Vật lý

Mirages là gì?


Một hồ nước được bao quanh bởi những cây cọ ở giữa sa mạc. Đây là những gì được gọi là ốc đảo. Hay đúng hơn, nó sẽ là một ốc đảo nếu nó không chỉ là ảo ảnh. Đây là cách nó luôn xảy ra trong phim hoạt hình: du khách mệt mỏi và khát nước chạy về phía ốc đảo nhiệt đới đó và chỉ khi anh ta lặn xuống hồ, cùng với tất cả những cây cọ, mới biến mất.

Đúng, loại ảo ảnh này chỉ là hư cấu, nhưng ảo ảnh tồn tại và có thể làm cho nó trông giống như không có nước. Trái với niềm tin phổ biến, mirages không phải là ảo giác gây ra bởi sức nóng mạnh. Chúng là một hiện tượng quang học thực sự xảy ra trong khí quyển và thậm chí có thể được chụp ảnh.

Bạn cũng không cần phải ở trong sa mạc để xem ảo ảnh. Chúng xảy ra khá thường xuyên, ví dụ, trên đường cao tốc lớn vào những ngày nóng. Từ xa, bạn nhìn thấy hình ảnh của một chiếc xe dường như được phản chiếu trong nhựa đường của đường, tạo ấn tượng khác biệt rằng nhựa đường ướt và chiếc xe đã bị phản xạ bởi một vũng nước. Nhưng khi bạn đến gần hơn, bạn nhận thấy rằng đường cao tốc hoàn toàn khô ráo.

Độ lệch ánh sáng

Thuật ngữ ảo ảnh xuất phát từ cách diễn đạt của Pháp. nhìn lại bản thân điều đó có nghĩa là nhìn lại chính mình, nhìn mình trong gương. Mirages được hình thành từ một hiện tượng được gọi bởi các nhà vật lý khúc xạ - không gì khác hơn là độ lệch của tia sáng.

Chà, nhưng để hiểu tại sao độ lệch của ánh sáng tạo thành các ảo ảnh, trước tiên bạn phải hiểu tầm nhìn của chúng ta là như thế nào. Chúng ta chỉ có thể thấy tại sao các vật thể phản chiếu hoặc phát ra ánh sáng. Chính xác là ánh sáng này chiếu đến mắt chúng ta được gửi bởi tín hiệu điện đến não. Giải thích các tín hiệu, bộ não định hình các vật thể và vì vậy chúng ta nhìn thấy mọi thứ.

Vấn đề (nếu chúng ta có thể coi đây là một vấn đề) là bộ não của chúng ta hiểu rằng các tia sáng luôn truyền theo một đường thẳng. Điều này thậm chí sẽ đúng nếu các tia không bao giờ chịu bất kỳ đường vòng nào trên đường đi. Sự thiên lệch ánh sáng có thể xảy ra khi sét đánh qua các phương tiện có mật độ khác nhau, chẳng hạn như nước vào không khí, hoặc từ không khí mát hơn đến không khí ấm hơn hoặc qua ống kính.

Bạn có thể dễ dàng quan sát hiện tượng khúc xạ bằng cách đặt bút chì bên trong ly nước. Để nó ngập một phần, bạn sẽ nhận thấy rằng cây bút chì trông bị hỏng, điều này rõ ràng là không đúng. Một trường hợp khúc xạ khác là của một ngư dân nhìn thấy một con cá dưới biển và nhìn thấy nó gần bề mặt hơn nó. Trong hai ví dụ này, chúng ta thấy các đối tượng ở một vị trí khác với thực tế. Điều này là do chúng ta không nhìn thấy sự uốn cong ánh sáng; chúng ta chỉ thấy tác dụng của nếp gấp này.

Nhưng bây giờ trở lại với mirages! Bạn có nhận thấy rằng trên bãi biển, vào những ngày rất nắng, bạn có thấy những thứ hơi xa cách không? Hiện tượng vật lý làm cho những hình ảnh này trông run rẩy cũng giống như sự hình thành của các vũng nước trên sa mạc hoặc trên đường.

