海市蜃楼是光在密度分布不均匀的空气中传播时发生反射而产生的.在夏天,海面上的下层空气温度往往比上层低,密度比上层大,折射率也会比上层大.我们能把海面上的空气都看做是因为折射率不同的大量水汽层组成的.远处的山峰、船舶以及楼房、人等发出的光线射向空中时,因为不断被折射,越来越偏离法线方向,进入上层空气的入射角会不断增大,导致全反射,光线反射回地面,人们逆着光线看去,就可以看到远方的景物悬在空中.在沙漠里也可以看到蜃景.太阳照在沙地上,以后接近沙面的热空气层往往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会被折射,入射角也慢慢增大,也会发生全反射,人们逆着反射光线看去,就可以看到远处物体的倒影,好象是从水面反射出来一样. 沙漠里的行人经常被这种景象而迷惑,认为前方有水源而奔向前去,但是,它总是可望而不可即的.
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