Γιατί Βλέπουμε Ψεύτικο Νερό (Mirages) στους δρόμους τις ζεστές ηλιόλουστες μέρες;

Οι ψεύτικες λακκούβες νερού που βλέπουμε στο δρόμο μια ηλιόλουστη μέρα οφείλονται σε ένα οπτικό φαινόμενο που ονομάζεται αντικατοπτρισμός, το οποίο προκαλείται από τη διάθλαση (ή την κάμψη) των ακτίνων φωτός λόγω των διαφορετικών θερμοκρασιών του αέρα πάνω από το δρόμος.

Ενώ οδηγείτε μια ζεστή, ηλιόλουστη μέρα, μπορεί να εκπλαγείτε βλέποντας μια λακκούβα με νερό μερικές εκατοντάδες μέτρα πιο κάτω από το δρόμο. Μόλις διανύσετε αυτήν την απόσταση και φτάσετε στο σημείο όπου ήταν η λακκούβα, το νερό δεν φαίνεται πουθενά. Στην πραγματικότητα, έχει μετακινηθεί μερικές εκατοντάδες μέτρα πιο κάτω από το δρόμο.

Πώς μπορεί ένα ολόκληρο τμήμα του δρόμου να φαίνεται εμποτισμένο από το νερό και μετά, όταν το φτάσετε, να είναι στεγνό;

Όποιος έχει κυνηγήσει ποτέ τέτοιες λακκούβες με νερό μια ζεστή μέρα, έχει ήδη μάθει με τον δύσκολο τρόπο ότι δεν υπάρχει νερό εκεί. Στην πραγματικότητα είναι ένα οπτικό φαινόμενο και λειτουργεί σαν μια ψευδαίσθηση που μπερδεύει όποιον, σε μια μέρα με ατμό, στρέφει τα μάτια του στον δρόμο μπροστά του.

Πώς επηρεάζεται η ταχύτητα του φωτός σε ένα πυκνό μέσο;

Το φως κινείται σε ευθεία γραμμή με σταθερή ταχύτητα 300.000.000 μέτρων το δευτερόλεπτο. Η ταχύτητά του, ωστόσο, επηρεάζεται από το μέσο που διανύει. Το φως κινείται με αυτή την ταχύτητα στο κενό, αλλά επιβραδύνεται κάπως όταν μεταβαίνει από ένα λεπτότερο μέσο (αέρας) σε ένα πιο πυκνό μέσο (γυαλί, νερό).

Οι ακτίνες φωτός κάμπτονται όταν εισέρχονται σε ένα πυκνό μέσο (δηλαδή, όπου οι ακτίνες φωτός επιβραδύνονται ελαφρώς). Αυτό το φαινόμενο ονομάζεται διάθλαση του φωτός.

Αυτή η φαινομενική επιβράδυνση συμβαίνει όταν τα φωτόνια (μικροσκοπικά σωματίδια που συνθέτουν το «φως») αλληλεπιδρούν με τα σωματίδια του μέσου μέσω του οποίου ταξιδεύουν. Ως αποτέλεσμα, απορροφώνται και εκπέμπονται επανειλημμένα, γεγονός που μειώνει τη μέση ταχύτητα του φωτός κατά ένα μικρό κλάσμα σε ένα δεδομένο μέσο.

Η αναλογία με την οποία το φως επιβραδύνεται σε ένα συγκεκριμένο μέσο ονομάζεται δείκτης διάθλασης αυτού του μέσου. Είναι μια αδιάστατη ποσότητα και η τιμή της είναι συνήθως μεγαλύτερη από 1 (αν και μπορεί να είναι και μικρότερη από 1).

Πώς σχετίζεται η διάθλαση του φωτός με το "ψεύτικο νερό" στους δρόμους;

Ο δείκτης διάθλασης ενός μέσου εξαρτάται εν μέρει από τη θερμοκρασία του. Τυπικά, όσο υψηλότερη είναι η θερμοκρασία του μέσου, τόσο λιγότερο πυκνό γίνεται και αντίστροφα. Αυτή η επίδραση είναι πιο αισθητή στα αέρια. Το φαινόμενο «ψεύτικο νερό» είναι ένα συνηθισμένο παράδειγμα αντικατοπτρισμού, γι' αυτό και μερικές φορές αποκαλείται «παρακαμπτήριος αυτοκινητοδρόμων».

Δεν υπάρχει νερό εκεί, τουλάχιστον όχι πραγματικό νερό! (Φωτογραφία:Wikipedia Commons)

Σε μια ζεστή, ηλιόλουστη μέρα, ο ήλιος ζεσταίνει πολύ το δρόμο, όπως όλα τα άλλα! Ωστόσο, επειδή οι δρόμοι είναι γενικά μαύροι, απορροφούν πολλή θερμότητα και γίνονται πιο ζεστοί από τα ανοιχτόχρωμα αντικείμενα. Αυτό αυξάνει τη θερμοκρασία του αέρα ακριβώς πάνω από την επιφάνεια του δρόμου.

Αυτό που έχει κανείς εκεί είναι μια σακούλα ζεστού αέρα κάτω από στρώματα σχετικά πιο ψυχρού αέρα. Αυτό δημιουργεί ένα ανώμαλο μέσο, ​​καθώς ο αέρας ακριβώς πάνω από το δρόμο γίνεται κάπως λιγότερο πυκνός από τον υπόλοιπο αέρα.

Τώρα οι ακτίνες του ήλιου περνούν από τον αέρα σε ευθεία γραμμή, αλλά όταν φτάνουν στο σχετικά θερμότερο και λιγότερο πυκνό στρώμα ακριβώς πάνω από το δρόμο, η ταχύτητά τους αυξάνεται ελαφρώς και αλλάζουν πορεία, διαθλώνοντας για να φτάσουν στα μάτια του παρατηρητή. /P>

Το νερό που βλέπετε στο δρόμο δεν είναι πραγματικά νερό αλλά μια αντανάκλαση του ουρανού. Μιράζ παρατηρούνται συχνά τις ηλιόλουστες μέρες, όταν η καταιγιστική ζέστη του ήλιου θερμαίνει επίπεδες επιφάνειες όπως δρόμους, και επομένως τον αέρα πάνω από αυτές τις θολό ασφάλτινες διαδρομές.

Τα Mirage μπορεί να είναι αρκετά σκληρά, ειδικά για διψασμένους ταξιδιώτες που αναζητούν απεγνωσμένα νερό σε μια απέραντη έρημο. Η οπτική ψευδαίσθηση το κάνει να φαίνεται σαν να υπάρχει ένα υδάτινο σώμα κοντά, επειδή το υδάτινο σώμα (ή τουλάχιστον μια εικόνα) που εμφανίζεται λόγω ενός αντικατοπτρισμού είναι τόσο τέλειο που δεν μπορείτε πραγματικά να το ξεχωρίσετε από ένα πραγματικό σώμα νερού.

Οι διψασμένοι ταξιδιώτες κατευθύνονται γρήγορα προς αυτήν την κατεύθυνση, ελπίζοντας να βρουν νερό, για να διαπιστώσουν ότι δεν υπάρχει νερό, απλώς ένας άλλος αντικατοπτρισμός λίγα χιλιόμετρα μακριά – ένα σκληρό τέχνασμα φωτός, θερμότητας και οπτικής!