Miragem

Definição

Miragem é um fenômeno ótico, especialmente no deserto ou no mar, pelo qual a imagem de algum objeto aparece deslocada acima, abaixo ou para um lado de sua posição verdadeira, como resultado de variações espaciais do índice de refração do ar.

Um fenômeno óptico que cria a ilusão da água, muitas vezes com reflexos invertidos de objetos distantes, e resulta da distorção da luz por camadas alternadas de ar quente e frio.

Ilusão de Ótica

Sob um sol Sol escaldante, um viajante cansado percorre uma extensão aparentemente interminável de deserto.

Olhando para cima, de repente ele percebe algo ao longe: um lago cintilante. Ele esfrega os olhos. Ainda está lá. Pegando o ritmo em alegria ele avança … apenas para a água derreter no ar.

Você poderia pensar que nosso viajante estava alucinando, mas as miragens são uma ilusão de ótica natural. Nos desenhos animados, uma miragem é representada frequentemente como um oásis calmo, exuberante que encontra-se na sombra de palmeiras balançando, mas na realidade é muito mais provável olhar como uma associação da água.

A ilusão resulta da forma como a luz é refratada (dobrada) através do ar a diferentes temperaturas. O ar frio é mais denso do que o ar quente e, portanto, tem um índice de refração maior. Isso significa que, à medida que a luz passa do ar frio para o ar quente, ela é dobrada para cima em direção ao ar mais denso e longe do solo.

Aos seus olhos, esses raios distorcidos parecem estar vindo do chão, então você percebe uma imagem refratada do céu no chão. Isto olha apenas como uma reflexão na superfície de uma associação da água, que possa fàcilmente causar a confusão.

O que é

Existem dois tipos de miragens: inferior e superior.

As Miragens são causados pela refração da luz, que é a dobra de ondas de luz. A refração ocorre quando a luz passa por um tipo de material para outro. Por exemplo, pode passar através do ar e entrar em água. A luz também pode ser refratada quando passa através de uma área de ar quente para uma área de ar mais frio porque o ar frio tem uma densidade maior do que o ar quente.

Em uma miragem inferior, que é o tipo mais comum, um objeto parece estar presente como se fosse o objeto real e seu reflexo em um poço de água. Quando o solo está muito quente, o calor irradia para fora do solo e aquece o ar diretamente acima dele. Quando a luz passa através do ar mais frio acima para o ar mais quente abaixo, ele se dobra e cria uma miragem.

A miragem se parece com um objeto que se reflete na água, porque parte da luz geralmente vai para o chão, mas é dobrada e vai até seus olhos em vez disso, criando uma imagem dupla.

As miragens inferiores são vistas geralmente em estradas pavimentadas durante dias quentes, e olham frequentemente como poças da água na superfície da estrada. Esta é a miragem no deserto – o cenário mais freqüentemente associado com miragens.

Uma miragem superior aparece acima do horizonte porque uma massa de ar frio está abaixo de uma massa de ar quente. Geralmente aparece sobre gelo ou água muito fria. Neste tipo de miragem, o objeto parece ser muito maior do que é lógico. Exemplos deste tipo comumente visto pelos marinheiros são imagens de ilhas flutuantes e massas de terra onde não há nenhum.

As miragens superiores são mais comumente vistas em regiões polares devido às grandes quantidades de gelo e água muito fria.

As miragens superiores são visíveis em distâncias longas porque a terra é redonda. Se a Terra estivesse plana, a luz que estava inclinada para baixo alcançaria o solo muito próximo ao lugar onde a luz estava dobrada, ea miragem seria visível apenas a uma distância muito próxima.

Física

O viajante que atravessa o deserto vê, ao longe, a silhueta de uma palmeira. E, muito mais importante que isso, percebe no chão o seu reflexo, como se a palmeira estivesse às margens de uma lagoa. A forte sede faz com que ele imagine uma fonte de água fresca e cristalina.

Apressa o passo cansado e chega rapidamente à desilusão: a palmeira não se refletia em água alguma.

O motorista, dirigindo em dia de sol e calor por uma estrada asfaltada, repara que lá no fim da reta a estrada está molhada como se estivesse chovido. As brancas nuvens e o azul do céu estão refletidos no asfalto cheio de poças de água. Diminui a velocidade para evitar possíveis derrapagens, mas, à medida que se aproxima, os reflexos das nuvens e do céu desaparecem, como se a estrada tivesse secado repentinamente.

Ambos são casos de miragens que, como muitos outros, a óptica explica no capítulo que trata de refração e reflexão total da luz.

Refração

Se você já tentou pegar um peixe com as mãos, sabe que o peixe nunca está no lugar em que você pensa.

Por que acontece isso?

A luz caminha em linha reta, mas sua direção se altera quando ela passa de um meio de uma densidade para um de outra. O peixe engana você porque os raios de luz que se refletem dele são dobrados quando passam da água para o ar. Pela mesma razão um lápis ou uma colher parcialmente submersa na água parece quebrada. Para apanhar o peixe, o pescador deve buscá-lo num ponto abaixo de onde ele o vê ou o deixará fugir. Em todos esses exemplos, não vemos a luz dobrar-se; vemos os efeitos dessa dobra.

Reflexão total

Uma fonte de luz emite raios de luz em todas as direções. Se essa fonte luminosa estiver colocada, por exemplo, acima de um lago, todos os raios que incidirem sobre a superfície penetram na água, mudando de direção.

Se a fonte luminosa estiver, porém, sob a água, ocorre um fenômeno curioso: para certas inclinações, o raio de luz não consegue ultrapassar a superfície de separação entre os meios, sendo completamente refletido para o interior do líquido.

Como se formam as miragens

As observações precedentes mostram que a reflexão total faz com que funcione como um verdadeiro espelho a superfície da água, nas condições particulares em que ocorre. Esta propriedade é comum também às substâncias muito pouco densas (pouco refringentes), como os gases.

Mas ocorreria a mesma coisa com o ar?

Olhando ao longo de uma estrada asfaltada retilínea em dia de muito calor, vê-se que ela, no fim da reta, parece prateada, como se estivesse coberta por uma vasta poça de água.

A estrada, porém, está perfeitamente seca: o asfalto absorve o calor e aquece, por sua vez, uma pequena camada de ar em contato com a sua superfície.

Este ar torna-se, desta maneira, menos denso do que o ar da camada situada imediatamente acima. A luz que vem do horizonte, na nossa direção, pode então refletir-se totalmente sobre a superfície que separa a camada quente da fria. Isso faz com que um objeto lá colocado (como uma árvore) produza uma imagem invertida semelhante à que se produziria se houvesse poças de água sobre a estrada. Deste fato decorre a impressão de que esta se encontra molhada.

São estes os mesmos fenômenos que acontecem nos desertos, onde as grandes extensões de areia se aquecem ao sol.

A imagem distante de uma palmeira refletida nas camadas mais quentes da atmosfera cria a ilusão da existência de um espelho de água que desaparece quando o observador se aproxima: é a miragem.

Já a miragem marítima ocorre por uma distribuição de temperatura inversa. Sobre a camada de ar resfriada pelo mar acumula-se ar quente, que pode ter sido transportado por um vento terrestre quente. Na superfície que está acima do observador, formam-se, através de uma reflexão total, imagens invertidas de navios, que devido à curvatura da Terra ainda não podem ser vistos. Mas também imagens diretas e suspensas sobre o horizonte são possíveis.

Fonte: www.physics.org/www.dictionary.com/www.wisegeek.com/www.thefreedictionary.com/br.geocities.com