I
miraggi sono degli effetti ottici che consistono in questo: alcuni oggetti
situati all'orizzonte o nascosti appaiono molto al di sopra della loro posizione
reale o spostati lateralmente, a volte raddoppiati o addirittura moltiplicati.
Sono
fenomeni molto suggestivi nella cui interpretazione entra in gioco anche
l'immaginazione, ma che trovano la loro spiegazione nella legge della rifrazione
e riflessione della luce e nelle variazioni della densità atmosferica in
particolari circostanze.
Il
miraggio più semplice è quello comune agli automobilisti che in piena estate
percorrono strade asfaltate. Essi possono vedere in lontananza un luccichio
sull'asfalto simile ad acqua stagnante, che si sposta a mano a mano che si
avanza. Questa illusione ottica è provocata dalla riflessione del cielo sulla
strada.
Esistono
anche miraggi più complessi che possono essere inferiori o superiori a seconda
che l'immagine illusoria venga percepita più in basso o più in alto rispetto
alla sua posizione reale.
Perché avviene?
In
condizioni normali la densità dell'aria è massima alla superficie della terra
e decresce con l'altitudine. L'indice di rifrazione è massimo sulla superficie
e decresce verso l'alto. I raggi luminosi provenienti dall'atmosfera quindi
subiscono una deviazione verso l'interno con angoli diversi a seconda
dell'angolo di incidenza.
Supponiamo
che, nelle ore più calde o nel deserto avvenga che, per mutazioni
meteorologiche, la densità dell'aria anziché decrescere vada crescendo a
mano a mano che ci si allontana dal suolo. In questa situazione lo strato
inferiore dell'aria, avendo una densità minore, avrà anche un indice di
rifrazione minore di quello dell'aria sovrastante. Questa particolare
condizione, comunque, permane solo negli strati più bassi a contatto con il
suolo; ad una certa altezza si ritorna alla condizione normale.
Che
cosa succede allora ad un povero nomade che si aggira nel deserto?
Miraggio inferiore
Un raggio di luce proveniente da un oggetto, ad esempio una palma, può
arrivare all'osservatore con due diversi percorsi:
uno diretto
parallelamente al suolo o con una piccola inclinazione che avrà una
traiettoria normale ed un secondo diretto verso il basso.
Il raggio diretto verso il terreno attraversa fasce
di aria a densità variabile e, in prossimità del suolo passa da
una zona d'aria a densità maggiore con indice di rifrazione
maggiore ad una di densità minore con indice di rifrazione minore.
Così quando i
raggi luminosi raggiungono la superficie di separazione fra i due strati
atmosferici con un angolo di incidenza maggiore di un certo angolo
chiamato angolo limite, in base alla legge della riflessione della luce,
subiscono un forte incurvamento e vengono riflessi nella direzione
dell'osservatore.
Egli
pertanto li percepirà come provenienti da una palma riflessa in uno
specchio d'acqua.
Quindi
un viandante che percorre il deserto assolato avrà la sensazione di
vedere due palme: una all'orizzonte e l'altra rovesciata e speculare che
apparirà traballante e meno nitida, come riflessa in un lago, perché la
radiazione che l'ha provocata ha subito un percorso più tormentato.
Naturalmente
il miraggio scompare quanto più ci si avvicina all'oggetto.
Miraggio superiore
Il miraggio superiore viene percepito quando accade il fenomeno
inverso,
cioè quando gli strati più
bassi dell'atmosfera subiscono un brusco ed anomalo raffreddamento o
quando uno strato di aria calda si inserisce in una zona di aria
molto più fredda. In questo caso l'immagine illusoria verrà
vista in alto come sospesa in cielo.
Questo effetto può prodursi sopra distese d'acqua fredda o su grandi
superfici gelate, oppure ad alte quote.
E'
rimasto famoso il miraggio osservato all'epoca delle prime ascensioni in
mongolfiera. In occasione della traversata del Canale della Manica dalla
mongolfiera fu vista l'immagine rovesciata della nave d'appoggio che
navigava lungo lo stretto.
Un miraggio nel Circolo
Polare Artico causato dalla rifrazione e riflessione della luce per
effetto della temperatura e della variazione della densità atmosferica.
Miraggio laterale
Può
essere percepito in presenza di alte muraglie quando sono surriscaldate dal sole
e quando gli strati d'aria di differente temperatura sono disposti in piani
verticali. In questo caso la muraglia sostituisce il suolo ed i raggi che
colpiscono il muro secondo una retta perpendicolare subiscono gli stessi effetti
di deviazione di traiettoria che sono stati descritti.
Miraggi multipli
Un
esempio particolare è quello definito
Fata
Morgana, osservabile in certe
condizioni meteorologiche nelle Stretto di Messina e negli Stati Uniti nella
regione dei Grandi Laghi. E' dovuto ad una irregolare distribuzione dell'indice
di rifrazione in vari strati dell'aria che fa sì che i raggi luminosi
provenienti da uno stesso punto vengano deviati in varie direzioni. Si vedrà
così apparire, al di sopra del mare e riflessa sull'acqua, l'immagine di
costruzioni fantastiche che la fantasiosa credenza popolare ha attribuito
all'intervento magico di una fata (la Fata Morgana).
La
storia riporta molte apparizioni di miraggi, alcuni dei quali percepiti da più
persone contemporaneamente. E' un fenomeno suggestivo, regalatoci dalla natura,
che risponde a leggi fisiche ben precise, ma che continuerà sempre a stupire
per la varietà interpretativa che offre allo spettatore.
