在炎热的夏天的柏油马路上,有时会看见路面的前方似乎有水,这是什么原因
由于光的折射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。 可是当空气温度在垂直变化的反常,并会导致与通常不同的折射和全反射,这就会产生海市蜃楼的现象。由于空气密度反常的具体情况不同,海市蜃楼出现的型式也不同。 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,出现下冷上暧的反常现象(正常情况是下暧上凉,平均每隔100米高度,气温降低0.5~0.6 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著。 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度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。 我国渤海中有个庙岛群岛,在夏季,白昼海水温度较低,空气密度会出现显著地下密上稀的差异,在渤海南岸的蓬莱县(古时又叫登州),常可看到庙岛群岛的幻影。宋朝时候的沈括,在他的名蓍《梦溪笔谈》里就有这样的记载: “登州海中时有云气,如宫室台观,城堞人物,车马冠盖,历历可睹。” 这就是他在蓬莱所看到的上现蜃景。1933年5月22日上午11点多钟,青岛前海(胶州湾外口)竹岔岛上也曾发现过上现蜃景,一时轰传全市,很多人前往观看。1975年在广东省附近的海面上,曾出现一次延续6小时的上现蜃景。 不但夏季在海面上可以看到上现蜃景,在江面有晨也可看到,例如1934年8月2日在南通附近的江面上就现过。那天酷日当空,天气特别热,午后,突然发现长江上空映现出楼台城廓和树木房屋,全部蜃景长20多里。约半小时后,向东移动,突然消逝。后又出现三山,高耸入云,中间一山,很象香炉;又隔了半小时,才全部消失。 在沙漠里,白天沙石被太阳晒得灼热,接近沙层的气温升高极快。由于空气不善于传热,所以在无风的时候,空气上下层间的热量交换极小,遂使下热上冷的气温垂直差异非常显著,并导致下层空气密度反而比上层小的反常现象。在这种情况下,如果前方有一棵树,它生长在比较湿润的一块地方,这时由树梢倾斜向下投射的光线,因为是由密度大的空气层进入密度小的空气层,会发生折射。折射光线到了贴近地面热而稀的空气层时,就发生全反射,光线又由近地面密度小的气层反射回到上面较密的气层中来。这样,经过一条向下向下凹陷的弯曲光线,把树的影像送到人的眼中,就出现了一棵树的倒影。 由于倒影位于实物的下面,所以又叫下现蜃景。这种倒影很容易给予人们以水边树影的幻觉,以为远处一定是一个湖。凡是曾在沙漠旅行过的人,大都有类似的经历。拍摄影片《登上希夏邦马峰》的一位摄影师,行走在一片广阔的干枯草原上时,也曾看见这样一个下现蜃景,他朝蜃景的方向跑去,想汲水煮饭。等他跑到那里一看,什么水源也没有,才发现是上了蜃景的当。这是因为干枯的草和沙子一样,可以被烈日晒得热浪滚滚,使空气层的密度从下至上逐渐增大,因而产生下现蜃景。 无论哪一种海市蜃楼,只能在无风或风力极微弱的天气条件下出现。当大风一起,引起了上下层空气的搅动混合,上下层空气密度的差异减小了,光线没有什么异常折射和全反射,那么所有的幻景就立刻消逝了
因为在炎热得夏天,柏油马路表面温度极高,热得使你看见了“海市蜃楼”。
天气热的夏天,为什么马路上看起来好像有水,走进却没有?
