Образование
Россия

Оптические иллюзии: "летучие корабли" и другие сбои в матрице

ForPost — Образование

Мираж — это галлюцинация или реальное изображение? Рассматриваем подробнее с доктором физико-математических наук, заведующим кафедрой «Физика» ВолгГТУ Дмитрием Завьяловым и специалистами Минобрнауки.

Когда кажется, надо понимать

Все дело - в неоднородности атмосферы. При определенных погодных условиях разница температур между соседними слоями воздуха может быть настолько велика, что траектория световых лучей существенно меняется. Тогда наблюдатель начинает видеть изображения объектов искривленно или в местах, где они фактически не находятся.

Просчитались, но где?

Глаза человека при этом работают совершенно корректно. Особенность воприятия связана с тем, что мозг автоматически предполагает прямолинейное распростарнение света и определяет положение объекта исходя из этого предположения. Если же лучи достигли глаза по искривленной траектории, возникает кажущееся смещение изображения.

Как распознать мираж?

Его характерная особенность - подрагивание. Если вы смотрите куда-то вдаль сквозь воздух, поднимающийся от костра, например, то происходит как будто бы мерцание изображения. Это визуализирует теплые потоки воздуха, поднимающиеся наверх. Если видимый объект на горизонте подрагивает, скорее всего, это мираж.

"Лужи на дороге"

Это нижний мираж - самый распространенный вид миража в жаркую погоду, когда внизу у поверхности земли расположен более теплый воздух, чем сверху. В солнечный день температура асфальта может значительно превышать температуру окружающего воздуха. В результате световые лучи с неба проходят через слои воздуха и постепенно изгибаются вверх. Часть лучей попадает в глаз наблюдателя снизу.

А если видится оазис?

Тот же физический механизм лежит в основе известных пустынных миражей. Раскаленный песок создает значительный температурный градиент в приземном слое воздуха, благодаря чему возникают изображения, напоминающие водоемы.

Летучие корабли

Это верхние миражи. Чаще всего температурные инверсии возникают над холодной водной поверхностью, снегом или морскими льдами. В этом случае у поверхности располагается плотный холодный воздух, а выше - более теплые воздушные массы. При такой структуре атмосферы световые лучи изгибаются вниз, следуя кривизне земной поверхности.

Сбой в матрице - Фата-моргана

Неестественные образы отличают этот вид от других миражей. С научной точки зрения, это сложная система чередующихся верхних и нижних миражей, возникающая при наличии нескольких слоев воздуха с разной температурой. Световые лучи многократно преломляются, формируя сразу несколько изображений одного и того же объекта, которые накладываются друг на друга, растягиваются, переворачиваются.

7