Эффект мокрой дороги или озёрный мираж. Объяснение странного явления

21 July

Многие из нас в жаркий летний день видели на дороге интересное явление, которое выглядит, как мокрая дорога. Это самый настоящий мираж, ученые называют его нижним, а более литературное название - озёрный. В очередной раз на трассе я столкнулся с этим миражом, но в этот раз рядом была камера и супруга, которая наделала фотографий.

Мне всегда, как фотографу, было интересно, как работает это оптическое явление. По каким законам физики? Но как-то не доходили руки. И всё-таки в этот раз любознательность перевесила, и я с головой окунулся в изучение этого явления. Изучив десяток различных статей и исследований, я решил систематизировать полученную информацию и поделиться ей с вами.

В древнем Египте верили, что мираж - это призрак уже исчезнувших городов и цивилизаций

Люди видели миражи с самой древности и, конечно, слагали легенды и предания. Крестоносцы красочно рассказывали о своих походах на Восток и в их рассказах нашлось место миражам, но им мало, кто верил, потому что слишком часто крестоносцы приукрашивали всё, что видели.

Что касается научных наблюдений, то одним из первых, кто описал и зарисовал мираж был Уильям Скоресби, капитан промыслового судна в Гренландии. В книге "Поденные записки о плавании на северный китовый промысел, содержащие исследования и обретения на восточном береге Гренландии" он описывает это явление так:

«Между зданиями и горами тянулись широкие долины, а через них были перекинуты мосты в несколько миль длиной об одной арке. Некоторые здания были украшены великолепнейшими причудами зодчества и видны так отчетливо, что я мог пересчитать в трубу стыки камней, трещины в стенах и сводах, известковые жилы на каменных склонах гор. Ряд впадин и плоскостей были покрыты снегом, и из-под него выдавались наружу выступы и зубцы»
Рисунок, выполненный капитаном Скоресби в 1820г. Источник https://thelib.ru/books/00/16/87/00168717/_008.jpg
Рисунок, выполненный капитаном Скоресби в 1820г. Источник https://thelib.ru/books/00/16/87/00168717/_008.jpg

С этого момента начались научные наблюдения и описания миражей, но, давайте вернемся в настоящее и разберемся с природой этого оптического явления.

Для начала давайте обратимся к Википедии для определения слова Мираж. Итак, мира́ж (фр. mirage — букв. видимость) — оптическое явление в атмосфере: преломление потоков света на границе между резко различными по плотности и температуре слоями воздуха. Для наблюдателя такое явление заключается в том, что вместе с реально видимым отдалённым объектом (или участком неба) также видно и его отражение в атмосфере.

Миражи бывают разные: нижний (озёрный), верхний, боковой, Фата-моргана и другие. Но, в этой заметке я хочу рассказать именно о нижнем мираже, который мы своими глазами часто можем увидеть.

Но, прежде, чем рассказывать о природе явления, стоит отметить важную для понимания вещь. Лучи свет могут изгибаться. Это факт - они не всегда прямолинейны.

Для простоты понимания давайте рассмотрим небольшой эксперимент:

Сразу после добавления солёная вода почти не смешивается с пресной и "лежит" отдельным слоем. Но через несколько часов происходит плавное смешивание.
Сразу после добавления солёная вода почти не смешивается с пресной и "лежит" отдельным слоем. Но через несколько часов происходит плавное смешивание.

Из-за разности плотностей соленой и пресной воды в ней будут искривляться лучи света. Особенно хорошо это будет заметно на луче лазерной указки. Если посветить с торца аквариума мы увидим плавный изгиб луча.

Источник https://youtu.be/iGCIxGTT_1Q
Источник https://youtu.be/iGCIxGTT_1Q

То же самое происходит и в разных слоях воздуха из-за разности температур.

В результате преломления лучей света в воздухе появляется мнимое изображение реального предмета (может появляться в перевернутом или искривленном виде). Т.е. сильно нагретый, а значит и более плотный воздух внизу начинает работать, как зеркало, и отражает верхние слои с более низкой температурой.

Нижний мираж, как правило, можно видеть над песчаной поверхностью или асфальтированной дорогой, а также над железной дорогой. В этом отражении можно увидеть не только рядом идущие автомобили, но и далекие объекты.

Отличным примером описания такого миража служит оазис в пустыне. Путники видят в отражении пальмы и строения, которые в реальности находятся в сотнях километрах от них, что приводит к печальным последствиям.

В разные времена миражи считались чем-то мистическим и потусторонним. Но, на практике никакой мистики тут нет. Только физика.

В сегодняшней заметке я постарался максимально простым языком объяснить, как на самом деле, появляется это оптическое явление. Надеюсь было интересно и полезно.

Подписывайтесь на мой канал и оценивайте статью, если вам понравилось!