Fata morgana (luchtspiegeling): verschil tussen versies
Verwijderde inhoud Toegevoegde inhoud
k Afbeelding |
|||
Regel 6:
== Verschijnselen ==
Een veelvoorkomend voorbeeld is zichtbaar op een warme dag met weinig of geen wind, als het [[asfalt]] van de wegen door de [[zon]] is verwarmd en er zodoende een laag warme lucht boven het asfalt ontstaat. Het grensvlak met de koudere lucht daar weer boven werkt als [[spiegel (optica)|spiegel]] voor licht dat er onder een [[hoek (meetkunde)|invalshoek]] van nagenoeg 90° op valt (vrijwel evenwijdig aan het oppervlak). Dit is een luchtspiegeling "naar boven", de hete luchtlaag reflecteert het licht van de heldere lucht naar boven, waardoor het lijkt of er water op de weg ligt. Rijdt daar een auto, dan ziet men het spiegelbeeld van de auto boven het wegdek ervóór. Soms is goed te zien dat de autobanden 'door de spiegel heen' rijden. Door kleine [[turbulentie]]s kunnen er rimpelingen in het oppervlak ontstaan, die het spiegelbeeld enigszins verstoren. Vanuit een hoger standpunt (bijvoorbeeld door er dichterbij te komen), waardoor de hoek met het luchtoppervlak kleiner wordt, verdwijnt het effect. De gedeeltelijke reflectie op het scheidingsvlak is nu veel te gering om in de heldere omgeving nog op te vallen. De lucht is dan weer onzichtbaar geworden. Overigens komt dit verschijnsel ook voor op koude heldere dagen, als de zon het asfalt heeft kunnen opwarmen.
Als zich aan het aardoppervlak koude lucht ophoudt met een grotere optische dichtheid dan de warme lucht daarboven, dan ontstaat een luchtspiegeling "naar beneden". Het grensvlak bevindt zich dan op enige hoogte en de onderzijde weerkaatst het licht dat er op valt. Hierdoor kunnen eilanden zichtbaar worden die zich in werkelijkheid achter de horizon bevinden. De meest realistische fata morgana's worden veroorzaakt door beide effecten samen, de contouren van het landschap kunnen tussen twee spiegelende luchtgrensvlakken soms tientallen kilometers verder zichtbaar zijn. Dit effect is vergelijkbaar met de voortplanting van licht in [[glasvezel]].
Regel 13:
== Theorie ==
[[Bestand:Luchtspiegelinggrafiek.jpg|thumb|250px|Grenswaarden voor luchtspiegeling aan het grensvlak tussen twee luchtlagen. De temperatuur van de ene is 0°C, die van de andere is op de x-as uitgezet.]]
[[Bestand:
Als licht onder een hoek op een scheidingsvlak van twee [[optica|optisch]] verschillende materialen valt zal een deel van het licht op het oppervlak weerkaatsen, waarbij de verhoudingen worden gegeven door de [[Fresnelvergelijkingen]]. Is de [[invalshoek (optica)|invalshoek]] (de hoek tussen de [[normaalvector|normaal]] en de invallende lichtstraal) kleiner dan de [[grenshoek]], dan gaat een deel van het licht door het vlak heen. Hierbij treedt [[brekingsindex|breking]] op, de hoek van inval θ<sub>i</sub> is niet gelijk aan de hoek van uittreding θ<sub>u</sub>. Deze laatste kan nooit groter zijn dan 90° en daarom is er ook een maximum invalshoek, de grenshoek ''g'':
Regel 35:
== Zie ook ==
* [[Nova Zembla-effect]]
* [[Reflectie (straling)]]
* [[Lichtbreking|Refractie]]
* [[Glasvezel]]
* [[Gradiëntoptica]]
| |||