L'analogia più semplice per un miraggio è il riflesso del tuo viso nell'acqua. In ottica, questa è chiamata "immagine fantasma".
L'acqua ha una densità ottica e un indice di rifrazione diversi dall'aria. I miraggi funzionano secondo lo stesso principio. La condizione principale per il loro aspetto è un brusco cambiamento nella densità ottica dell'aria.
I miraggi sono spesso associati ai deserti, e questa associazione è del tutto giustificata, perché compaiono dove la superficie della terra, e quindi lo strato d'aria sopra di essa, è altamente riscaldata. Il miraggio più comune nel deserto. i raggi del sole. La temperatura in superficie dovrebbe essere molto alta - circa 60-70 ° С (la sabbia nel deserto, e talvolta anche l'aria sopra la strada asfaltata, si riscalda fino a questa temperatura).
In questo caso, il raggio ottico proveniente da qualche oggetto reale viene deviato in una curva nello strato inferiore d'aria, cadendo nei vostri occhi, che improvvisamente iniziano a vedere questo oggetto capovolto. È un'immagine immaginaria così capovolta del cielo che crea l'illusione di una superficie acquosa in un deserto senza vita. Questo fenomeno è chiamato miraggio inferiore in ottica. Tale immagine, tuttavia, non è stabile: poiché l'aria riscaldata tende verso l'alto, il miraggio può tremare, distorcere o addirittura scomparire del tutto.
Più rari sono i cosiddetti miraggi superiori. La condizione per il loro aspetto è la presenza di una forte inversione di temperatura (aumento della temperatura con l'altezza) in un certo strato d'aria sopra la superficie terrestre. Quando ciò accade, i raggi vengono rifratti proprio in questo strato riscaldato e il miraggio che vedi sembra fluttuare sopra il suolo. Purtroppo, anche questo tipo di miraggio non può essere definito stabile, perché una distribuzione della temperatura così insolita nell'atmosfera non dura a lungo.
Ed è piuttosto raro che compaiano miraggi superiori e inferiori allo stesso tempo. Si chiamano "Fata Morgana", dal nome della fata Morgana che, secondo la leggenda, vive sui fondali e inganna i viaggiatori con visioni spettrali. In questo caso, i raggi vengono rifratti sia negli strati superiori che inferiori dell'aria. Di conseguenza, vedi un'immagine distorta al di là del riconoscimento, che scambia una pietra normale per un grattacielo e una roccia per un castello medievale. Fata morgana può essere osservata a basse latitudini nelle immediate vicinanze della costa del mare.
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Così Anton Pavlovich Cechov descrive l'apparizione di Fata Morgana nel suo racconto The Black Monk: “Mille anni fa, un monaco, vestito di nero, camminava nel deserto, da qualche parte in Siria o in Arabia … A pochi chilometri da quel luogo dove stava camminando, i pescatori videro un altro monaco nero muoversi lentamente lungo la superficie del lago. Questo secondo monaco era un miraggio. Ora dimentica tutte le leggi dell'ottica che la leggenda sembra non riconoscere e ascolta ulteriormente. Dal miraggio ne uscì un altro, poi da un altro un terzo, così che l'immagine di un monaco nero cominciò a essere trasmessa all'infinito da uno strato dell'atmosfera all'altro. È stato visto ora in Africa, poi in Spagna, poi in India, poi nell'estremo nord …"
Un altro fenomeno ottico molto sorprendente è la rifrazione, che invece si verifica alle alte latitudini, nelle regioni circumpolari. La rifrazione non è altro che la rifrazione dei raggi del sole nell'atmosfera stessa. Questo fenomeno ci permette di vedere il nostro Fenomeno di Fata Morgana alla luce del giorno anche quando ha superato l'orizzonte. O viceversa, anche prima dell'alba. In questo caso, la rifrazione dei raggi come se sollevi l'immagine del sole, e vedi l'alba prima del suo effettivo arrivo. Il punto qui è lo stesso: un raggio di sole si propaga nell'aria non in linea retta, ma lungo una linea curva convessa.
Era la rifrazione che fu osservata per la prima volta dal navigatore olandese Willem Barents su Novaya. Terra nell'inverno del 1596-1597. Ha chiamato questo fenomeno "effetto Nuova Terra". Ed è proprio in relazione a questo effetto che il giorno polare ai poli può essere 14 giorni più lungo della notte polare, sebbene sia il giorno che la notte "dovrebbero" durare esattamente sei mesi qui.
Un fenomeno ottico notevole e documentato è, tra le altre cose, il cosiddetto Broken ghost. Viene anche chiamato fantasma di montagna, che in realtà non è altro che l'ombra di un osservatore sulla superficie delle nuvole (nebbia) in direzione opposta al sole. L'ombra può apparire all'osservatore come un fantasma molto Brocken, grande e talvolta circondato da anelli colorati, è anche capace di "dimenarsi" (a volte del tutto inaspettatamente) a causa del movimento dello strato di nubi e delle fluttuazioni della densità nella nuvola. Il Brocken Ghost può essere visto in montagna durante la nebbia o il tempo nuvoloso, o anche da un aereo. Questo fenomeno è diventato famoso grazie alla cima Brocken, che si trova sulle montagne in Germania. Le nebbie costanti e la disponibilità di basse altitudini gli permettono di essere visto molto spesso.
Forse sono proprio i miraggi che possono spiegare tante altre prove dell'apparizione di "fantasmi" o, ad esempio, di UFO?
