热空气

光在同种均匀介质中沿直线传播，如果光在传播过程中遇到热空气，热空气的密度小于周围冷空气的密度，空气就不再均匀，光的传播方向就会发生改变，这就是所谓光的折射。

其实，折射也无所谓，也可以不影响看清物体，比如通过透镜或平板玻璃看物体，一样清晰，因为透过的光线是比较集中的。

但隔着毛玻璃就看不清了，原因是光线在通过毛玻璃时，由于毛玻璃的表面是凹凸不平的，这样，即使入射到毛玻璃上的光线是平行的，穿过毛玻璃的光线也不平行，而是射向各个方向。

人眼从一个方向只能看到很少的一部分光线，大部分光线人眼都看不到，所以，就看不清对面的物体。

类似的，热空气部分形状不规则，其中分布也不均匀，并且，还会不停地变化，穿过热空气的光线会杂乱无章，射向各个方向，人眼也只能看到一小部分的光线，当然也不能看清物体。

这是十分常见的物理现象，夏天通过汽车引擎盖或烟囱，可以看到背后的景物晃动和模糊，原因是由于光在空气中传播时遇到了不均匀的解质，而光在介质中传播会被折射。

光在匀质介质中的传播速度使恒定的，在真空中传播速度最快，在介质中的传播因为介质折射率的不同传播速率也不同，可理解为物质微观层面的晶体构造阻碍光的传播，当光以小于90°的入射角动一种介质传播进入另一种介质的时候就会发生折射，而折射也是光的色散的原理，可以通过一个很简单的实验实现，用一个盆子装点水，然后镜子用水泡湿，再把镜子的一半露出水一般仍至于水中，这时发射的阳光机会被色散，在墙上形成类似于彩虹的七彩光影。

但其实阳光中的颜色很多，只不过人类只能识别组成可见光的七种颜色。

而空气是一种分子间隙比较大的混合物，不像液体固体那样分子间距很近，这种特点造成分子的热运动更加随机，在受热的情况下分子间的距离会增加，于是空气更容易膨胀，但是热源的体积毕竟有限，热传导又是靠直接的接触或者红外线辐射的方式传递，那么距离热源远得到的热量比较少，距离近的得到的热量多，这就导致热源附近的气体受热不均，受热不均已经可以导致对光的折射率的不同，已经可以使人通过热空气看物体时看到的景物变得模糊。

而气体受热的不均匀，热胀冷缩，在引力的作用下，受热气体膨胀密度减小自然向上飘，这导致气体压力下降，周围受热较少密度较大的气体压力更大，会补充热气上升后留下的空缺，形成局部的气体环流。

气流的运动导致本就受热不均的气体再次涌动，造成气体的折射率不断变化。

所以通过热气看物体的时候，不仅显得有些模糊，还有些飘忽，前者只因为气体受热不均，后者是因为以某固定物体为参照物的情况下某个具体点的气体密度不断地变化，气体形成湍流，于是导致物体看起来动了起来。

这种现象非常常见，夏季通过汽车引擎盖就能看到这样的现象，而柏油马路因为是黑色吸热更迅速，路面上也有这样的现象，而这种现象是引起另一种更神奇的现象的基础，那就是海市蜃楼。

地球近地表的大气获得的热量主要来自于地面的热辐射，那么距离地面越近受热越多，气体更加稀薄，距离地面远气体相对浓密一些，也导致气体对光折射率的不同，使得近地面的气体分层，会对周围的光线产生很多次的折射，直到在某个气体界面形成全反射，于是路面就像镜子一样可以映照周围的物体，这种现象夏季也十分常见，这类景象被称为蜃景，看起来像有水，但其实啥也没有。

海市蜃楼的起因也是气体的受热不均，一定范围内景物的反光在不均匀的大气折射，最终使得物象呈现在天空上。

因为海市蜃楼是光形成，而光在空气中传播会被吸收，光传过去后不会留下任何印记，所以海市蜃楼的原景都存在于海市蜃楼不是很远的地方。

之所以很多人说找不到愿景，是因为这种现象很常见且发生比较偶然，即便是找到原景也没什么意义，居住在海边常见到海市蜃楼的人估计会比较清楚。