В жаркий день вдали на дороге иногда появляется отражение, похожее на лужу. Это нижний мираж: свет меняет направление при прохождении через слои воздуха разной температуры.
Как горячий воздух меняет ход света
Солнечные лучи нагревают асфальт, а тот передаёт тепло прилегающему слою воздуха. Непосредственно над дорогой воздух обычно горячее и менее плотный, чем выше. Показатель преломления воздуха меняется с плотностью, поэтому лучи света проходят через такой неоднородный слой не по идеально прямой линии.
Почему возникает иллюзия воды
Луч, идущий от неба к наблюдателю, постепенно изгибается в слоях воздуха. Глаз воспринимает поступивший свет как пришедший по прямой и видит у поверхности дороги кажущееся изображение неба. Оно напоминает отражение в воде, хотя асфальт остаётся сухим. Такое явление называют нижним миражом.
Где ещё встречается нижний мираж
Нижние миражи возникают не только на дорогах: похожие изображения можно заметить над раскалённым песком и другими сильно нагретыми поверхностями. Для эффекта важен температурный градиент воздуха, а не особые свойства самого асфальта. Поэтому мираж может исчезнуть при изменении погоды или положения наблюдателя.
Почему изображение дрожит
Воздух над нагретой поверхностью постоянно перемешивается. Из-за меняющейся температуры лучи отклоняются по-разному, и далёкие объекты кажутся дрожащими или растянутыми. Мираж — реальное оптическое изображение, созданное преломлением света, а не галлюцинация и не вода на дороге.