I tecknade serier är hägringar utarbetade visioner av tropiska oaser, komplett med palmer och utsmyckade simbassänger. De dyker upp plötsligt i den varma öknen, och försvinner sedan precis när den solbekväma hjälten är på väg att dyka in. Den här sortens illusion är förstås fullständig fiktion, men hägringar existerar verkligen, och de kan få dig att se vatten där det finns ingen. I varma områden ser du dem längs motorvägen hela tiden.
En farlig tid att se en hägring skulle vara under en blåsig nedförsbacke på en av världens bästa sandboarddestinationer. Kolla in sandboard-artikeln, videon och bilderna på Discovery's Fearless Planet för att lära dig mer.
I den här utgåvan av HowStuffWorks , ska vi undersöka de enkla vetenskapliga principerna bakom detta märkliga fenomen. Vi kommer också att titta på några mindre vanliga hägringar, som svävande fantomöar och fartyg.
Innehåll
I den vanligaste typen av hägring verkar ett föremål reflekteras som om det fanns en vattenpöl på marken. Detta fenomen orsakas av ljusbrytning -- böjning av ljusstrålar. Ljus böjs när det passerar från ett medium till ett annat - från luft till vatten, till exempel, eller till och med från kallare luft till varmare luft. Det här kan tyckas vara en konstig idé, men det är egentligen väldigt enkelt.
Föreställ dig att du trycker en kundvagn över en parkeringsplats. Om du utövar en konstant kraft beror vagnens hastighet på mediet den färdas vidare -- i det här fallet, parkeringsplatsens asfalterade yta. Vad händer när du trycker ut kundvagnen från parkeringen, ut på en gräsyta? Trycker du den rakt ut i gräset kommer den helt enkelt att sakta ner. Gräsmediet ger mer motstånd, så det tar mer energi att flytta varukorgen.
Men om man skjuter upp vagnen på gräset snett händer något annat. Om det högra hjulet träffar gräset först kommer det att sakta ner medan det vänstra hjulet fortfarande är på trottoaren. Eftersom det vänstra hjulet en kort stund rör sig snabbare än det högra hjulet, kommer kundvagnen att svänga åt höger när den rör sig på gräset. På samma sätt, om du flyttar från ett gräsbevuxet område till ett asfalterat område, kommer det ena hjulet att accelerera före det andra och vagnen kommer att svänga.
En ljusvåg fungerar på liknande sätt. Dess hastighet beror på vilken typ av medium den passerar genom. I rymdens vakuum färdas ljus med högsta hastighet eftersom det inte finns någon sak som saktar ner det. Den har svårare att röra sig genom ett område fyllt med materia, till exempel jordens gasatmosfär, så den rör sig långsammare. När den rör sig från ett medium till ett annat i en vinkel ändrar en del av vågen hastighet ett ögonblick före den andra, och ljuset vänder.
I nästa avsnitt kommer vi att ta reda på hur detta fenomen skapar hägringar.
Mirages inträffar när det sker en snabb förändring i luftdensitet i atmosfären -- när luften på en nivå är mycket varmare än luften på en angränsande nivå (kolla in den här sidan för att ta reda på varför varm luft är mindre tät än kall luft).
Detta inträffar vanligtvis på sommardagar, när en asfaltsväg som har bakat i solen värmer upp luften direkt ovanför den, vilket skapar en kraftig förändring av lufttätheten nära marken. När ljus passerar mellan de olika nivåerna böjs det och skapar hägringar.
Normalt reflekteras solljus som studsar från ett föremål (låt oss säga en bil) i alla riktningar. Du ser bilen när dina ögon upptäcker detta ljus. En mulen dag ser du bara ljuset som studsar av bilen rakt mot dig. Det är så du ser saker för det mesta.
På en soligare dag fungerar ljuset som är på väg rakt mot dig precis som det brukar göra - det rör sig inte genom olika lager av luftdensitet, så det böjer sig inte mycket. Men en del av ljuset som normalt skulle träffa marken böjs faktiskt i luften eftersom det rör sig från den kallare, tätare luftnivån till den varmare, mindre täta luften precis ovanför marken. Som du kan se i diagrammet nedan ger detta en intressant effekt.
Den nedre delen av ljusvågen passerar först mellan lagren, så den snabbar upp ett ögonblick före den övre delen. Ljuset som vanligtvis skulle gå rakt till marken böjer sig uppåt och går till dina ögon. Effekten är att du ser bilden av bilen två gånger:en gång ovanpå vägen och en gång i vägytan. Ljuset från den nedre delen av bilen böjer sig längre uppåt än ljuset från toppen av bilen, så hägringbilden ser ut som en reflektion. Din hjärna antar att ljuset färdas i en rak linje, så det verkar som om det finns en spegelbild under den normala bilden. Denna hägring ser ut precis som en vattenpöl på vägen eftersom den, som en vattenpöl, reflekterar vad som finns ovanför den. Denna typ av hägring kallas en sämre hägring eftersom det visas under horisonten.
Överlägsna hägringar är hägringar som bildas ovanför horisonten. Detta inträffar när det finns en svalare luftnivå som är lägre än en varmare luftnivå, vanligtvis över isiga landskap eller mycket kallt vatten. Denna hägring gör att du ser en scen mycket högre än den borde vara. Till exempel kan du se en massa land eller en båt som flyter i luften. Denna situation kan också förvränga bilder, vilket gör att en båt verkar mycket högre än den faktiskt är.
Du kan se en liknande optisk illusion vilken dag som helst när himlen är klar. När ljuset från solen kommer in i vår atmosfär saktar det ner avsevärt. Som ett resultat böjer den sig mot jorden. När solen står lågt på himlen verkar den vara högre än vad den faktiskt är på grund av denna brytning. När det ser ut som att solen är på väg att sjunka under horisonten har den redan gjort det. Atmosfären böjer ljuset runt jordens kurva!
För mycket mer information om hägringar och andra effekter av refraktion, kolla in länkarna på nästa sida.
