如果朝着海市蜃楼用望远镜，能看到什么？

2024-10-20 06:20:01 浏览：1

如果朝着海市蜃楼用望远镜，能看到什么？

网友解答：

海市蜃楼可以用摄像机拍摄到，望远镜的成像原理和摄像头相似，所以用望远镜观看海市蜃楼，看到的只不过是稍微近一些；或者镜头拉过了直接看到海市蜃楼背后的景象。

海市蜃楼的原理很简单，就是类似镜子一样的全反射现象。地面上空的大气的热量主要来源于地面的热辐射，而地球表面的构成显然不一样，有海洋河流湖泊还有陆地，水和陆地岩石的比热不同，导致上空大气受到的热辐射的量不同，这导致上空大气分子分布的不是很均匀。初中物理就已经告诉我们，光在密度不同的介质中传播的速度和折射率是不同的，在不均匀的大气中，光线传阅时不断地被折射，最后在某个空气界面上发生全反射，由此导致物体的虚像在别的地方呈现。

根据海市蜃楼这样的成像原理去寻找海市蜃楼的远景无往不利，因为光在大气中穿行会不断地衰减，地面的自然光源也不是十分强烈，所以海市蜃楼的真实景物都在距离海市蜃楼发生地不远的地方，去年洪泽湖一代的海市蜃楼的原景就在几十里外被发现，下图是对照图。

海市蜃楼的原理即已清楚，搜寻原景就十分不必要，因为这类事件都是偶然随机地发生，对于景物当地并不会有持久的贡献，吸引不了游客，而搜寻原景毕竟是要耗费金钱和时间、物力，投入大产出小，所以很多人说海市蜃楼的原景找不到，主要是不稀罕去找。海市蜃楼是在某一个空气界面发生的全反射导致的，由于大气有流动性，所以海市蜃楼有时候看起来稍微有一点飘飘忽忽的感觉，也是因为周围大气密度的不均匀造成的现象。

而望远镜是凸透镜凹凸镜组合起来，是利用了光线折射的原理，将物体的物象在目镜中放大，望远镜的物镜相较于人眼可以收集更多的光线，因此呈现在人眼中的效果是远处的物体物象被放大，同时看到的细节更多一些，也是利用了光的传播原理。如果拿望远镜去观看海市蜃楼，而且镜头聚焦处调节的恰当，那么看到的还将是海市蜃楼，只不过也是相对能看到更多一些的细节，如果镜头拉过了则可能看到海市蜃楼背后的景物，不过效果可能像我们透过烟气看后边的物体一样，因为烟气（海市蜃楼）中大气的密度变化较多，看到的背后的景物也会有点飘忽；镜头再往前拉聚焦的就只能看到背后的景物了。

其实再往远了说，眼睛的成像原理也和望远镜相似，眼睛的角膜、晶状体都是对光有较高折射率的透明结构，将光线折射投射于黄斑周围，视觉细胞将光线的光能转化为电化学信号，传输到大脑形成视觉。在前边晶状体和角膜对光的折射中，和望远镜也是相抵的，眼睛能够看到海市蜃楼，望远镜也一样可以看到。

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网友解答：

如果朝着海市蜃楼用望远镜，能看到什么？

在海边生活的人们，偶尔会观赏到海市蜃楼的壮观景象，在实景的上方，会“悬浮”着朦胧的图像，这些图像并非视线范围内能找到原型的，随着空气环境和大气流动的状态变化，这些景象也相应发生着改变，如梦如幻，甚是奇妙。有的朋友干脆用望远镜来观察这难得一见的景观，那么用望远镜来观察与肉眼有什么区别，会看到更多海市蜃楼的细节吗？

海市蜃楼的产生原理，说白了就是光的折射所形成的。大家都知道，光线在同一均匀介质中的传播，速度值不变、方向也不发生改变，如果光线在穿透两种不同密度的介质时，光线的传播速度以及传播方向都会发生相应地改变，这种光学现象就叫做折射。生活中常见的光折射现象有很多，比如将一根筷子插入盛有水的杯子中，由于水的密度要大于空气的密度，所以光线在从空气进入水的界面时，折射角会小于入射角，因此光线会向着法线的方向靠拢，从人眼看来，筷子好像弯曲了一样。

