Теория:

Мираж — это оптическое явление в атмосфере, которое представляет собой преломление света на границе между резко различными по плотности и температуре слоями воздуха. Это оптический эффект, в результате которого наблюдатель видит объекты, находящиеся далеко за горизонтом.
 
Фата-моргана — редко встречающееся сложное оптическое явление в атмосфере, состоящее из нескольких форм миражей, при котором отдалённые объекты видны многократно и с разнообразными искажениями. Это явление возникает, когда в нижних слоях атмосферы образуется (обычно вследствие разницы температур) несколько чередующихся слоёв воздуха различной плотности, способных давать зеркальные отражения. В результате отражения, а также и преломления лучей реально существующие объекты дают на горизонте или над ним по несколько искажённых изображений, частично накладывающихся друг на друга и быстро меняющихся во времени, что и создаёт причудливую картину фата-морганы.
 
shutterstock_1420266704.jpg
Рис. \(1\). Мираж
 
Обычно миражи возникают в жарких условиях, когда солнечные лучи проходят через слои воздуха с различной температурой. Тёплый воздух, обычно находящийся ближе к поверхности земли, имеет меньшую плотность по сравнению с холодными слоями выше. Это приводит к тому, что световые лучи изгибаются, создавая эффект визуального обмана.
 
29.png
Рис. \(2\). Появление миража
 
Например, на горячих дорогах или пустынных просторах можно увидеть, как вдали появляется блестящая водная поверхность. Это нечто большее, чем просто оптическая иллюзия; мираж может нас обмануть, создавая правдоподобные образы, которые сами по себе не существуют. Эти феномены особенно интересны для исследователей и учёных, поскольку они затрагивают основы оптики и физики света.
 
Миражи не ограничиваются только сухими и жаркими условиями. Влажная среда, такая как болота или озёра, также может создавать миражи, когда капли воды в воздухе влияют на световые лучи. В этом случае свет может отражаться от поверхности воды, создавая впечатление, что перед тобой лежит один или несколько объектов.