Isto é a mesma coisa que a miragem superior?

Não. A miragem superior liga-se à inversão de temperatura, quando o ar frio fica abaixo do quente; o desenho da curvatura dos raios é outro.

Por que se usa n sin θ = const?

Para camadas homogêneas na horizontal, a lei da refração na forma diferencial dá a conservação dessa grandeza ao longo do caminho.

Dá para obter ângulos exatos para uma estrada?

Fazem falta perfis de temperatura medidos; aqui só um gradiente ajustável para uma demonstração qualitativa.

Onde está a turbulência?

A cintilação da «poça» vem de farrapos de ar; o modelo é liso e não mostra flutuações.

Miragem inferior

Gradiente n(y) sobre o asfalto quente: os raios se curvam — a luz do céu parece uma «poça».

Sobre o modelo

A miragem inferior sobre o asfalto quente: o ar junto ao solo está mais quente e mais rarefeito, por isso o índice de refração n cresce com a altura. Em camadas homogêneas na horizontal, ao longo do raio conserva-se n sin θ, e os raios do céu se curvam para cima até o olho — a mancha brilhante parece uma poça. O perfil n(y) é linear, o traçado é didático, sem meteorologia. Não há miragem superior, outros gradientes nem cintilação por turbulência. Variam-se |dn/dy|, a altura do olho e o ângulo do raio no olho.

Para quem: 8.º ano ao ensino médio: refração em atmosfera não homogênea, miragem inferior.

Conceitos-chave

miragem inferior
gradiente do índice de refração
refração
atmosfera
horizonte
invariante n sin θ
curvatura do raio

Como funciona

Sobre a superfície quente o ar é rarefeito junto ao solo: n(y) cresce com a altura. Em camadas horizontais conserva-se n sin θ ao longo do raio, por isso os raios do céu se curvam para cima até o olho. A «poça» no asfalto é luz do céu, não água. O perfil é linear, sem turbulência.

Perguntas frequentes

Isto é a mesma coisa que a miragem superior?: Não. A miragem superior liga-se à inversão de temperatura, quando o ar frio fica abaixo do quente; o desenho da curvatura dos raios é outro.
Por que se usa n sin θ = const?: Para camadas homogêneas na horizontal, a lei da refração na forma diferencial dá a conservação dessa grandeza ao longo do caminho.
Dá para obter ângulos exatos para uma estrada?: Fazem falta perfis de temperatura medidos; aqui só um gradiente ajustável para uma demonstração qualitativa.
Onde está a turbulência?: A cintilação da «poça» vem de farrapos de ar; o modelo é liso e não mostra flutuações.

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