由于空气和其它常见的介质密度相差较大，所以当光线从空气进入其它介质或者从其它介质进入空气中，我们很容易观察到光的折射现象。而空气本身严格来说也不是均匀的介质，一般情况下会在重力的影响下，呈现越靠近地面密度越大、高度越高密度越小的现象，太阳光线从大气层的外围射向地球时，总会或多或少的产生一定的折射现象，只不过这种折射我们司空见惯，很少会发现这种折射带来的明显感观变化。

但是，凡事都有可能出现意外，空气也一样，当空气的温度在垂直或者水平方向上出现非常明显的异常时，就会产生与平常不太一样的光线折射和全反射现象，海市蜃楼就是基于这种原理而形成的，根据空气温度和密度在不同方向上的异常表现，我们可以将海市蜃楼分为以下几种情形：

第一种是上现蜃景，通常发生在夏季的海边区域。当由于空气的剧烈对流以及海洋冷流经过时，造成下层空气的温度较上层的温度明显偏低，从而下层空气密度明显比上层空气大，光线在穿过密度具有明显“上稀下密”特征的空气层时，其会产生类似于“水杯中筷子弯曲”的光学现象，进入人眼的景物反射光线（映像），实际上要比实物要高，而且是正立的像。而在实际的观察中，实物真实反射的光线并未被眼睛捕捉到，因此我们看到了映像在空中的海市蜃楼。

第二种是下现蜃景，通常发生在沙漠地带。在沙漠里，沙粒受到太阳强烈照射迅速升温，由于空气是热的不良导体，在空气对流较差的环境下，空气在垂直方向上“下热上冷”的现象非常明显，因此下层空气密度较小而上层空气密度较大。此时，当光线从上到下穿过这样的空气层时，也会产生显著的折射现象，而且折射角要大于入射角，在人眼看来，通过空气全反射进入人眼的光线所形成的映像，会比实物的实际高度要低，而且是一个倒立的像，这种现象就是下现蜃景。

第三种是侧现蜃景，通常发生在耸立的山体旁。其原理与下现蜃景相同，只不过是受到太阳暴晒的沙粒替换成了山体的垂直表面，这时候靠近山体表面的空气温度高、密度小，在山体垂直表面的附近，会因大气折射和全反射而进入人眼的光线，形成了在山体侧面所出现的实物映像。

所以，无论是以上哪种海市蜃楼表现形式，无怪乎都是因空气密度产生明显分异时，所形成的一种特殊的光学现象，而且它的出现，必须依赖于这种相对稳定的大气结构，即无风或者风力非常微弱的情况，如果起风使得空气的流动变得比较明显时，那么空气的垂直和水平方向上就会形成较为剧烈的搅动和混合，这种空气的密度差也会随之变得微弱，也就不会再形成海市蜃楼了。

望远镜的原理其实和摄像机、人眼差不了多少，只是借助于透镜的组合，将来自远处物体发出的光线，通过聚焦之后，呈现出一个放大且正立的虚像，在人眼看来物体有被拉近的感觉。基于这种原理，利用望远镜是可以看到远处的海市蜃楼的，而且还要比人眼直接看到的要大，细节也更为丰富，毕竟它拓展了人眼的观察范围和视物能力。但是，望远镜能够看清景物，一方面取决于焦距的选择，另一方面取决于目标物体所发生光线的强度。

由于望远镜的变焦能力有限，而且蜃景的距离也不是太远，因此我们通过望远镜观看，只是将蜃景放大了一点而已，如果继续调大焦距，一旦达到或者超过焦距范围，则只能看到一团烟气或者透过烟气看到蜃景背后的实物。而且，蜃景所处的空间区域，空气对流活动虽然较弱，但却是每时每刻都在发生着烟气的扰动，因此即使用望远镜看到的蜃景“虚像”，也是处于漂浮不定的状态，想用望远镜大幅度提高分辨率也是非常困难的。

