海市蜃樓（Mirage）

海市蜃樓（Mirage）
臺中縣立中港高級中學物理科王尊信老師/國立彰化師範大學洪連輝教授責任編輯

所謂海市蜃樓指的是太陽光在大氣中，因為折射而產生的幻象。海市蜃樓，顧名思義，可以分成海市與蜃樓兩種。

所謂海市是指發生在靠近海邊的陸地上，往海面上觀看時，可以看見海面的上空會出現船隻的幻影，或是在海上航行時，在靠近陸地時，出現在天空中的陸地景像。以前科學不發達時，水手遇到這種幻象曾驚慌發狂的跳入海中。海市形成的原因是海水的比熱比空氣大，因此在夏天或中午的時候，靠近海面的溫度的溫度比高空的溫度低，因此密度大，另外還有一種形成的原因是空氣的熱漲冷縮，造成高空的空氣溫度較高，接近地表的空氣溫度較低。又由於密度大的物體折射率比較小，因此從海邊傳到陸地的光線會全反射回地面，因此在陸地上的人會看到高空中，形成正立的全反射影像，因此又可稱為上全反射。

所謂蜃樓是指發生在沙漠地區，往地面看去，可以看到遠處綠洲或城市的倒立幻影。以前科學不發達時，通過沙漠的商旅看到這種幻影，會以為是神蹟或遇到妖怪，就有學者懷疑，所謂西遊記出現的孫悟空、妖怪、神佛，不過只是玄奘大師在沙漠遇到的蜃樓。蜃樓的形成原因是陸地的比熱比較空氣小，因此在夏天或中午的時候，靠近地面的溫度比高空的溫度高，因此密度小。又由於密度小的物體折射率比較大，因此高空傳到地面的光線會被地面全反射，因此在遠處的人會看到地面上，形成倒立的全反射影像，因此又可以稱為下全反射。

在日常生活中，也有類似的情形，例如，在夏天開車的時候，往往可以看到遠方的馬路好像有一灘水，可是等到開近一看，地面根本是乾的，再往遠處一看，那灘水已經跑到更遠的馬路了。因為這種現象，就好像那灘水會不斷逃走一樣，因此在日本特別把這種現象稱為”逃水現象”。

在中國的史書上，也多有記載這種幻象，例如史記就曾記載，所謂蓬萊仙山出現在渤海之上，雖然景像歷歷在目，但”終不能致也”，就是指這種幻象根本沒有路可抵達。另外在宋朝沈括的夢溪筆談也曾記載:登州海上出現的幻景，有老人認出是二十年前曾經旅遊過的地方景像。
 
參考資料: http://en.wikipedia.org/wiki/Mirage