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关于海蜃楼的新旧材料 　　大家一定都知道海市蜃楼这个现象的发生原因。在沙漠里， 沙地受到炎热太阳的晒炙，接近沙面的热空气层比上层空气的密 度小，这就使它有了跟镜子一样的作用。从很远的物体射来的倾 斜光线，在射到这些空气层之后，会把行进的路线曲折起来，使 得它射到地面以后会再从地面折射向上，射到观察者的眼里，就 好像用极大的入射角从镜面反射出来的情形一般。观察者因此就 好像看到在他面前的沙漠里展开了一片水面，反映着岸边的景物 〔图106〕。 说得更正确些，我们应该说靠近炙热沙面的热空气层反射光线的 情形不是像镜子，而更像从水底望去的水面。在这里，产生的不 是普通的反射，而是物理学上的 〝全反射〞。要得到全反射，应 该使光线极斜地射进这层空气层──要比图106 所画的斜得多； 否那么入射角就不会超过 〝临界角〞，不可能得到全反射。 顺便让我们提出这个理论里容易使人误会的一点：照方才所说的 那个解释，密度比较大的空气层应该在密度比较小的空气层之上。 但是我们同时知道，密度比较大的也就是比较重的空气总要向下 落，把它底下密度比较小的空气挤到上面去。那么，又怎么能够 使密度比较大的空气层留在上面，而造成海市蜃楼的现象呢？ 【答案】非常简单，我们要密度比较大的空气层在上面，虽然在 稳定的空气里是不会有的，但是在流动的空气里却是可能的。被 地面炙热的空气固然不会停留在地面上，它要不断地向上升起， 但是立刻就有一层空气来补空，这一层空气接着也受到炙热，就 又变成了热空气。这样不断地替换着，在炙热的沙面上就总会有 一层密度比较小的空气层，──虽然不老是那一层，但是这对于 光线的行进是无所谓的。 我们方才谈的这种海市蜃楼，人们很早就已经知道了。这种海市 蜃楼在现代的气象学上叫做 〝下现蜃景〞〔另外还有 〝上现蜃景〞 是由上层空气稀薄发生反射作用造成的〕许多人认为这种古人早 道的海市蜃楼只能够在南方沙漠里的炎热空气里出现，在北方是 绝对不会有的。但是事实上 〝下现蜃景〞也时常会在我们这里发 现。这种现象特别在夏天的柏油马路上时常有发现，因为这些路 面的颜色比较深，所以受到太阳光的强烈炙热。这样一来，粗糙 的路面看过去竟会像淋过水般的光滑，会反映出很远的物体。这 种 〝海市蜃楼〞的光线行进路径像图107 所示。只要你能够留心 些，这种现象是时常可以看到的，并不像你想象的那样难得。还 有一种是侧面的海市蜃楼就叫做 〝侧现蜃景〞，这种海市蜃楼的 存在，一般人恐怕连想都没有想到。其实这就是竖直的墙壁被炙 热以后的反射现象。这个现象曾经有一位作家写出来过。这位作 家在走近一个炮台堡垒的时候，发现堡垒的混凝土墙壁突然亮了 起来，跟镜子一样反映出四周的景物、地面和天空。再走了几步， 他又在堡垒的另外一堵墙壁上发现了同样情形，就仿佛那灰色不 平的墙壁突然变成十分光滑似的。原来，那一天天气非常热墙壁 给炙得滚烫──这就是这个谜的解答。图108 表示堡垒两堵墙壁 〔F和F′〕的位置和观察者的位置 〔A和A′〕。原来，墙壁给 太阳炙得相当热也会使你看到海市蜃楼的。这个现象并且能够用 照相机拍摄出来。 图109 表示堡垒的墙壁F 起先是粗糙不平的 〔左〕，后来亮了起 来 〔右〕，就像镜子一样 〔这是从A 点拍摄的〕。左面的照片上是 一堵普通的灰色混凝土墙壁，那里自然没有反射现象发生，不可 能把附近的两个人形反映出来。右面那幅照片呢，表示的仍旧是 方才那堵墙壁，只是它的大部分已经起了镜面的作用，因此立得 比较近的那一个人在墙壁上就被反映出他的像来了。当然，反射 光线的并不是墙壁本身，而只是贴近它的炙热的空气层。在夏天 极热的日子，你不妨时常去留意大建筑物的被炙得很热的墙壁， 看看有没有这种海市蜃楼发生。无疑的，如果经常这样留心去观 察，发现这种海市蜃楼的机会一定会有很多。