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网友解答：

海市蜃楼是光学现象，望远镜只是拉近物象，用望远镜看海市蜃楼要么感觉海市蜃楼更近；要么聚焦点拉过了直接看到海市蜃楼背后的景象，不过视野可能受海市蜃楼影响。

海市蜃楼的光学原理并不复杂，地球的大气受热不是很均匀，而物理学告诉我们光在不均匀的介质中传播时的折射角度、穿行速度有区别，受热不均匀的大气会导致光不断受折射，最终在某个界面发生全反射，将物象从另一个角度投射在天空中，就像照镜子一样，不同的是镜子因为对光反射率比较高，且是稳定的平面状态，因此镜子中的像稳定且清晰，而由于云层受热不均形成的海市蜃楼就有随着气团流动特征，显得更飘渺且不是很清楚。

（注意，这里是拍摄到的现象）

这一现象夏季的道路上经常出现，通常是远处道路上看起来像有一滩水，隐约也能从“水”中看到周围的一些标志物，但是走近之后发现那里并没有什么水，那通常被称为蜃景；人在沙漠中常因为这种蜃景导致偏离正确的路线，本来是想找水源，结果到了之后什么也没有，那将是致命的失误。

天空大气中发生这样的现象就是被称作海市蜃楼，名称来源于古代人对海市蜃楼的观察，有时候会将人类建筑的像投射在空中，就像仙人居所。现代人知道海市蜃楼的原理，已经可以在实验室重现海市蜃楼，也是利用密度不均匀的介质。只不过人类实力有限，不能影响和观测大范围气体的流动和受热现象，因此不能制造出户外那么大规模的海市蜃楼。

望远镜是根据凸透镜、凹透镜的排列，聚焦光线将远处的景色的像放大并成正立的像，于是产生了物体被拉近的感觉，本质上也是利用了光传播的远离。海市蜃楼既然是光全反射发生，在对着海市蜃楼的角度，如果比较远的话也还能看到海市蜃楼，也不过是放大了一些，就像用摄像机拍摄海市蜃楼一样，能拍到就能用望远镜看到，摄像机的镜头和望远镜是类似的；

但海市蜃楼毕竟是由于气体受热不均形成的，气体我们看不见，若望远镜镜头拉的太远，超出了海市蜃楼所在的范围，那看到的将会是海市蜃楼背后的景物，只不过气体的流动会导致光反射折射的差异，又可能在镜头中看到类似于夏季引擎盖周围的气流扰动现象，或者透过炊烟看后边的景物时景物像的飘动。

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网友解答：

你的这个想法有趣。因为我们一般观察海市蜃楼，只用玉眼，用望远镜观察的不多，除了天文学家和天文爱好者之外。

海市蜃楼的出现，确实是一种奇特的海景，里面会不会有人或者其他东西，我猜想是没有的，里面除了水汽之外，可能别无他物。

海市蜃楼的形式有很多种，有的象城堡，有的象飞鸟，龙腾，奔马等等，这些形状的形成因素在那里，为什么会变化？都还需要去观察和探讨。

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网友解答：

我们就从海市蜃楼的形成过程了讲起，想必也有很多人非常好奇海市蜃楼是怎么形成的。

由于海市蜃楼的特殊性，在古代的时候，大多数人都将它当作仙境，是仙人居住的地方在人间的偶尔显形。现在很多人由于受科幻小说的影响，还认为这是平行宇宙的投影。

▲ 美轮美奂的蜃景，使人遐想，有人知道这是哪吗？

不同时代背景下的不同想象，也着实有趣。但事实上，海市蜃楼既不是仙境，也不是平行宇宙投影，而是一种由大气折射形成的光学现象，类似刚出炉冒着蒸汽的蒸笼，或者高温炙烤下柏油路上面的扭曲的空气。