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折射之光

光是波还是粒子?那是到20世纪量子力学被确立之前,科学家们所议论的对象。光有著波动性和粒子性的双重性。作为波动的光被称作为光波,引起反射,折射,衍射等的现象,而这些特征在各种的大气光学现象也可以看见。

在这之中,给许多现象带来影响的是光的折射。譬如,彩虹是由于照射到水滴上的光折射、反射时,水滴犹如棱镜般,产生分光的效果。若非由水滴,而是以冰结晶来引起光的折射,是太阳或月亮周围所能见到的略带白色的圆。此现象称作晕(Halo)。然而,彩云和日华是与彩虹或晕相似的现象。但是,那并非光的反射,而是光的「衍射」所引起的现象。

这样的大气光学现象在世界各地每天正发生著。不过,在日本尤其是5月可以大量看到的是富山县鱼津市的海市蜃楼。海市蜃楼是因为海水与大气的温度差,而产生光在密度不相同的空气中折射,因而可以看见实际上没有的物体之自然现象。根据大气的温度,分为上蜃景、下蜃景、镜映蜃景的3种类型。在这之中,上蜃景是一般所认知的海市蜃楼,在欧洲被俗称为Fata Morgana(它的语源来自义大利,为在亚瑟王故事中登场的女王名)。亦有「漂泊的荷兰人」的幽灵船Flying Dutchman号也是上蜃景这样的说法。

虽然在现在是作为气象展示的海市蜃楼,不过到被理解为自然现象之前,长久以来,对人们来说海市蜃楼是被相信为神或海上妖怪的作为。大约西元前100年时,在印度的书中就有显示有关「干闼婆城(干闼婆以幻术在空中做出来出的城堡)」的海市蜃楼记述,而且从当时开始就被人们所认知。在中国的「史记」被记载着,「以蜃(或蛟)所吐出来的气息来做出楼房的造形」,据说这是现在的「海市蜃楼」一词的来源。

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