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海市蜃楼是物理学中的什么现象

发布时间:2022-06-19 09:02:57

Ⅰ 海市蜃楼如何用物理的角度解释

海市蜃楼形成条件
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
夏季沙漠中烈日当头,沙土被晒得灼热,因沙土的比热小,温度上升极快,沙土附近的下层空气温度上升得很高,而上层空气的温度仍然很低,这样就形成了气温的反常分布,由于热胀冷缩,接近沙土的下层热空气密度小而上层冷空气的密度大,这样空气的折射率是下层小而上层大。当远处较高物体反射出来的光,从上层较密空气进入下层较疏空气时被不断折射,其入射角逐渐增大,增大到等于临界角时发生全反射,这时,人要是逆着反射光线看去,就会看到下蜃。
柏油马路因路面颜色深,夏天在灼热阳光下吸收能力强,同样会在路面上空形成上层的空气冷、密度大,而下层空气热、密度小的分布特征,所以也会形成下蜃。
发生在沙漠里的“海市蜃楼”,就是太阳光遇到了不同密度的空气而出现的折射现象。 海市蜃楼是一种光学幻景,是地球上物体反射的光经大气折射而形成的虚像。 海市蜃楼简称蜃景,根据物理学原理,海市蜃楼是由于不同的空气层有不同的密度,而光在不同的密度的空气中又有着不同的折射率。也就是因海面上暖空气与高空中冷空气之间的密度不同,对光线折射而产生的。
为什么会产生这种现象呢?要解答这个问题,得先从光的折射谈起。
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。当你用一根直杆倾斜地插入水中时,可以看到杆在水下部分与它露在水上的部分好象折断的一般,这就是光线折射所成的,有人曾利用装置,使光线从水里投射到水和空气的交界面上,就可以看到光线在这个交界面上分两部分:一部分反射到水里,一部分折射到空气中去。如果转动水中的那面镜子,使投向交界面的光线更倾斜一些,那么光线在空气中的折射现象就会显得更厉害些。当投向交界面的光线如左下图所示的情况时,光线就全部反射到水里,再没有折射到空气中去的光线了。这样的现象叫做全反射。
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。当光线穿过不同高度的空气层时,总会引起一些折射,但这种折射现象在我们日常生活中已经习惯了,所以不觉得有什么异样。
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,较上层空气为冷,出现下冷上暖的反常现象(正常情况是下暖上凉,平均每升高100米,气温降低0.6℃ 左右)。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层为低,密度就显得特别大,因此空气层下密上稀的差别异常显着。
假使在我们的东方地平线下有一艘轮船,一般情况下是看不到它的。如果由于这时空气下密上稀的差异太大了,来自船舶的光线先由密的气层逐渐折射进入稀的气层,并在上层发生全反射,又折回到下层密的气层中来;经过这样弯曲的线路,最后投入我们的眼中,我们就能看到它的像。由于人的视觉总是感到物像是来自直线方向的,因此我们所看到的轮船映像比实物是抬高了许多,所以叫做上现蜃景。

Ⅱ 海市蜃楼属于哪种物理现象

物理现象:折射

海市蜃楼又称蜃景,是一种因光的折射而形成的自然现象,是地球上物体反射的光经大气折射而形成的虚像。常分为上现、下现和侧现海市蜃楼。

蜃景有两个特点:一是在同一地点重复出现,比如美国的阿拉斯加上空经常会出现蜃景;二是出现的时间一致,比如我国蓬莱的蜃景大多出现在每年的5、6月份,俄罗斯齐姆连斯克附近蜃景往往是在春天出现,而美国阿拉斯加的蜃景一般是在6月20日以后的20天内出现。

Ⅲ 海市蜃楼属于物理当中的什么现象

平静的海面、大江江面、湖面、雪原、沙漠或戈壁等地方,偶尔会在空中或“地下”出现高大楼台、城廓、树木等幻景,称海市蜃楼。我国山东蓬莱海面上常出现这种幻景,古人归因于蛟龙之属的蜃,吐气而成楼台城廓,因而得名。海市蜃楼是光线在铅直方向密度不同的气层中,经过折射造成的结果。常分为上现、下现和侧现海市蜃楼。

