23 oct. 2008

Espejismos, qué son y cómo se producen

Por: José Luis Maldonado Rivera*

El espejismo (de espejo) es una ilusión óptica, la cual consiste en que los objetos lejanos aparecen reflejados en una superficie mojada que en realidad no existe. Los espejismos los observamos muy frecuentemente en carreteras calientes o en zonas desérticas ¡también bastante calientes! A distancia, sobre el asfalto caliente vemos cómo se refleja el entorno pareciendo que existiera una película de agua sobre la carretera o bien, sobre la arena caliente de un desierto. Distante de nosotros, un espejismo da la sensación de tener a unos cientos de metros adelante un estanque de agua.

Los espejismos producen imágenes virtuales invertidas: cuando nos vemos en un espejo, nosotros somos un objeto real y nuestra imagen en el espejo es virtual, esta imagen virtual no puede ser tocada. Estas imágenes virtuales de objetos distantes, se ven debajo del objeto porque los rayos de luz se curvan por efecto de la temperatura. Dependiendo de nuestra posición, es posible ver el objeto y su imagen, o solamente la imagen. Frecuentemente, cuando la superficie terrestre se calienta demasiado por radiación solar, las capas de aire más próximas a la tierra se hallan mucho más calientes que las que se encuentran a alturas mayores. Esta situación produce una condición de equilibrio inestable en que, en lugar de decrecer, la densidad del aire aumenta con la altitud (al menos hasta una cierta altura). En consecuencia el índice de refracción aumenta, cambia también con la altura y los rayos luminosos se curvan con la concavidad hacia arriba en la proximidad de la superficie. El índice de refracción es una importante propiedad de los materiales que nos indica que tan rápido viaja un rayo luminoso dentro de ellos, por ejemplo, sabemos que la velocidad de propagación de la luz es aproximadamente de 300 mil kilómetros por segundo en el vacío o en el aire, pero en el agua esta rapidez se reduce aproximadamente a 225 mil y en el vidrio a 200 mil kilómetros por segundo.
Bajo estas condiciones, los rayos luminosos provenientes de objetos situados en la proximidad de la superficie terrestre pueden llegar a nuestros ojos ya sea por una trayectoria recta que no se aproxima a la superficie o por una trayectoria curvilínea que pasa cerca de ésta. Así, veremos al objeto en su posición real y además una imagen invertida del mismo como si fuera reflejado por una superficie de agua.

¡Por lo anteriormente expuesto, en las horas más calurosas del verano, la imagen del cielo parece provenir del asfalto de la carretera, si está muy caliente, a la vez que ésta nos parece mojada. Asimismo, en ocasiones, una montaña, un auto, un árbol, etcétera, ¡parecieran flotar en la atmósfera!

* Investigador del Centro de Investigaciones en Óptica

No hay comentarios: