Feladat: 2900. fizika feladat Korcsoport: 18- Nehézségi fok: átlagos
Megoldó(k):  Nős Bálint ,  Várnai Ágnes ,  Vaskó András 
Füzet: 1996/március, 180. oldal  PDF  |  MathML 
Témakör(ök): Teljes visszaverődés (Optikai alapjelenségek), Feladat
Hivatkozás(ok):Feladatok: 1995/május: 2900. fizika feladat

A szöveg csak Firefox böngészőben jelenik meg helyesen. Használja a fenti PDF file-ra mutató link-et a letöltésre.

Általában a légkör levegője felfelé folytonosan ritkul, így törésmutatója is csökken a magassággal. Nagy melegben azonban az aszfalt a felette levő légréteget erősen fölmelegítheti, így az felfelé sűrűsödik, és törésmutatója is nő. Ekkor a fénysugár az egyre ritkább légrétegek felé haladva egyre nagyobb szögekben törik meg, végül (amikor a beesési szög eléri a határszöget) teljes visszaverődést szenved. A visszaverő meleg légréteg a szemlélő számára olyan, mint egy nagy felületű tükör vagy vízfelület, amelyben gyakran távoli tárgyak tükörképe is látszik (ez a délibáb).
A meleg levegő törésmutatójának megbecsléséhez elhanyagoljuk a légréteg vastagságát, úgy tekintjük, mintha a fénysugár egyetlen közeghatáron szenvedne irányváltozást (teljes visszaverődést). Ekkor a szemlélő a ,,tócsa'' hozzá közelebb eső szélét a határszög alatt látja (lásd az ábrát):

tgαn=150m1m=150.
A törés törvénye szerint nnormálsinαh=nmeleg, ahonnan
nmeleg=nnormálsin(arctg150)1,00027.

 Nős Bálint (Pécs, Széchenyi I. Szki., III. o.t.),
 Várnai Ágnes (Szekszárd, Garay J. Gimn., III. o.t.) és
 Vaskó András (Esztergom, Temesvári P. Ferences Gimn., III. o.t.) dolgozata alapján

 
Megjegyzés. Elméleti megfontolások szerint a gázok törésmutatójának 1-től való eltérése a gáz sűrűségével, az pedig állandó nyomáson az abszolút hőmérséklet reciprokával arányos. A feladatban szereplő számadatok eszerint kb. 20C-nyi hőmérsékletkülönbségnek felelnek meg.