光学現象:蜃気楼

光学現象:蜃気楼

蜃気楼とは、光の曲がりによって生じる自然の錯覚です。特に道路や砂漠など暑い日によく見られます。これは、光が異なる温度で空気の層を通過する際の挙動によるものです。

光は通常直線的に進みますが、地面近くの熱い空気や上空の冷たい空気を通過すると、屈折や曲がりが生じます。これを屈折と呼びます。地面近くの熱い空気は密度が低く、温度差で光が上方に曲がります。私たちの目はこの曲がった経路を追い、映像が地面から来ているように思わせます。これにより、実際には何もないのに水や反射の錯覚が生まれます。

暑い日、実際には水がなくても、遠くに水のように見えるきらめく斑点を見たことはありませんか?

それは蜃気楼――光の曲がりによる錯覚です。

仕組みはこうです。非常に暑い日には、太陽が地面を温め、地面がそのすぐ上の空気を温めます。

地表近くの空気は非常に熱くなり、上層の空気は冷たく保たれます。これにより、異なる温度の空気層が生まれます。

冷たい空気は密度が高いため、光はこれらの空気層の間を移動する際に屈折します。

空からの光が下へと伝わると、地面近くの熱い空気層を通過するにつれて、光はますます曲がります。やがて、その曲がりすぎて目の方へ上向きにカーブします。

脳は光が地面から直接来たと思い込んでいるので、水のように見...