TÌM HIỂU VỀ ẢO ẢNH - 2 pot

TÌM HIỂU VỀ ẢO ẢNH - 2 3. Theo những quy luật quang học Trên bờ ao có một cây liễu. Chúng ta nhìn thấy bóng phản chiếu của nó trên mặt nước lặng như trong gương vậy. Vì sao thế? Những tia ánh sáng phản chiếu từ cái cây mọc trên bờ ao sẽ tới mắt chúng ta bằng hai con đường: một số tia đi thẳng qua lớp không khí, và chúng ta nhìn thấy hình ảnh của cây, còn những tia khác phản chiếu từ mặt gương của ao, khi đập vào mắt, chúng sẽ tạo nên một hình ảnh thứ hai - nhưng lộn ngược của cây. Vốn dĩ mắt chúng ta không thể phát hiện được sự sai lệch của tia sáng, chúng luôn luôn tiếp nhận hình ảnh của vật như thể các tia sáng đi thẳng từ các vật đó vậy. Vì thế chúng ta nhìn thấy hình ảnh cây liễu được phản chiếu bởi mặt gương của nước theo một đường thẳng đi từ mắt tới mặt nước. Như vậy ảo ảnh là một sự phản chiếu gương như thế của các vật, cây cối, con người khác nhau. Chỉ có điều tấm gương ở đây không phải là kính, không phải là nước, mà chính là không khí. Tấm gương khí quyển ấy xuất hiện trong những điều kiện nào? Chúng ta thường quen cho rằng các tia sáng truyền đi theo đường thẳng trong không khí. Nhưng nếu nói thật nghiêm túc thì còn xa mới là như vậy. Vốn không khí bao quanh chúng ta là không đồng nhất, nó bao gồm các lớp có mật độ khác nhau. Và thế có nghĩa là không thể có sự truyền ánh sáng theo đường thẳng trong không khí được. Những quy luật của quang học là như vậy. Hiểu được các quy luật đó không phải là khó. Một cái thìa được thả vào một cốc nước chè. Chiếc thìa như bị gãy ra. Nguyên nhân là ở chỗ nước và không khí có mật độ khác nhau. Khi đi qua một môi trường - không khí ít đậm đặc hơn - đến môi trường khác đậm đặc hơn là nước, các tia sáng thay đổi đường truyền thẳng của mình, vả lại theo một nguyên tắc hoàn toàn xác định là chúng bị lệch về phía môi trường đậm đặc hơn. Trong trường hợp của chúng ta thì đó là nước. Khi đi từ thủy tinh vào nước, tia sáng bị khúc xạ về phía thủy tinh có mật độ lớn hơn so với nước. Thế còn khi ánh sáng truyền qua bầu khí quyển thì sao? Mỗi khi tia sáng đi từ lớp không khí có mật độ nhất định vào lớp không khí có mật độ hơi nước, nó liền bị khúc xạ ít nhiều, và thay đổi đường truyền thẳng của mình. Ta nên nhớ rằng vào mùa hè, những ngôi nhà, công trình, cây cối trên đường chân trời, dường như cũng run rẩy, đung đưa. Tất nhiên, không phải chính chúng, mà những hình ảnh của chúng đang run rẩy. Nhưng như thế có nghĩa gì? Đó là, những tia sáng được các vật phản chiếu lại và đi đến mắt chúng ta đã liên tục thay đổi hướng. Nói cách khác, đường đi của chúng hoàn toàn không phải là thẳng. Người ta gọi đó là sự khúc xạ. Sự khúc xạ nhỏ luôn xảy ra (chỉ trừ một trường hợp, khi các tia sáng từ các thiên thể đập vào mắt chúng ta theo chiều thẳng đứng). Do có sự khúc xạ đó mà ta thấy các thiên thể như nằm ở vị trí cao hơn của chúng trong thực tế. Vào buổi xế chiều, chúng ta thấy mặt trời lưu lại 5-10 phút sau khi đã khuất xuống đường chân trời. Chúng ta thấy các vật ở xa đều cao hơn và gần hơn một chút so với vị trí thực của chúng. Sự khúc xạ ánh sáng trong bầu khí quyển của trái đất là một hiện tượng bình thường xảy ra ở khắp mọi nơi. Và chúng ta lại thường không nhận thấy hiện tượng đó: sự khúc xạ các tia sáng là rất nhỏ, chúng không làm chuyển dịch vị trí và không làm sai lệch hình ảnh của các vật nhìn thấy một cách rõ rệt. Nhưng cũng có khi khác đi. Đôi khi các tia sáng phản chiếu từ một số lớp không khí như từ một tấm gương và như vậy chúng bị lệch đi đáng kể. Chẳng hạn, điều đó diễn ra vào mùa hè, khi mặt trời hâm nóng bầu không khí, đặc biệt là các lớp dưới. Khi đó, các lớp này trở nên ít đậm đặc hơn. Những tia sáng đi từ vật nào đó tới mặt đất sẽ phản chiếu lại từ lớp không khí như vậy như từ bề mặt nước, chúng đi lên trên và đập vào mắt người quan sát. Lúc đó chúng ta có thể nom thấy ảo ảnh “hồ” hay là ảo ảnh dưới. Chúng ta lấy ví dụ ảo ảnh trên sa mạc. Những con tàu của sa mạc - những con lạc đà - đang chậm rãi chuyển động. Như bị thiêu đốt trong lò, cát và đá hừng hực bốc hơi nóng. Không trung tĩnh lặng. Bầu trời bị che phủ bằng