Q.
1 正确拼写为“atmosphere”,此处保留手写原文。
——梅勒,11岁
A. 第一段轨迹是正确的,这束激光会一直飞,飞出地球边界进入太空!
大概吧。
在极少数情况下,激光 不会 飞出地球的边缘。如果你在大热天站在海边,在合适的时间和地点,你能看到激光开始沿着第二条轨迹走。
激光在大气层中不会沿着完美的直线前进,空气会让其变慢。空气密度越大,光线就变得越慢。当一侧空气让光线变慢的程度比另一侧更高时,光线就会朝着更慢一侧的方向弯曲。
在大气的大部分区域,光线会略微向下弯曲,因为下层空气的密度大于上层空气。
在地表附近,你经常会发现温度相差很大的空气层聚集在一起。在晴朗炎热的日子里,地面会变得很热,这也使地表附近的空气变热。因此,当你看向停车场时,有时会看到和水面一样波光粼粼的“幻象”。这种幻象是天空的倒影,来自天空的光传播到地表后反射进入你的眼睛,因此它看上去像是来自地面。
如果你用激光瞄准那一片“水”,光线会被弯曲并飞向天空。
如果你想让激光弯曲到不会飞入太空的程度,那就需要找到一个近地面空气比上方空气更冷的地方。会发生这种情况的其中一个地方是海洋上方:当热空气拂过冰冷的海水,海洋就给靠近水面的空气降温,这正与“停车场幻象”相反,光线在冷空气中传播时向下弯曲,有时候幅度会很大。
当你望向水面时,有时你会看到水面上方“飘浮”着陆地和水,这是因为光线古怪的传播路径。这些悬浮在地平线上波光摇动的陆地和建筑物被称为海市蜃楼(Fata Morgana) ,因为人们认为它很像摩根勒菲用巫术创造的空中城堡。
如果你想向海市蜃楼发射一束激光,就直接瞄准它吧。它不是真的在那里,但是激光走过的路径与光线到达你眼睛的路径相同。飘浮在空中的东西是幻象,但幻象由光线产生,因此如果你曾面对某种可怕的幻影,记住这个便利的光学法则:只要你能看见它,就能用一束激光射中它。