Perché quando c'è caldo sembra che ci siano delle pozzanghere sulla strada?

E' un fenomeno ben noto, che si osserva soprattutto quando c'è molto caldo: in lontananza sembra che la strada sia bagnata, ma man mano che si procede si vede che la strada è asciutta, e le pozzanghere appaiono sempre lontane.

Si tratta di un'illusione ottica, dovuta al fatto che i raggi luminosi in questo caso non si propagano in linea retta, e all'interpretazione da parte del cervello dell'immagine che riceve.

In figura si vede un oggetto, che si trova sopra la strada (ad esempio, un albero, un cartello, un'auto). Perché l'omino possa vedere l'oggetto, dei raggi luminosi provenienti dall'oggetto devono raggiungere l'occhio dell'osservatore. In condizioni normali, i raggi si propagano in linea retta, e il cervello dell'omino è in grado di interpretare la direzione di provenienza per collocare correttamente l'oggetto nello spazio. Se c'è molto caldo, la strada si scalda molto di più dell'aria, con la conseguenza che gli strati d'aria inferiori, vicino alla strada, sono più caldi, e gli altri via via più freddi allontanandosi. Siccome la temperatura dell'aria influenza la sua densità, e questa il suo indice di rifrazione, l'effetto è che il mezzo in cui si propagano i raggi luminosi non ha un indice di rifrazione omogeneo, ma un indice minore in basso e gradualmente maggiore in alto.

schema esplicativo

I raggi luminosi seguono il precorso che consente il cammino ottico più breve, che non è il cammino geometrico, ma un percorso che tiene conto sia della distanza effettivamente percorsa, sia della resistenza incontrata a causa del mezzo. Il percorso curvo sfrutta gli strati più bassi, dove la luce è meno frenata, ottenendo un cammino ottico dall'oggetto all'omino più breve di quello rettilineo.

Il cervello dell'omino viene ingannato due volte: la prima quando riceve un raggio luminoso dal basso, interpretando quindi la posizione dell'oggetto più in basso di quella reale, non potendo sapere che il raggio era curvo; la seconda quando interpreta l'immagine dell'oggetto immerso nella strada come riflessione da parte di una pozzanghera d'acqua, cioè quando cerca di dare un senso a quello che vede.

Questo tipo di illusione ottica si chiama miraggio inferiore, perché mostra un oggetto in una posizione inferiore a quella reale. Esistono altri tipi di miraggi e di fenomeni ottici; per una rapida rassegna, con spiegazioni semplici, consiglio questa pagina.