←   19. Tükrök                                         21. Mágnesesség és elektromosság   →




20. A Délibáb (fata morgana)



    Mindenki sokat beszél róla, de még senki sem látta. Íme, amit tudunk róla.
   
    Délibáb az alföldi Pusztának a lánya, a Tenger testvére, a Szél meg a Nap versengnek szerelmért. Délibáb a Napot szereti és a Szél elől menekül.

    Mások úgy tudják, hogy Délibáb a Puszta és a Tenger leánya, kinek kegyére a Nap és a Felleg áhítoznak, de a Délibáb a Napot szereti.

    Megint mások szerint Délibáb Rád-nak, a longobardok királyának a leánya és Csörsz avar király kedvese.


(Ipolyi: Magyar Mythológia)


Hát most kinek higyjünk ? ... (Házas emberek már bizonyára láttak délibábot, házasságuk előtt).

    A délibáb népies neve déli bába, talán nem véletlenül. Kialakulásához ugyanis, mint tapasztaltuk, erős kánikula, déli napsütés szükséges. Nyáron, sőt erős tavaszi vagy őszi napsütésben is sokszor láthatunk délibábot: a forró aszfalt csillog, mintha vizes lenne. Amikor pedig autóval (vagy gyalog) odaérünk: tényleg eltűnik (felszáradt???), csak egy optikai csalódásban volt részünk. Bár nem hasonlít a Hortobágyi legendára, fizikailag mégis ugyanarról a jelenségről van szó!




Vigyázat! A vizes úttest veszélyes, vezessünk óvatosan. "De nem is vizes, hiszen épp erről ír cikket a Tanár úr!" - hallom az Olvasók méltatlankodását. No, és ha mégis vizes az úttest, csak mi hittük délibábnak a víztükröt, vagyis az úttestet száraznak gondoltuk? Na, ugye! Ez már tényleg veszélyes! Sohase felejtsük el Mark Twain tanulságos mondását:

"Nem attól kerülsz bajba amit nem tudsz, hanem attól, amit biztosan tudsz de nem úgy van."

Ráadásul a "virtuális víz" el is takarja az úttesten esetleg valóban ott levő akadályokat, amik még a víznél is veszélyesebbek lehetnek, hiszen nem látjuk őket, majdnem "vakon" vezetünk.


    Vagyis, hiába tudjuk a délibábok fizikáját, nyári kánikulában mégis, minden víztükör-képnél (akár virtuális, akár reális), legyünk óvatosak!


    Bár sok régi útleírásban is szerepel a képeslapon látható csoda a Hortobágyon: távoli házak felismerhető (fejreállított) képe, ez valószínűleg nem a valóság. "Hiteles forrásból" (fizikus szemtanú, fénykép,stb.) még senki sem erősítette meg. Sokkal több csalódott beszámolót olvashatunk inkább: csak a "szokásos" víztükröt látták a Hortobágy pusztáin is! Lehet, hogy a XIX. században még látható volt, mára azonban teljesen eltűnk.

    A sivatagi délibáb, vagyis (ismét) víztükör látomása azonban létezik: szinte minden (szavahihető) ismerősöm számolt be erről. Ez persze nem meglepő, mert az autóutakon is vizet, vagy legalábbis vízszerű valamit látunk.


    Hideg tengereken, de nagy kánikulában, azonban már (néha) megfigyelhető, hogy a látóhatár alatt levő hajó árbócai fölött a hajónak fordított képét látjuk. A nagy, hideg víztömeg miatt ugyanis az alsó hideg légrétegek legalul nagyon sűrűek, vagyis törésmutatója nagy, és a sűrűség felfelé rohamosan csökken, azaz a törésmutató hirtelen csökken.
    A fata morgánánál rendszerint több folyamat működik közre, igazi hazája Alsó-Egyiptom, Arábia, a Szaharai sivatag, ahol egész mondakör fűződik ezen optikai tüneményhez. A délibáb Dél-Olaszországban sem szokatlan. Szicília partjain néha városokat is látnak lebegve a levegőben.