một màn sương màu đỏ nhạt; mặt trời chìm nghỉm và đường chân trời mất hút. Lớp không khí cuối cùng bị đốt nóng hơn cả vì cát bỏng rẫy, và vì thế nó bị loãng đi nhiều. Lớp không khí bên trên bị nung nóng ít hơn, vì vậy nó đậm đặc hơn. Hiện tượng đó thường xảy ra vào nửa đầu của ngày, khi lớp không khí sát mặt đất đã bị nung nóng mà các lớp trên còn lạnh. Mật độ không khí ở cả hai lớp kề sát nhau ấy trong trường hợp này không còn đồng nhất nữa. Thế là trong những điều kiện như vậy, đâu đó ở chân trời, phía trước đoàn súc vật chở hàng hiện ra một cái hồ ma, còn trên thực tế, đó là sự phản chiếu bầu trời ở tấm gương của lớp không khí bên dưới. Tấm gương không khí có thể xuất hiện ở cả các lớp trên của bầu khí quyển - chúng ta có thể nhìn thấy trên đó sự phản chiếu của những vật ở xa bị khuất sau chân trời trong những điều kiện bình thường. Khi đó chúng ta nom thấy chúng khá cao và gần hơn là chúng tồn tại trên thực tế. 4. Trong những điều kiện nào thì xuất hiện tấm gương không khí trên? Thường là vào sáng sớm, khi các lớp dưới của không khí còn khá lạnh vì tiếp xúc với mặt đất, còn các lớp trên thì ấm hơn, ở bên trên có thể cấu tạo nên một lớp không khí phản chiếu. Người ta thường thấy các ảo ảnh trên hơn là các ảo ảnh ở dưới biển, cũng như ở các vùng vĩ độ ven cực, nơi các lớp không khí bên dưới hầu như lúc nào cũng lạnh hơn các lớp trên. Ở phương Bắc, hiện tượng này thường có vào mùa đông và mùa xuân, vào những ngày có gió ấm áp thổi từ phương Nam tới, trong khi những lớp dưới của bầu khí quyển vẫn còn lạnh vì tuyết phủ. Trên biển cả, có thể nhìn thấy trong ảo ảnh trên hình ảnh những hòn đảo và con tàu ở xa khuất sau chân trời. “Tôi đã nhìn thấy qua ống nhòm những đường nét và thiết bị trên tàu rõ đến nỗi, - một nhà thám hiểm vùng cực viết - tôi đã không hề đắn đo thừa nhận đó là chiếc tàu của cha tôi. Sau này, khi so sánh các bản đồ hoa tiêu của cả hai tàu, chúng tôi mới vỡ lẽ ra rằng chúng tôi đã ở cách nhau một khoảng cách năm mươi cây số, tức là họ đã không thể nhìn thấy nhau được Tùy thuộc vào tính chất của sự phản chiếu do tấm gương không khí trên, đôi khi chúng ta nhìn thấy ảo ảnh thẳng ngay trên đầu ta ở cao tít trên không trung, dưới dạng hình ảnh lộn ngược. Những ảo ảnh như vậy thậm chí còn hay xảy ra nữa. Có một câu chuyện nổi tiếng của một nhà thám hiểm khi đến Italia, ở trên bờ biển đã nhìn thấy trên không trung hình ảnh lộn ngược của cả một thành phố. Vô cùng sửng sốt, ông ta liền vội vàng vẽ ngay những gì đã thấy, rồi sau đó đi tiếp để tìm kiếm nguyên nhân của hiện tượng kỳ lạ đó. Sau vài cây số tiếp theo ông ta đã tới chính thành phố mà trước đó ông đã nhìn thấy hình ảnh của nó trên không trung. Thành phố Lômônôxôp nằm trên bờ vịnh Phần Lan, cách Lêningrát 40 kilômet. Từ nơi đây rất khó nhìn rõ được Lêningrát. Nhưng có những ngày mà dân cư thành phố Lômônôxôp nhìn thấy Lêningrát rõ như trên lòng bàn tay. Hình như thành phố hiện lên trên không trung. Khi đó, từ Lômônôxôp nhìn rõ hình sông Nêva, cầu cống, một số ngôi nhà cao tầng biệt lập. Vậy là chúng ta gặp được ở đây sự phản chiếu trực tiếp các vật trong tấm gương không khí lạ lùng dường như bao trùm cả mặt đất. Cuối cùng, cũng có khi xảy ra như thế này: Cao tít trên không trung xuất hiện ảo ảnh trên kép - đồng thời cả hình ảnh trực tiếp và hình ảnh lộn ngược. Hình ảnh như vậy được quan sát thấy trong bầu khí quyển, các lớp không khí có mật độ khác nhau phân bố không đều. Còn nếu lớp không khí nóng nằm xen giữa hai lớp không khí lạnh hơn thì sẽ hình thành những điều kiện để xuất hiện ảo ảnh ba. Điều này hay xảy ra ở các biển vùng cực. . sát. Lúc đó chúng ta có thể nom thấy ảo ảnh “hồ” hay là ảo ảnh dưới. Chúng ta lấy ví dụ ảo ảnh trên sa mạc. Những con tàu của sa mạc - những con lạc đà - đang chậm rãi chuyển động. Như bị thiêu. TÌM HIỂU VỀ ẢO ẢNH - 2 3. Theo những quy luật quang học Trên bờ ao có một cây liễu. Chúng ta nhìn thấy bóng. trong ảo ảnh trên hình ảnh những hòn ảo và con tàu ở xa khuất sau chân trời. “Tôi đã nhìn thấy qua ống nhòm những đường nét và thiết bị trên tàu rõ đến nỗi, - một nhà thám hiểm vùng cực viết -