Die einfachste Analogie für eine Fata Morgana ist die Reflexion Ihres Gesichts im Wasser. In der Optik wird dies als "Geisterbild" bezeichnet.
Wasser hat eine andere optische Dichte und einen anderen Brechungsindex als Luft. Mirages arbeiten nach dem gleichen Prinzip. Die Hauptbedingung für ihr Aussehen ist eine starke Änderung der optischen Dichte der Luft.
Trugbilder werden oft mit Wüsten in Verbindung gebracht, und diese Zuordnung ist völlig gerechtfertigt, da sie dort auftreten, wo die Erdoberfläche und damit die Luftschicht darüber stark erhitzt sind. Das häufigste Trugbild in der Wüste. Sonnenstrahlen. Die Temperatur an der Oberfläche sollte sehr hoch sein - etwa 60-70 ° C (Sand in der Wüste und manchmal sogar die Luft über der Asphaltstraße erwärmt sich auf diese Temperatur).
In diesem Fall wird ein optischer Strahl, der von einem realen Objekt kommt, in einer Kurve in der unteren Luftschicht abgelenkt und fällt in Ihre Augen, wodurch dieses Objekt plötzlich verkehrt herum zu sehen beginnt. Es ist solch ein umgekehrtes imaginäres Bild des Himmels, das die Illusion einer wässrigen Oberfläche in einer leblosen Wüste erzeugt. Dieses Phänomen wird in der Optik als minderwertiges Trugbild bezeichnet. Ein solches Bild ist jedoch nicht stabil: Da die erhitzte Luft nach oben tendiert, kann die Fata Morgana zittern, verzerren oder sogar ganz verschwinden.
Seltener sind die sogenannten oberen Trugbilder. Voraussetzung für ihr Auftreten ist das Vorhandensein einer starken Temperaturinversion (Temperaturanstieg mit der Höhe) in einer bestimmten Luftschicht über der Erdoberfläche. Wenn dies geschieht, werden die Strahlen nur in dieser erhitzten Schicht gebrochen und das Trugbild, das Sie sehen, scheint über dem Boden zu schweben. Leider kann diese Art der Fata Morgana auch nicht als stabil bezeichnet werden, da eine solch ungewöhnliche Temperaturverteilung in der Atmosphäre nicht lange anhält.
Und es ist ziemlich selten, dass gleichzeitig obere und untere Trugbilder auftreten. Sie heißen "Fata Morgana" - nach der Morgana-Fee, die der Legende nach auf dem Meeresboden lebt und Reisende mit gespenstischen Visionen täuscht. In diesem Fall werden die Strahlen sowohl in der oberen als auch in der unteren Luftschicht gebrochen. Als Ergebnis sehen Sie ein Bild, das bis zur Unkenntlichkeit verzerrt ist und einen gewöhnlichen Stein für einen Wolkenkratzer und einen Felsen für eine mittelalterliche Burg hält. Fata Morgana kann in niedrigen Breiten in unmittelbarer Nähe der Seeküste beobachtet werden.
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So beschreibt Anton Pawlowitsch Tschechow das Erscheinen von Fata Morgana in seiner Geschichte Der schwarze Mönch: „Vor tausend Jahren ging ein schwarz gekleideter Mönch durch die Wüste, irgendwo in Syrien oder Arabien … Ein paar Meilen von diesem Ort entfernt Wo er ging, sahen die Fischer einen anderen schwarzen Mönch, der sich langsam über die Oberfläche des Sees bewegte. Dieser zweite Mönch war ein Trugbild. Vergessen Sie nun alle Gesetze der Optik, die die Legende nicht zu erkennen scheint, und hören Sie weiter zu. Aus der Fata Morgana stellte sich eine andere Fata Morgana heraus, dann eine andere, so dass das Bild eines schwarzen Mönchs endlos von einer Schicht der Atmosphäre auf eine andere übertragen wurde. Er wurde jetzt in Afrika gesehen, dann in Spanien, dann in Indien, dann im hohen Norden …"
Ein weiteres sehr überraschendes optisches Phänomen ist die Brechung, die im Gegensatz dazu in hohen Breiten in den zirkumpolaren Regionen auftritt. Brechung ist nichts anderes als die Brechung der Sonnenstrahlen in der Atmosphäre selbst. Dieses Phänomen ermöglicht es uns, unser Phänomen des Tageslichts von Fata Morgana zu sehen, selbst wenn es über den Horizont hinausgegangen ist. Oder umgekehrt - noch vor Sonnenaufgang. In diesem Fall hebt die Brechung der Strahlen das Bild der Sonne an, und Sie sehen den Sonnenaufgang vor seiner tatsächlichen Ankunft. Der Punkt hier ist der gleiche: Ein Sonnenstrahl breitet sich in der Luft nicht in einer geraden Linie aus, sondern entlang einer konvexen gekrümmten Linie.
Es war die Brechung, die der niederländische Seefahrer Willem Barents erstmals auf Novaya beobachtete. Erde im Winter 1596-1597. Er nannte dieses Phänomen "den New Earth-Effekt". Und genau in diesem Zusammenhang kann der Polartag an den Polen 14 Tage länger sein als die Polarnacht, obwohl Tag und Nacht hier genau sechs Monate "dauern" sollen.
Ein bemerkenswertes und dokumentiertes optisches Phänomen ist unter anderem der sogenannte Broken Ghost. Es wird auch Berggeist genannt, der in Wirklichkeit nichts anderes als der Schatten eines Beobachters auf der Oberfläche von Wolken (Nebel) in der der Sonne entgegengesetzten Richtung ist. Der Schatten kann dem Betrachter als ein sehr brockener Geist erscheinen, groß und manchmal von farbigen Ringen umgeben. Aufgrund der Bewegung der Wolkenschicht und Schwankungen der Dichte in der Wolke kann er auch (manchmal völlig unerwartet) "wackeln". Der Brocken Ghost kann in den Bergen bei Nebel oder bewölktem Wetter oder sogar von einem Flugzeug aus gesehen werden. Dieses Phänomen wurde durch den Brocken-Gipfel in den Bergen in Deutschland bekannt. Ständiger Nebel und die Verfügbarkeit geringer Höhen ermöglichen es, ihn sehr oft zu sehen.
Vielleicht sind es gerade Trugbilder, die viele andere Beweise für das Auftreten von "Geistern" oder zum Beispiel UFOs erklären können?