我们来做个实验:取一只杯子,倒入大半杯水,放在太阳光下,再在杯中插入一根筷子。这是你看到水中的筷子和水面上的筷子象折段一样。这是光线折射造成的;光在同一密度的空气中行进时,光的速度不变,始终以直线的方向前进;但当光倾斜地由空气进入水的时候,水的密度变了,光的速度就会发生改变,并使前进的方向发生曲折。

发生在沙漠里的“海市蜃楼”,就是太阳光遇到了不同密度的空气而出现的折射现象。沙漠里,白天沙石受太阳炙烤,沙层表面的气温迅速升高。

由于空气传热性能差,在无风时,沙漠上空的垂直气温差异非常显着,下热上冷,上层空气密度高,下层空气密度低。当太阳光从密度高的空气层进入密度低的空气层时,光的速度发生了改变,经过光的折射,便将远处的绿洲呈现在人们眼前了。

在海面或江面上,有时也会出现这种“海市蜃楼”的现象。
所以属于折射现象

Ⅳ 海市蜃楼在物理学中是什么现象

光的折射:
根据物理学原理,海市蜃楼是由于不同的空气层有不同的密度,而光在不同的密度的空气中又有着不同的折射率。也就是因海面上暖空气与高空中冷空气之间的密度不同,对光线折射而产生的。
同样的现象还有放在水中呈现弯折的筷子。

Ⅳ 海市蜃楼在物理方面的解释

海市蜃楼是一种光学幻景,是地球上物体反射的光经大气折射而形成的虚像。
海市蜃楼简称蜃景,根据物理学原理,海市蜃楼是由于不同的空气层有不同的密度,而光在不同的密度的空气中又有着不同的折射率。也就是因海面上暖空气与高空中冷空气之间的密度不同,对光线折射而产生的。蜃景与地理位置、地球物理条件以及那些地方在特定时间的气象特点有密切联系。气温的反常分布是大多数蜃景形成的气象条件。
发生在沙漠里的“海市蜃楼”,就是太阳光遇到了不同密度的空气而出现的折射现象。沙漠里,白天沙石受太阳炙烤,沙层表面的气温迅速升高。
由于空气传热性能差,在无风时,沙漠上空的垂直气温差异非常显着,下热上冷,上层空气密度高,下层空气密度低。当太阳光从密度高的空气层进入密度低的空气层时,光的速度发生了改变,经过光的折射,便将远处的绿洲呈现在人们眼前了。

Ⅵ 海市蜃楼反应了光的什么现象它成像原理究竟是啥

也许我们都在书中或电视上听到过“海市蜃楼”这个词。但很多人都无源亲自看到,那么它是怎么形成的呢?

“海市蜃楼”是由遥远物体折射形成的幻觉,在陆地或海上都能看到。它是由太阳使地面温度升高时形成的温度梯度引起的。由于密度不同,光会在温度梯度的边界处发生折射。我们的大脑认为光总是沿着直线传播,但当它通过下面低温、稠密的大气层时,它会向下折射,因此在大脑中出现的远处的高层建筑会比它高。

以上就是关于“海市蜃楼”的成像原理,在现代来说,“海市蜃楼”仍然可以说是奇观,更不要说是古人了。

Ⅶ 海市蜃楼在物理学方面解释是怎样形成的

海市蜃楼是一种光学幻景,是地球上物体反射的光经大气折射而形成的虚像。 海市蜃楼简称蜃景,根据物理学原理,海市蜃楼是由于不同的空气层有不同的密度,而光在不同的密度的空气中又有着不同的折射率。也就是因海面上暖空气与高空中冷空气之间的密度不同,对光线折射而产生的。蜃景与地理位置、地球物理条件以及那些地方在特定时间的气象特点有密切联系。气温的反常分布是大多数蜃景形成的气象条件。
发生在沙漠里的“海市蜃楼”,就是太阳光遇到了不同密度的空气而出现的折射现象。沙漠里,白天沙石受太阳炙烤,沙层表面的气温迅速升高。
由于空气传热性能差,在无风时,沙漠上空的垂直气温差异非常显着,下热上冷,上层空气密度高,下层空气密度低。当太阳光从密度高的空气层进入密度低的空气层时,光的速度发生了改变,经过光的折射,便将远处的绿洲呈现在人们眼前了。

Ⅷ “海市蜃楼”属于物理中的什么现象

海市蜃楼
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.?
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.