有水的错觉:这个现象的原因其实就是,空气温度的差异导致空气密度下面的很小 ,从而产成了全反射,使天空的光线反射到人眼,看起来就像是水面一样.有气的错觉:下面的热空气上升,导致折射率不同,远处的光线传来时就发生了不同程度的折射,就产生 了有气体的错觉,
光线在通过不同密度介质的相交面时会分成两部分光线,一部分光反射回原来介质中,一部分光折射入另一种介质中,具体折射的角度和能量是和入射角有关,入射角越小,折射的的光线越弱,反射的光线越强。这个就是解释了为什么只有看到很远的马路上有水面的样子,走近就看不到。
因为夏天地面吸收热量多,地面很热,接近地面的空气也被加热。因为物体都遵循“热胀冷缩”的原理,空气加热膨胀(可能你不能发现,但是它的确存在)之后密度就就与周围的空气密度不同,阳光透过空气照射到那里的时候,因为密度不同就会发生折射,光路改变。
看到这层热空气在流动,就像水在流动一样,但是似乎有一些朦胧,和水的质感不太一样。
在夏季晴朗的白天,炎热的时候,由于空气热容小、升温快;路面热容大、升温慢;从而导致路面附近空气的温度相对较低,而密度较大,使空气变成不均匀介质。又由于在远处,光线的入射角和反射角大,使光线在不均匀的空气中通过多次折射而形成了全反射,具有了反射镜效应。所以在远处看上去,象有水的样子。反之,近距离光线入射角和反射角都小,光线就会被路面吸收了,也就不存在上述感觉了。
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。在炎热夏天的柏油马路上,有时也可以看到上述现象
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。在炎热夏天的柏油马路上,也可以看到上述现象
远处看:路面的温度较高,所以靠近路面的空气被加热,空气吸热后,体积变大,密度变小,产生对流(空气上浮),光线透过不均匀的空气,发生多次、不规则的折射。近处看:其实有一样的情况发生,只是有两个原因导致这个现象看不到(或者说不明显)1,角度问题:近处看,入射角缩小,折射角也缩小,越来越趋近于直线。(可以类比为:垂直向下看,不发生折射。)2,距离问题:因为光线穿过不均匀气体的路线较短,发生折射的次数较少,折射的角度不大,所以看起来不明显。
远远看去象水,其实那是水蒸汽,俱体点说吧,你知道路面是黑色的特别吸光,天气又炎热,至使路表面温度很高,空气中又夹杂着许多灰尘(车路过时带起的)。这时路面的空气不断蒸发又夹杂许多尘埃,远远望去就象水一样,当你走近时不是没有了,而是看不到了!为什么呢?一、蒸汽是无色的,二、尘埃非常小。距离远了能看见是因为尘埃有远而近聚集了很多,就象天空上的云一样,聚集多了云的颜色就会变深了!
这是由于地面的温度过高然后在地面上会有一层类似蒸汽的东西所以从远处看到的时候就像水面一样波光粼粼而走近一下却发现什么也没有 跟海市蜃楼有点相似
请问 为什么 在 太阳大的时候 , 公路路面的 极远处 , 看上去 像
请问 为什么 在 太阳大的时候 , 公路路面的 极远处 , 看上去 像是水面一样在反光??
这可以理解为海市蜃楼的倒转图像。
晴朗的天气,太阳光照强烈,黑色的路面极易吸热,温度较高,而如果此时无风或者风力很小,那么贴近路面的空气层也会被路面迅速加热,而空气是热的不良导体,这就导致了离路面越高,空气的温度越低,在短短的竖直距离上就形成了很大的温度梯度,上冷下热非常明显。
从远处高空射过来的光线,经过这些空气层射向路面时,会由低温空气层逐渐进入高温空气层,而低温的空气层的密度要大于高温的空气层,这样,光线就会不断偏离向远离法线的方向折射,直到最后大于全反射角时发生全反射,这时,光线实际没有到达路面就被反射了过来,这些光线进入人的眼睛,人的视觉是向光线的反方向延伸的,以为自己看到的是路面,实际却是来自远方高空的光线,也就是晴朗的天空的颜色,再加上贴近地面的空气热,要向上运动,空气层不稳定,折射也不稳定,就会形成图像波动,这就是看起来像是一层水的原因。参见下图。
在晴朗的天气里站在沥青铺成的路上,远处的路面看起来有水,甚至会反光,为什么呢
那不是水,是由于空气被路面加热温度上升,空气的密度变小了,从远处看产生了光的不均匀折射造成的,如果再有小一点的风看起来就像水在流动一样。
光的折射,类似与海市蜃楼
文章标题: 炎热的天气开车时远处公路路面能看见湖面一样的反光是为何
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