Глава I) Определение и сущность явления

Мираж — оптическое явление в атмосфере: отражение света границей между резко различными по плотности слоями воздуха. Для наблюдателя такое отражение заключается в том, что вместе с отдалённым объектом (или участком неба) видно его мнимое изображение, смещённое относительно предмета.[4]

В переносном значении — призрак, иллюзия чего-нибудь, что-нибудь созданное воображением, не соответствующее действительности. Но речь не о них, хотя некоторые виды миражей можно назвать и так.

Происходит от франц. mirage, от se mirer «рассматривать себя, смотреться, отражаться», из лат. mirare, mirari «дивиться, удивляться, восхищаться».[5]

Глава II) Причины возникновения

Мираж объясняется полным отражением лучей на границе двух слоев воздуха, имеющих различные температуры, если луч света падает с очень сильным наклоном на граничную плоскость. Если зритель и отдаленный предмет находятся на лишь немного повышенных точках и между ними лежит сильно нагретая солнцем песчаная почва, сообщающая свою теплоту ближайшим слоям воздуха и тем нагревающая их сильнее слоев, выше расположенных, зритель видит предмет в его действительном положении при посредстве лучей, прямо от предмета идущих к нему, и во-вторых, в перевернутом положении, при посредстве лучей, сначала идущих от предмета книзу, потом, при встрече с более теплыми и поэтому более редкими слоями воздуха, подвергающихся отражению и идущих к глазу наблюдателя, видящего предмет как бы отраженным в воде.

Насколько резко будет искривляться световой луч в среде с непрерывно изменяющимся показателем преломления? Это зависит от того, насколько быстро изменяется показатель преломления при переходе от одних точек среды к другим. Характеризует быстроту изменения показателя преломления с расстоянием - градиент показателя преломления. Чем больше градиент показателя преломления, тем меньше радиус кривизны пучка и, следовательно, тем круче изгибается световой пучок. В предельном случае, когда показатель преломления изменяется не плавно, а скачком, т. е. когда появляется четкая граница между двумя областями с разными значениями показателя преломления отвечает бесконечно большому градиенту показателя прелом, световой луч испытывает не изгиб, а излом, и на границе двух сред он резко изменяет свое направление, преломляясь и отражаясь или же только отражаясь.

Н а рисунке 1 кривая линия L означает ход лучей в первом случае, когда нижние слои воздуха менее плотны, чем верхние; SS — слой, дающий полное отражение. Наблюдатель у А получает от предмета G, кроме прямого изображения, отраженное изображение G1, которое наблюдается в направлении касательной (к линии L), проведенной из точки A. Рисунок 2 представляет тот случай, когда более холодные и плотные слои лежат внизу. При посредстве лучей L, идущих без отражения, наблюдатель A получает приподнятое стоячее изображение G1 предмета G, если же лучи изогнуты по линии L2 и вполне отражены слоем SS, то получается перевернутое изображение G2.[3]

Рис.2 Образование верхнего миража [3]

Рис.1 Образование нижнего миража [3]

О причинах возникновения других миражей, более сложных, можно с некоторой долей вероятности лишь строить предположения.[6]