ідоцтва декількох осіб, які заслуговують на довіру, я можу повідомити про міраж, який бачили в місті Вервье (Бельгія) в червні 1815 Одного ранку жителі міста побачили в небі військо, і так ясно, що можна було розрізнити костюми артилеристів і навіть, наприклад, гармату із зламаним колесом, яке ось-ось відвалиться ... Це було ранок битви при Ватерлоо! »Описаний міраж зображений у вигляді кольорової акварелі одним з очевидців. Ця акварель відтворена на (рис. 3.1, в). Зауважимо, що відстань від Вервье до Ватерлоо по прямій лінії більш 100 км. Відомі випадки, коли подібні міражі спостерігалися і на значно більших відстанях - до 1000 км. «Летючого голландця" слід віднести саме до таких міражів.
3.2 Викривлення світлового променя в оптично неоднорідному середовищі
Корисно поспостерігати на досвіді, як поширюється вузький світловий пучок в оптично неоднорідному середовищі. Розглянемо рідку середу. Щоб поставити досвід, треба, по-перше, приготувати таку середу, а по-друге, подбати про те, щоб світловий пучок був добре видно в ній. Наповнимо акваріум прямокутної форми або спеціально виготовлену плоскопаралельну кювету водою приблизно до половини. Потім через лійку зі шлангом, кінець якого треба опустити до самого дна кювети, будемо повільно наливати насичений розчин кухонної солі (300 г солі на літр води). Розчин солі буде розтікатися по дну кювети і буде поступово витісняти вгору воду. У підсумку нижня половина кювети виявиться заповненої більш щільною рідиною (розчином солі), а верхня - менш щільною (водою). Внаслідок взаємної дифузії між рідинами через деякий час утворюється перехідний шар з плавно змінюється у вертикальному напрямку щільністю, а значить, і показником заломлення. Він буде поступово зростати в напрямку зверху вниз. Щоб світловий промінь був добре видно в рідині, можна попередньо додати в чисту воду і в сольовий розчин щіпку хвойного концентрату, що продається в аптеці, слабкий розчин якого має здатність світитися зеленим світлом (люминесцировать) під дією звичайного (білого) світла.
Тепер приступимо до самого досвіду. Через бічну стінку кювети направимо всередину рідини вузький світловий промінь. Спочатку направимо промінь так, щоб він йшов знизу вгору під деяким кутом а до вертикалі (рис. 3.2, а). У міру переходу променя в шари рідини з більш низькими показниками заломлення кут променя з вертикаллю буде зростати. Світловий промінь всередині кювети буде згинатися; його напрямок буде наближатися до горизонтального. Потім направимо промінь зверху вниз під кутом а до вертикалі (рис. 3.2, б). При переході в шари рідини з більш високими показниками заломлення кут променя з вертикаллю буде зменшуватися. А тепер звернемося до цікавішого нагоди: промінь входить в кювету строго горизонтально (рис. 3.3, а). Здавалося б, він повинен поширюватися всередині кювети теж горизонтально. Однак, як показує досвід, світловий промінь в рідині буде все більш згинатися донизу - у бік шарів оптично більш щільних.
Це неважко пояснити, якщо взяти до уваги що нескінченно вузький світловий промінь є ідеалізація, а насправді ми маємо справу зі світловими пучками кінцевої ширини. Нехай світловий пучок входить в кювету строго горизонтально (рис. 3.3, а). Штрихові лінії зображують перетину хвильового фронту пучка в різних точках вздовж осі пучка; стрілками показані світлові промені. Читачеві, не знайомій з поняттям хвиль...