    Hasonlót tapasztalhatunk, amikor nyári kánikulában egy felforrósodott fémtárgy, autó motorházának teteje, vagy egy kád (vödör, lavór) forró víz mögött világos színű hátteret nézünk: a felfelé szálló, felforrósodott levegő imbolygása miatt a háttér is imbolyogni, hullámozni látszik. Ha hideg tél van, de egy forró kísérletre vágyunk, akkor a konyhában is felforrósíthatunk egy nagyobb fémet, vagy inkább egy lábas vizet, és nézzük mögötte a világos falat. Ekkor persze a fal megfelelő (erős) megvilágítása és megfelelő nézőpont szükséges.
    Ennek a jelenségnek ugyan kicsit más az oka, mint a "vizes" délibáboknak: a felforrósodott, imbolygó levegőben a fénysugár nem tud szép egyenes vonalban közlekedni (a levegő fénytörése pontról pontra változik). Ezért nem látjuk a háttér pontjait eredeti helyükön, sőt minden pillanatban máshol látszódnak, táncolnak, a háttér imbolyogni látszik. (A hőtágulás miatt fellépő egyéb jelenségekről a 23. Hővezetés és hőtágulás fejezetben olvashatuk.)
    Szintén a fénytörés változása okozza, amikor egy sík ablaküvegen keresztül egy-egy helyen kicsit torzítva látjuk a tárgyakat. Ugyanis apróbb hibák lehetnek a nagy üvegtáblában, ahol a vastagság vagy az anyag nem egyenletes, törésmutatója változó, a fénysogarakat ide-oda téríti el.

    Visszatérve a délibábhoz, részletes fizikai magyarázatát megtalálhatjuk kedvenc tanítóm, Öveges József könyveiben is, például Élő fizika könyvében is (ld. http://www.mora.hu/sorozat/oveges-konyvek).
    Egy pohár víz segítségével könnyebben megérthetjük a jelenséget. Tartsunk egy pohár vizet kissé szemünk magassága fölé és tegyük mutatóujjunkat a pohár széléhez, majd nézzük a pohár másik oldaláról, a baloldali ábra szerint:

           

    Mit látunk? Ujjunkat lefelé fordítva, tükröződve a víz felszínéné (de alulról). Igen ez a teljes visszaverődés szép esete, a suliban ezt tanultuk. A víz törésmutatója (sokkal) nagyobb, mint a felette levő levegőé. Ezért az alul levő ujjunkról kiinduló fénysugár megtörik, és mivel szemünk fölött van a tükröződő vízfelület, fentről érkezik szemünkbe. Mivel azonban szemünk (illetve agyunk) úgy "hiszi", hogy a fénysugár egyenes vonalban terjed, ezért a beérkező fénysugár meghosszabbításában (sárga szaggatott vonallal jelöltük) van a keresett tárgy, vagyis az ujjunk. Az "igazi" délibábnál is ez akkor jön(ne) létre, ha az alul levő levegő (a kísérletban a pohár víz) sűrűsége, vagyis törésmutatója lenne nagyobb a felül levő levegő sűrűségénél.
    Képzeletben most fordítsuk fel a poharat, mint a jobboldali ábrán láthatjuk. Most az alul levő levegő sűrűsége nagyobb, a felül levőé pedig kisebb. Ez történik az országúton nyáron: a felhevült aszfalt erősen felmelegíti a legalsó levegőréteget, ami nagyon kitágul és ezáltal lesz ritkább. Hogy miért látunk vízszerű foltokat? A (jobboldali) ábrán figyeljük meg, hogy most a tükröződő felület felett levő tárgy képét látjuk lennt. Márpedig mi van fent - az égbolt kékje, ezt látjuk. A látszólagos vízfelület az ég tükörképe. És mi van lent - az aszfalt, vagyis a képet itt látjuk!
    Tehát a jobboldali "poharas" ábra igazolja a fentebb már bemutatott ábránk (a Mark Twain idézet után) helyességét!


Néhány érdekességet még a következő címeken is találhatunk:

http://hu.wikipedia.org/wiki/Délibáb_(jelenség) ,
http://www.vilaglex.hu/Fizika/Html/Delibab.htm ,
http://www.mozaweb.hu/Lecke-mozaWeb-A_feny-A_delibab_fata_morgana-99581 ,
http://sagv.gyakg.u-szeged.hu/tantargy/fizika/opt/lf1/delibab.htm ,

Kirándulásra fel!




Képek forrása: Internet, a rajzokat a Szerző készítette.







←   19. Tükrök                                         21. Mágnesesség és elektromosság   →




Szalkai István
Pannon Egyetem
Matematika Tanszék
Veszprém
szalkai@almos.uni-pannon.hu
2014.12.03.