大自然是变幻无穷的。夏日里在平静的海面上，有时竟会耸起楼台亭阁，繁华闹市，甚至会见到仿佛在空中航行的船舶。沙漠中，也会出现这类情形。这就是人们常说的海市蜃楼景象。
    世界上最著名的一处海市蜃楼发生在意大利墨西那海峡对面的西西里岛。墨西那市映射在天空中，神奇的城堡飘浮在天上。意大利人称它为法达·摩根，因为传说中摩根是引起海市蜃楼的魔女。
    我国山东省蓬莱市蓬莱阁对面的海域，1988年6月17日出现了罕见的海市蜃楼奇观。从蓬莱阁向北望去，在长达50多千米的海面上耸立着从未见过的岛屿，岛上有清晰可见的高楼大厦，冒着烟的烟囱。种种奇观，历时约5小时，就像神话世界一般。有幸的是人们第一次拍摄到了海市蜃楼的实况，电视台不止一次地播放，使更多的人欣赏到这一奇特的自然景观。
    海市蜃楼是在特殊的气象条件下，光线通过折射率不均匀的大气层引起的光学现象。我们知道，光在均匀介质中沿直线传播，远处望去，只能见到地平线以上的景物。但光在非均匀大气层中传播，光线就会发生弯曲。如图4-12所示，大气由一层层折射率不等的介质密接组成，(每一层的厚度趋于零，层数趋于无限大)。如果空气层的折射率从下向上由大到小连续变化，即
    n1>n2>n3……>nm……
    根据光的折射定律有
    n1sinθ1=n2sinθ2=n3sinθ3=……=nmsinθm……
    则有
    θ1<θ2<θ3……θm……
    折射角越来越大，光线就会逐渐偏离法线方向而弯曲。在折射率连续变化的极限情况下，折射光线就变成了一条连续曲线。反过来，如果从下至上折射率是由小到大连续变化的，则折射角越来越小，光线就会逐渐靠近法线而弯曲。