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:
Totalreflektion är ett fenomen, då ljusstrålar reflekteras i en gränsyta mellan två medier med olika optisk täthet. Om ljuset kommer från det optiskt tätare materialet, finns vid tillräckligt stor infallsvinkel inget utrymme för en bruten stråle i det optiskt tunnare mediet, och allt ljus reflekteras tillbaka in i det optiskt tätare mediet, se nedanstående figur från Totalreflexion.

q betecknar infallsvinkeln (vinkeln mot normalen). Gränsvinkeln för totalreflektion är (brytningslagen):

q_c = sin^-1(n₂/n₁)

Här antas om brytningsindexen för de båda medierna att
n₁ > n₂ .

Totalreflektion inträffar då q > q_c, gränsen är alltså då utgångsvinkeln är 90^o.

/KS/lpe 2002-03-11

Svar:
Formellt: Se fråga [9810] för ett uttryck för gränsvinkeln för totalreflexion. Om n₂/n₁ är > 1 har ekvationen ingen lösning eftersom sinus är maximalt 1.

Praktiskt: Se figuren nedan från ovanstående fråga. Även den omvända strålgången är möjlig. Infallsvinklar nära 90^o tillåter lite transmission till det nedre (tätare) mediet.

Vid passage från tunnare till tätare medium ges reflektionen av Fresnels formler, se fråga [15480]. Observera att reflektionsförmågan enligt Fresnels formler går mot 100% då infallsvinkeln går mot 90^o.

/Peter E 2014-10-22

Svar:
Vi använder oss av brytningslagen (Snells lag, se fråga [11135]). I fråga [17691] definieras brytningsindex n så att n är proportionellt mot 1/v där v är hastigheten.

sin(q₂)/sin(q₁) = n₁/n₂ = (1/v₁)/(1/v₂) = v₂/v₁ = 3.0/2.0 = 3/2

Vid totalreflektion är q₂ = 90^o och alltså (se fråga [9810])


sin(q₁) = 2/3

och infallsvinklar större än

q₁ = sin^-1(2/3) = 41.8^o

totalreflekteras, se nedanstående figur.

/Peter E 2021-05-20