Ⅸ “海市蜃楼”属于物理中的什么现象

折射
空气由于温度不同导致密度不同,使得光线在之中产生折射而非直线传播,才得到所见非所得的海市蜃楼

Ⅹ 海市蜃楼的物理原因是什么

海市蜃楼
平静的海面、大江江面、湖面、雪原、沙漠或戈壁等地方,偶尔会在空中或“地下”出现高大楼台、城廓、树木等幻景,称海市蜃楼。我国山东蓬莱海面上常出现这种幻景,古人归因于蛟龙之属的蜃,吐气而成楼台城廓,因而得名。
我们来做个实验:取一只杯子,倒入大半杯水,放在太阳光下,再在杯中插入一根筷子。这是你看到水中的筷子和水面上的筷子象折段一样。这是光线折射造成的;光在同一密度的空气中行进时,光的速度不变,始终以直线的方向前进;但当光倾斜地由空气进入水的时候,水的密度变了,光的速度就会发生改变,并使前进的方向发生曲折。
发生在沙漠里的“海市蜃楼”,就是太阳光遇到了不同密度的空气而出现的折射现象。沙漠里,白天沙石受太阳炙烤,沙层表面的气温迅速升高。
由于空气传热性能差,在无风时,沙漠上空的垂直气温差异非常显着,下热上冷,上层空气密度高,下层空气密度低。当太阳光从密度高的空气层进入密度低的空气层时,光的速度发生了改变,经过光的折射,便将远处的绿洲呈现在人们眼前了。在海面或江面上,有时也会出现这种“海市蜃楼”的现象。
海市蜃楼的形成:海市蜃楼经常发生在沿海,在沙漠偶尔也可见到。人们可以看到房屋,人,山,森林等景物,并且可以运动,栩栩如生。有人认为是人间仙境。现在,人们把海市蜃楼说成是大气折射的结果,把远处的景物折射到近处来了。其实,这是现代科学解释不了的一种自圆其说。
在三界之内,也有很多层物质空间。宗教中提到的九大层天,十八层地狱,如天人,鬼都是在不同空间。我们的人眼就看不到他们。
在我们的空间的人所能看到的光是在可见光范围之内(400-700nm)。我们看到的物质是因为我们的眼睛可以接受其反射的可见光。在夜里,物质发出的红外线我们就接收不到。即使在可见光范围之内,如果光过强或过弱,我们也不能看到。人眼是由我们这个空间的物质构成的,是由最大一层分子组成的最大一层粒子构成的,只适合看到一定能量范围的光。
如果是分子组成的稍微小于最大一层粒子的那层空间粒子的时候,人眼就看不到了,更不要说由分子组成的更小粒子的空间了。对人来讲,这些物质反射的光是不可见光。但是,这个空间的生命却能接收到这层空间物质反射的光,并能看到这层空间的物质,因为组成他们眼睛的分子颗粒和人眼分子颗粒不同。
海市蜃楼是另外空间的真实体现。在物质的运动下,反映到我们这个空间里来了。一种海市蜃楼发生在海上。这里空气湿度大,在一定范围之内的空间空气湿度比较大,另外厚度比较大,这样大面积的水蒸汽在运动下阴差阳错地就能形成一个巨大的透镜系统。就象一个巨大的放大镜和显微镜一样,把微观世界的另外空间的景象反映到我们的空间来了。人眼就能观察到了。
另外,人们看到的海市蜃楼的景象有时是运动的,空间的物质就是运动的。在沙漠或其它地方,如果物质在运动下也能形成一个巨大的微观观测系统,人们就可以观测到另外空间了,也就是人们所说的海市蜃楼。海市蜃楼也经常发生在雨后,这时的空气湿度较大,也易形成透镜系统。
当近地面的气温剧烈变化,会引起大气密度很大的差异,远方的景物,在光线传播时发生异常折射和全反射,从而造成蜃景。我国山东蓬莱县,常可见到渤海的庙岛群岛幻景,素有“海市蜃楼”之称。
海市蜃楼是近地面层气温变化大,空气密度随高度强烈变化,光线在铅直方向密度不同的气层中,经过折射进入观测者眼帘造成的结果。常分为上现、下现和侧现海市蜃楼。其实,宇航员在太空旅行过程中看到被放大的地球景物,这种现象有时也被称为海市蜃楼!

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