Svar:
Hägringar uppkommer då det finns skikt av luften som har mycket olika temperatur. Ljuset bryts när det går från ett skikt till ett annat och effekten blir att skiktet kan fungera som en spegel. Anledningen till brytningen är att om luftskikten har olika temperatur, så har de olika densitet och därmed olika brytningsindex.

Uppkomsten av en "undre" hägring förklaras i bilden nedan. Om luften närmast marken är varmare så är densiteten lägre och därmed är brytningsindex lägre. Om ljuset från föremålet kommer in med en liten vinkel mot marken, så kommer ljuset att totalreflekteras - samma sak som händer med ljus som faller in nerifrån mot en vattenyta, se fråga [13803].

En "övre" hägring (hägringen är ovanför den direkta bilden av föremålet - föremålet kan tom vara osynligt under horisonten) uppkommer på samma sätt förutom att luften nära marken är kallare än luften ovanför (en s.k. inversion).

Observera: Du har säkert sett hur asfalten blir helt blank på långt håll en varm sommardag. Det beror på att himlen "speglar
sig" i luftskikten. Det som ser ut som vågor, eller darrningar, är luftvirvlar.

Att bilden blir upp och ner är samma fenomen som att spegelbilden i en sjö av träden vid strandkanten blir upp och ner.

Läs: Boken "Varför är himlen blå" av Göran Grimvall innehåller en trevlig beskrivning av olika typer av hägringar. Se även artikeln om hägringar i Ufologiskt misstolkningslexikon online, hägring, Hägring Mirage och länk 1 nedan.

//lpe 2002-04-20

Svar:
Vatten är ganska ogenomskinligt för värmestrålning (infrarött ljus). När man belyser vattenytan ovanifrån med värmelampan, kommer energin att absorberas i ytskiktet, som värms upp. Det får också lägre densitet, varför det det inte så lätt blandar sig med det kallare vattnet under.   Det varma vattnet har också lägre brytningsindex, vi får vad man kallar en "gradient" i brytningsindex, och det är orsaken till att laserstrålen böjs.

Analogt fenomen 1: Simmar man under vattnet med cyklopöga,kan man bara se himlen ned till en viss vinkel från zenit. Därefter ser man reflekterad botten ( totalreflexion ). Detta beror alltså på skillnaden i brytningsindex mellan luft och vatten. Omvänt, om man placerar sig lämpligt på stranden, kan man titta på en fisk utan att fisken ser en.

Analogt fenomen 2: En vacker vårdag blåser solvärmd luft ut över det kalla vattnet. Är omständigheterna gynnsamma, kan vi få en stabil skiktning, med ett varmt luftskikt ovanför ett kallt. En ö i havsbandet kan då synas i två upplagor, en rättvänd, där ljuset har gått genom den kalla luften, och ovanför, en upp och nedvänd, där ljuset speglats (böjts) mot den varma luften. Detta är en typ av hägring.
/KS 1998-10-05

Svar:
Jo, din sista fundering är riktig. Man kan räkna på det som om det var
en skarp övergång. Brytningsindex för luft ges ungefär av:

n = 1.000278 + 0.00000107 (15 - t)

där t är temperaturen i ^oC.
Lufttrycket antas vara 101.3 kPa.
Dessa uppgifter är hämtade ur Kohlrausch: Praktische Physik.
Utgågspunkterna är följande:

1. Brytningsindex är 1.000278 vid 15 ^oC, våglängden = 540 nm.

2. n - 1 är proportionell mot densiteten
/KS 2000-04-05