Najprostszą analogią do miraża jest odbicie twojej twarzy w wodzie. W optyce nazywa się to „obrazem widmowym”.
Woda ma inną gęstość optyczną i współczynnik załamania niż powietrze. Miraże działają na tej samej zasadzie. Głównym warunkiem ich pojawienia się jest gwałtowna zmiana gęstości optycznej powietrza.
Miraże często kojarzone są z pustyniami, a skojarzenie to jest całkowicie uzasadnione, ponieważ pojawiają się tam, gdzie powierzchnia ziemi, a tym samym warstwa powietrza nad nią, jest silnie nagrzana. Najczęstszy miraż na pustyni. promienie słoneczne. Temperatura na powierzchni powinna być naprawdę wysoka - około 60-70 ° С (piasek na pustyni, a czasem nawet powietrze nad asfaltową drogą nagrzewa się do tej temperatury).
W tym przypadku wiązka optyczna pochodząca z jakiegoś rzeczywistego obiektu jest odchylana po krzywej w dolnej warstwie powietrza, wpadając do twoich oczu, które nagle zaczynają widzieć ten obiekt do góry nogami. To taki odwrócony wyimaginowany obraz nieba, który tworzy iluzję wodnistej powierzchni na pozbawionej życia pustyni. Zjawisko to nazywane jest gorszym mirażem w optyce. Taki obraz nie jest jednak stabilny: ponieważ ogrzane powietrze unosi się ku górze, miraż może drżeć, zniekształcić, a nawet całkowicie zniknąć.
Rzadziej występują tak zwane górne miraże. Warunkiem ich pojawienia się jest występowanie silnej inwersji temperatury (wzrostu temperatury wraz z wysokością) w określonej warstwie powietrza nad powierzchnią ziemi. Kiedy tak się dzieje, promienie załamują się właśnie w tej rozgrzanej warstwie, a miraż, który widzisz, wydaje się unosić nad ziemią. Niestety, tego typu miraż również nie można nazwać stabilnym, ponieważ tak niezwykły rozkład temperatury w atmosferze nie trwa długo.
I jest to dość rzadkie w przypadku pojawiania się górnych i dolnych mirażów w tym samym czasie. Nazywają się „Fata Morgana” - od wróżki Morgany, która według legendy żyje na dnie morskim i zwodzi podróżników upiornymi wizjami. W tym przypadku promienie załamują się zarówno w górnej, jak i dolnej warstwie powietrza. W rezultacie widzisz zniekształcony nie do poznania obraz, mylący zwykły kamień z drapaczem chmur, a kamień ze średniowiecznym zamkiem. Fata morgana można zaobserwować na niskich szerokościach geograficznych w bezpośrednim sąsiedztwie wybrzeża morskiego.
Film promocyjny:
Tak Anton Pawłowicz Czechow opisuje pojawienie się Fata Morgany w swoim opowiadaniu Czarny mnich: „Tysiąc lat temu ubrany na czarno mnich szedł przez pustynię, gdzieś w Syrii lub Arabii… Kilka mil od tego miejsca tam, gdzie szedł, rybacy zobaczyli innego czarnego mnicha poruszającego się powoli po powierzchni jeziora. Ten drugi mnich był mirażem. Teraz zapomnij o wszystkich prawach optyki, których legenda zdaje się nie rozpoznawać, i posłuchaj dalej. Z miraża wyszedł kolejny miraż, potem trzeci trzeci, tak że obraz czarnego mnicha zaczął bez końca przenosić się z jednej warstwy atmosfery do drugiej. Był teraz widziany w Afryce, potem w Hiszpanii, potem w Indiach, a potem na Dalekiej Północy…”
Innym bardzo zaskakującym zjawiskiem optycznym jest załamanie, które przeciwnie, występuje na dużych szerokościach geograficznych, w obszarach okołobiegunowych. Załamanie to nic innego jak załamanie promieni słonecznych w samej atmosferze. Zjawisko to pozwala nam zobaczyć nasze Zjawisko Fata Morgany światła dziennego nawet wtedy, gdy wyszło ono poza horyzont. Lub odwrotnie - nawet przed świtem. W tym przypadku załamanie promieni, jak gdyby podnosiło obraz słońca, i widzisz wschód słońca przed jego rzeczywistym nadejściem. Chodzi o to samo: promień słońca rozchodzi się w powietrzu nie po linii prostej, ale po wypukłej, zakrzywionej linii.
To właśnie załamanie zostało po raz pierwszy zaobserwowane przez holenderskiego nawigatora Willema Barentsa na Nowaji. Ziemia zimą 1596-1597. Nazwał to zjawisko „efektem Nowej Ziemi”. I to właśnie w związku z tym efektem dzień polarny na biegunach może trwać o 14 dni dłużej niż noc polarna, chociaż dzień i noc mają tu trwać dokładnie sześć miesięcy.
Niezwykłym i udokumentowanym zjawiskiem optycznym jest między innymi tzw. Zepsuty duch. Nazywany jest również duchem górskim, który w rzeczywistości jest niczym innym jak cieniem obserwatora na powierzchni chmur (mgły) w kierunku przeciwnym do słońca. Cień może wydawać się obserwatorowi bardzo Brockenowski duch, duży i czasami otoczony kolorowymi pierścieniami, jest również zdolny do "poruszania się" (czasem zupełnie nieoczekiwanie) z powodu ruchu warstwy chmur i fluktuacji gęstości w chmurze. Brocken Ghost można zobaczyć w górach podczas mgły lub pochmurnej pogody, a nawet z samolotu. Zjawisko to zyskało sławę dzięki szczytowi Brocken, który znajduje się w górach w Niemczech. Ciągłe mgły i dostępność na niskich wysokościach sprawiają, że jest to bardzo często widoczne.
Być może to właśnie miraże mogą wyjaśnić wiele innych dowodów na pojawienie się „duchów” czy np. UFO?