Hiện tượng mặt đường nhựa khô ráo vào lúc trưa nắng trông như bị ướt nước từ xa là một ảo ảnh quang học thú vị. Chúng ta thường bắt gặp hình ảnh này trên những con đường cao tốc hoặc đường quốc lộ trải nhựa vào những ngày hè oi bức. Vậy nguyên nhân nào gây ra ảo ảnh này?
Thực tế, đây là một dạng của hiện tượng phản xạ toàn phần, một khái niệm quan trọng trong vật lý ánh sáng. Để hiểu rõ hơn, chúng ta cần xem xét điều kiện thời tiết và đặc điểm của mặt đường nhựa.
Vào lúc trưa nắng, mặt đường nhựa hấp thụ nhiệt mạnh mẽ, khiến lớp không khí ngay sát bề mặt đường nóng lên đáng kể. Nhiệt độ giảm dần khi lên cao, tạo ra sự khác biệt về mật độ không khí. Không khí nóng có mật độ thấp hơn không khí lạnh.
Ảo ảnh mặt đường nhựa phản xạ ánh sáng như nước vào trưa nắng
Khi ánh sáng từ bầu trời truyền xuống và gặp lớp không khí nóng gần mặt đường, nó sẽ bị khúc xạ. Nếu góc tới đủ lớn, lớn hơn góc giới hạn, ánh sáng sẽ bị phản xạ toàn phần trở lại mắt người quan sát.
Hiện tượng phản xạ toàn phần xảy ra do sự khác biệt về chiết suất giữa các lớp không khí có nhiệt độ khác nhau. Chiết suất của không khí nóng thấp hơn chiết suất của không khí lạnh. Ánh sáng truyền từ môi trường có chiết suất cao sang môi trường có chiết suất thấp, nếu góc tới lớn hơn góc giới hạn, sẽ xảy ra phản xạ toàn phần. Điều này giải thích tại sao chúng ta thấy hình ảnh phản chiếu của bầu trời trên mặt đường, tạo cảm giác như có một lớp nước mỏng.
Do đó, Lúc Trưa Nắng Mặt đường Nhựa Khô Ráo nhưng ta lại thấy như có nước, thực chất là do hiện tượng phản xạ toàn phần ánh sáng từ bầu trời gây ra. Điều kiện cần thiết để hiện tượng này xảy ra là sự chênh lệch nhiệt độ lớn giữa các lớp không khí gần mặt đường và góc tới của ánh sáng phải đủ lớn.
Ngoài ra, một số yếu tố khác cũng có thể góp phần vào ảo ảnh này. Bề mặt đường nhựa thường có màu đen hoặc sẫm màu, hấp thụ nhiệt tốt hơn và tạo ra sự tương phản rõ rệt hơn. Bề mặt đường không hoàn toàn bằng phẳng, có những gợn sóng nhỏ cũng có thể làm tăng hiệu ứng phản xạ.
Ảo ảnh này không chỉ là một hiện tượng quang học thú vị mà còn có thể gây ra những hiểu lầm nguy hiểm cho người lái xe. Người lái xe có thể nhầm lẫn với vũng nước và có những phản ứng không cần thiết, gây mất an toàn giao thông. Do đó, cần nhận biết và hiểu rõ hiện tượng này để lái xe an toàn hơn lúc trưa nắng trên những đoạn đường nhựa.
