关于“马路蜃景”的产生原因
2013-06-24 12:19阅读:
关于“马路蜃景”的产生原因
陕西省西安市庆安中学初二
作者:雷杨
摘要:这篇文章介绍了“马路蜃景”这一现象产生的原因。我在晴朗的天气无意发现柏油路上有“积水”及车辆的“倒影”后,请教老师并查阅了一些资料。运用光的折射规律对这种现象进行了解释,得出“马路蜃景”这一现象是由于光的折射形成的。
关键词:马路蜃景
光的折射
空气密度不均匀
星期六,我们一家人外出游玩。当车在路上行驶时,我发现马路前方有一滩“水”,“水”中还有车辆和路边景物的“倒影”呢。
此图片是我拍摄:前方的“水塘”处并没有水
我正纳闷:“这么热的天,路上怎么会有水呢?”突然,“水”又消失了。靠近以后,我发现路面上干干的,没有一点水的痕迹。我以为是我看错了,可是那“水”又出现在了前方的路上。我于是问了我的爸爸:“前面那滩‘水’是怎么回事呀?我刚才看见了一滩,可是靠近之后它又没了。”我爸爸说:“这个现象比较有意思,你回家自己查吧。”

此图片来自网络
我回家以后上网查了一下,网上的答案都是模棱两可的,得不到任何答案。我就又一次去问爸爸。爸爸这一次给了我一点提示。他说:“我只知道这应当和光的折射有关系,其他的就不知道了。”
我得到这个答案后恍然大悟。原来是因为光的折射呀。因为光从物体上反射进入人眼,人才能看见东西。而如果反射的光在传播途中发生了折射再进入人眼的话,人眼逆着折射光线反向寻找物体,就感觉物体的位置和真实位置不同。
可
是课堂里学的折射是光在两种物质之间传播时发生的。而在那什么也没有的路面上,光为什么发生折射的呢?我又产生了一个疑问。
我这次没有去问爸爸,而直接到学校去问老师了。
老师告诉我:“这个现象跟海市蜃楼的形成原因是相似的,叫做‘马路蜃景’。太阳光照到柏油路面上,接近路面的热空气层比上层空气的密度小,光由上层空气斜射入下层空气时,会发生折射,折射光线会靠近法线还是远离法线?”
我恍然大悟的说:“光从密度大介质斜射入密度小的介质,折射光线会远离法线。”
老师说:“剩下的问题你自己研究吧!”
回家后我继续查资料,又根据自己所学到的光学知识弄懂了“马路蜃景”的形成原因:夏日的正午烈日当头,
柏油路表面被晒得非常热使其温度很快上升,
由于柏油路地表处温度很高故下层空气密度小而上层空气密度逐渐增大,
那么从柏油路地面向上空气的折射率则从小到大连续变化, 故从远处物体斜射向地面的光线,
进入折射率逐渐减小的热空气层被折射后, 其折射角大于入射角,并且折射角随入射角增大逐渐增大, 使传播方向总要向上偏一些,
而且入射光线可能在柏油路地面附近发生全反射;由于人眼不能看到光线的曲折而是沿着直线逆着射入眼中的光线射来的方向看到物体的,
所以人看到这些光线好像是由他的前方射来的,(如图所示)这种现象叫“下现蜃楼”。

图片来自网络
理解了“马路蜃景”形成原因,我几次上街去拍摄蜃景,令人遗憾的是,照相机不给力,等我看见“水塘”要拍摄时,车已经行驶过“马路蜃景”区域。对于蜃景产生的地段我总结了以下几点:
1.中午1点到3点左右,阳光较好气温较高时容易看见“马路蜃景”
2.位于乡村的一般路面也容易看见“马路蜃景”
3.上坡路段到达坡顶时容易看见看见“马路蜃景”(如上图所示)
对于以上的现象发生我猜想如下:
1.中午1点到3点左右,是路面温度最高的时候,上下空气层密度差异较大,折射程度较大,容易产生“马路蜃景”
2.乡村路段车流量少,底层空气被车轮搅动较少,容易产生“马路蜃景”
3.上坡路段,全反射的光线角度刚好进入人眼,所以容易看见“马路蜃景”
回顾自己近期由发现问题时的不可思议到请教老师、查询资料、上街拍摄,弄懂了“马路蜃景”的形成原因,我真正体会到自然界的神奇和物理的奇妙,以后我一定要多观察,多思考,多实验使自己享受到探索自然奥秘的快乐!
参考文献:《物理教学探讨》第27卷总352期 2009年第8期
作者:刘万强