Miragens ocorrem quando há uma rápida mudança na densidade do ar na atmosfera, quando o ar em um nível é muito mais quente do que o ar adjacente de nível (consulte esta página para saber por que o ar quente é menos denso que o ar frio).isto ocorre normalmente nos dias de verão, quando uma estrada de asfalto que tem assado o sol aquece o ar diretamente acima dele, criando uma mudança acentuada nos níveis de densidade do ar perto do solo. À medida que a luz passa entre os diferentes níveis, dobra-se, criando miragens.

Normalmente, a luz solar que salta de um objecto (digamos um carro) reflecte-se em todas as direcções. Você vê o carro quando seus olhos detectam esta luz. Num dia nublado, só se vê a luz que salta do carro em direcção a nós. É assim que vês as coisas a maior parte do tempo.

em um dia mais ensolarado, a luz indo direto em direção a você age exatamente como normalmente faz — ela não se move através de diferentes camadas de densidade do ar, então ela não dobra muito. Mas uma parte da luz que normalmente atingiria o solo dobra-se no ar porque se move do nível de ar mais frio e mais denso para o ar mais quente e menos denso mesmo acima do solo. Como você pode ver no diagrama abaixo, isso produz um efeito interessante.

a parte inferior da onda de luz passa primeiro entre as camadas, por isso acelera um instante antes da parte superior. A luz que normalmente iria diretamente para o chão dobra-se para cima e viaja para os seus olhos. O efeito é que você vê a imagem do carro duas vezes: uma no topo da estrada, e uma na superfície da estrada. A luz da parte inferior do carro dobra mais para cima do que a luz do topo do carro, de modo que a imagem mirage parece um reflexo. Seu cérebro assume que a luz está viajando em linha reta, então parece que há uma imagem espelho por baixo da imagem normal. Esta miragem parece uma poça de água na estrada porque, como uma poça de água, reflecte o que está por cima dela. Este tipo de miragem é chamado de miragem inferior porque aparece abaixo do horizonte.miragens superiores são miragens que se formam acima do horizonte. Isto ocorre quando há um nível mais frio de ar inferior a um nível mais quente de ar, normalmente sobre paisagens geladas ou água muito fria. Esta miragem faz você ver uma cena muito mais alta do que deveria ser. Por exemplo, você pode ver uma massa de terra ou um barco flutuando no ar. Esta situação também pode distorcer imagens, fazendo um barco parecer muito mais alto do que realmente é.

Você pode ver uma ilusão de ótica semelhante em qualquer dia quando o céu está limpo. À medida que a luz do sol entra na nossa atmosfera, abranda consideravelmente. Como resultado, inclina-se para a Terra. Quando o sol é baixo no céu, ele parece ser mais alto do que realmente é por causa desta refração. Quando parece que o sol está prestes a cair abaixo do horizonte, já o fez. A atmosfera está a dobrar a luz à volta da curva do globo!

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Para mais informações sobre os mirages e outros efeitos de refração, confira os links abaixo.