Do sức nóng dữ dội, một lớp không khí ấm áp hình thành gần mặt đất. Và không khí này ít đậm đặc hơn không khí ở lớp ngay phía trên, lạnh hơn. Khi các tia sáng lan truyền nhanh hơn trong không khí ấm áp, chúng uốn cong lên. Nhưng, như bộ não của chúng ta giải thích rằng ánh sáng đã đi trên một con đường thẳng, những gì chúng ta nhìn thấy là hình ảnh của vật thể, có thể là một cây cọ, ví dụ, đảo ngược, như thể được phản chiếu trong vũng nước trên đường hoặc Hồ trong sa mạc. Nước là ảo ảnh, nhưng cây cọ và hình ảnh của nó là có thật. Loại ảo ảnh này được gọi là ảo ảnh kém.

Tàu ma

Có một loại ảo ảnh khác, hiếm hơn và ấn tượng hơn nhiều, được gọi là ảo ảnh cao hơn. Không giống như các mirages thấp hơn, chúng xảy ra bởi sự phân bố nhiệt độ nghịch đảo, nghĩa là một lớp không khí mát hơn gần bề mặt và bên trên là lớp không khí ấm hơn. Những ảo ảnh này cũng khó nhìn thấy xung quanh vì chúng là đặc trưng của vùng cực hoặc nước rất lạnh.

Mirages cao hơn làm cho đối tượng nhìn xa hơn những gì nó thực sự là. Bạn có thể, ví dụ, nhìn thấy một chiếc thuyền trôi nổi trong không khí, hoặc nó có thể trông cao hơn nhiều so với thực tế. Trong trường hợp các vũng biển, có thể tạo thành hình ảnh ngược của các con tàu, do độ cong của trái đất, vẫn chưa thể nhìn thấy. Nhưng cũng có thể hình ảnh trực tiếp và treo của đường chân trời là có thể. Có lẽ đó là nơi những huyền thoại của những con tàu ma đến từ.

Sách kỷ lục Guinness ghi lại vật thể ở xa nhất từng thấy qua một ảo ảnh. Học giả Effie M. Morrissey ở giữa Greenland và Iceland vào ngày 17 tháng 7 năm 1939, khi thuyền trưởng Robert Barlett phát hiện sông băng Snaefells Jökull ở Iceland, nơi được cho là ở khoảng cách 536 đến 560 km. Khoảng cách rõ ràng, tuy nhiên, chỉ là 40 đến 50 km. Nếu không phải là ảo ảnh, sông băng không thể được nhìn thấy ngoài 150 km. Hiện tại người ta đã biết rằng một số sông băng được phát hiện thực sự là ảo ảnh. Tuyệt vời phải không?

Bạn có thể thấy một hiện tượng quang học tương tự như các ảo ảnh cao hơn vào bất kỳ ngày trời quang nào. Vì bầu khí quyển của trái đất không phải là một môi trường đồng nhất - độ cao càng cao, không khí càng mỏng - mật độ khí quyển giảm dần từ bề mặt xuống không gian. Thực tế này khiến ánh sáng từ một ngôi sao đi qua bầu khí quyển theo quỹ đạo không trực tràng.

Do đó, khi chúng ta nhìn vào mặt trời, chúng ta thấy nó không ở vị trí thực tế của nó, nhưng cao hơn thực tế. Do đó, mặt trời có thể được nhìn thấy sau khi mặt trời lặn và trước khi mặt trời mọc, thậm chí dưới đường chân trời. Ngoài ra, khi mặt trời hoặc mặt trăng ở rất gần đường chân trời, các tia sáng từ mép dưới uốn cong mạnh hơn các tia từ cạnh trên, làm cho chúng xuất hiện hình elip.

Nguồn: Invivo, Khoa học.