Illusioni della natura

Miraggi
abbiamo la netta impressione che le sue dimensioni siano maggiori
di quando è alta nel cielo!
• Molte spiegazioni sono state date a
proposito come per es. un effetto prodotto
dall'atmosfera che fungerebbe da lente di
ingrandimento, ma non è così, o per lo
meno, non soltanto!
L'illusione viene creata da diversi fattori,
alcuni fisici, ma in misura ridottissima,
mentre le cause più significative si
nascondono nel nostro modo di vedere gli
oggetti distanti.
Una possibile spiegazione del
fenomeno, infatti, asserisce che in
realtà siamo noi che pensiamo di
vedere l'astro più grande perchè si
trova vicino a dei punti di
riferimento: l'orizzonte le case gli
alberi etc.
Quando invece l'astro è alto nel
cielo e non ci sono appunto dei
riferimenti lo vediamo della
grandezza solita.
Provate allora al sorgere della luna
o del sole a interporre una mano tra
voi e l'orizzonte in modo da vedere
solamente l'astro e non il resto.
Noterete che l'illusione è minore!
• Ma un'altra possibile concausa fa
riferimento alla legge di Emmert sulla
percezione delle dimensioni di un oggetto:
"La dimensione percepita di un particolare
angolo visivo è direttamente proporzionale
alla sua distanza percepita"
Guardando il grafico riusciamo a capire meglio questo meccanismo:
La volta celeste, raffigurata con una linea tratteggiata, rappresenta "l'orizzonte visivo limite" che il nostro occhio crea
nell'osservare il cielo.
Un astro quindi viene visto proiettato lungo questa volta immaginaria, e così anche per la luna.
Essa rimane sempre alla stessa distanza spostandosi dallo zenit all'orizzonte reale (Z) ma l'occhio la proietta lungo la volta
(p) e la percepisce più vicina o più lontana a seconda che si trovi in alto o all'altezza dei nostri occhi!
Facendo riferimento quindi alla legge di Emmert, vediamo più piccola la luna quando è allo zenit, perchè immaginiamo che
è più vicina, mentre la vediamo più grande quando è all'orizzonte perchè crediamo che si trovi ad una distanza maggiore!
AURORE BOREALI
Questo è un fenomeno atmosferico a
cui non siamo molto abituati perchè si
manifesta prevalentemente a latitudini
estreme vicino ai poli per intenderci!
E' uno spettacolo di straordinaria
bellezza che da l'illusione di un drappo
luminoso e multicolore che si stende
alto nel cielo.
Le aurore si generano negli strati alti dell'atmosfera dove gli atomi
dei gas che li compongono vengono 'bombardati' dalle particelle
cariche di energia provenienti dal sole il cosiddetto vento solare!
Normalmente il vento solare non
riesce a penetrare nell'atmosfera
perchè la terra è protetta da un
immenso scudo magnetico creato
dal campo magnetico terrestre e
chiamato 'Fasce di Van Hallen'.
Nella figura questo è rappresentato
in viola.
Nelle regioni prossime ai poli però
il campo magnetico si curva
creando due grandissimi 'imbuti'
che non hanno la forza di
respingere le particelle cariche.
Queste quindi è da lì che riescono
ad entrare nell'atmosfera e a
generare il fenomeno.
RIFRAZIONE
Quando un raggio
luminoso attraversa due
strati costituiti da materia
differente viene deviato
dalla sua traiettoria
rettilinea.
Per esempio se un raggio
luminoso (nella figura è
colorato in rosso) incide
sulla superficie di un
acquario seguendo la
traiettoria OB proseguirà il
suo cammino in modo da
avvicinarsi alla
perpendicolare alla
superficie di separazione
dai due mezzi cioè lungo la
traiettoria BA.
Ora immaginiamo uno squalo che nuota poco sotto la superficie di una grande vasca; se riusciamo a
vederlo significa che i raggi di luce che lo investono vengono riflessi dal suo corpo e da questo
raggiungono i nostri occhi. Tuttavia vedremo lo squalo in una posizione differente da quella che occupa
realmente. Infatti seguiamo a ritroso il percorso del raggio luminoso dallo squalo al nostro occhio: la
tendenza a estrapolare la traiettoria rettilinea del raggio fa sì che ne proseguiremo una immaginaria
traiettoria BC (il tratto colorato in verde): vedremo lo squalo in una posizione differente da quella reale.
Il fenomeno della
rifrazione costituisce
un'ottima premessa alla
discussione di illusioni
quali i miraggi!
Ora poniamoci dal punto di vista degli
squali. Lo squalo D per esempio vedrà
oltre la superficie del mare oggetti che
occupano posizioni differenti a seconda
di dove puntano i suoi occhi: come
mostra la figura vedrà gli oggetti posti in
P1 in P2 o in P3. In particolare più la
linea d'osservazione dello squalo si
avvicina alla superficie di separazione
acqua-aria più gli oggetti che può
vedere sono vicini alla superficie
dell'acqua. Se poi la linea
d'osservazione supera un certo angolo
detto angolo limite come avviene per lo
squalo posto in A i raggi luminosi che
vedrà saranno solo quelli provenienti dal
suo squalo collega posto in C.
Riassumendo: se la linea
d'osservazione intercetta la superficie di
separazione acqua-aria con un angolo
limite o superiore non si ha più
rifrazione ma riflessione totale della
luce.
MIRAGGI
• Uno dei più fantastici effetti della rifrazione
è il ben noto fenomeno del miraggio. I
nomadi che attraversano il deserto hanno
talvolta la visione di un'oasi che si
rispecchia nelle limpide acque di un
laghetto. E' certamente deludente lo
svanire di questa illusione via via che ci si
avvicina al luogo dove ci si aspettava di
trovare un certo refrigerio.
FENOMENO FATA MORGANA