰、船舶、楼房、人等发出的光线射向空中时，由于不断被折射，越来越偏离法线方向，进入上层空气的入射角不断增大，以致发生全反射，光线反射回地面，人们逆着光线看去，就会看到远方的景物悬在空中(图1)．?

在沙漠里也会看到蜃景．太阳照到沙地上，接近沙面的热空气层比上层空气的密度小，折射率也小．从远处物体射向地面的光线，进入折射率小的热空气层时被折射，入射角逐渐增大，也可能发生全反射，人们逆着反射光线看去，就会看到远处物体的倒景，仿佛是从水面反射出来的一样．沙漠里的行人常被这种景象所迷惑，以为前方有水源而奔向前去，但总是可望而不可及．?
在炎热夏天的柏油马路上，有时也能看到上述现象．贴近热路面附近的空气层同热沙面附近的空气层一样，比上层穿空气的折射率小．从远处物体射向路面的光线，也可能发生全反射，从远处看去，路面显得格外明亮光滑，就像用水淋过一样

"海市蜃楼"是太阳光遇到不同密度的空气而产生的折射现象。
在大沙漠里，白天太阳使沙表层气温迅速上升，加上空气传热性能差，无风时，垂直方向的气温差很大：上冷，空气密度大；下热，空气密度小。当太阳光从高空密度大的空气层进入下面密度小的空气层时，光的速度发生变化，产生折射，从而将远处的绿洲映射到人们面前，使人们产生一种幻觉--"海市蜃楼"。同样，在江、湖、海面上，也会出现"海市蜃楼"现象，其形成原理类似。

"海市蜃楼"是太阳光遇到不同密度的空气而产生的折射现象。
在大沙漠里，白天太阳使沙表层气温迅速上升，加上空气传热性能差，无风时，垂直方向的气温差很大：上冷，空气密度大；下热，空气密度小。当太阳光从高空密度大的空气层进入下面密度小的空气层时，光的速度发生变化，产生折射，从而将远处的绿洲映射到人们面前，使人们产生一种幻觉--"海市蜃楼"。同样，在江、湖、海面上，也会出现"海市蜃楼"现象，其形成原理类似。

光线的折射造成的.

夏天，在平静无风的海面上，向远方望去，有时能看到山峰、船舶、楼台、亭阁、 集市、庙宇等出现在远方的空中．古人不明白产生这种景象的原因，对它作了不科学的解释，认为是海中蛟龙(即蜃)吐出的气结成的，因而叫做“海市蜃楼”，也叫蜃景．海市蜃楼是光在密度分布不均匀的空气中传播时发生全反射而产生的．夏天，海面上的下层空气，温度比上层低，密度比上层大，折射率也比上层大．我们可以把海面上的空气看作是由折射率不同的许多水平气层组成的．远处的山峰、船舶、楼房、人等发出的光线射向空中时，由于不断被折射，越来越偏离法线方向，进入上层空气的入射角不断增大，以致发生全反射，光线反射回地面，人们逆着光线看去，就会看到远方的景物悬在空中(图1)．?

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大体上说，海市蜃楼是太阳在适合的大气条件下活动，将太阳光反射到大气层而形成的扁圆、三角形、鸡蛋形等形状的幻影，通过反射作用，太阳光的颜色也发生变化，由此形成了海市蜃楼。

光线一般都是在密度均匀而平稳的空气中沿直线向外传播，当空气的密度出现不同时，光就不再沿直线传播，而发生弯曲，产生折射现象。

若想证明折射是怎样发生的，只要放一杯水将筷子斜着插入水中，透过杯子，我们就可以发现，筷子在水下那部分与露在水上的部分好像折断了，这种现象就是折射，是由于光在水和空气这两个不同密度的媒介中传播发生弯曲而产生的。

空气的密度随高度的减小而递增，高度越低，则空气的密度越大，所以光的折射是普遍的现象，但光在空气中发生的这种折射现象极为细微，常被忽略不见。

只有在特殊的大气条件下，光发生明显的弯曲，折射现象才会引人注意。

当空气密度垂直变化非常悬殊，光在大气中全反射或折射，此时光就能将远处的看不见的物体像镜子照物一般地投射到空气中，让人们看到幻觉般的虚像，这种虚像就是海市蜃楼。

地球表面有厚厚的大气层，日出时，当太阳在地平线附近射出万道光芒时，光线从水平的方向射向地球时，十分厚重的、密度不同且各层之间时常变化的低层大气常使太阳光发生折射，使太阳出现多种幻形：拉长的、压偏的、弯曲的------有时甚至另成形象，人们可以根据自己丰富的想象力将这些奇形怪状想象成各种不同的影像。

受热空气的不间断对流，使在其中传播的光线不断发生折射而多次改变方向，太阳似乎在摇摆、颤动。

我们形容日出时是“红日初升”，日落时是“残阳如血”。这两句话是形容太阳颜色的血红，这两种时候的太阳特别红也得归功于大气。红、橙、黄、绿、蓝、青、紫七种不同颜色的光波组成太阳看似白茫茫的光线，在这七种光线中，紫色光波最短，红色光波最长。空气的微尘、水分、空气分子能起三棱镜的作用，光分散开来，这种分散现象即是散射。

散射作用随波长的变短而加剧。日间的太阳呈现血红是由于地平线上的太阳光穿透厚厚的空气时，蓝光和紫光被空气的散射减弱，剩得最多的就是红色光而形成。

以上所述都是太阳光在不同大气层发生的不同现象，而海市蜃楼即是由于幻影、反射而形成，并非无中生有。