Il miraggio è un'illusione ottica naturale (fenomeno ottico).

Esso si verifica quando i raggi del Sole incontrano uno strato d'aria più caldo rispetto agli strati sovrastanti dove l'aria è più fredda ed ha una densità maggiore. Così i raggi di luce subiscono una riflessione totale ed è possibile vedere le immagini come se fossero veramente riflesse al suolo.

Questo fenomeno ottico si spiega in maniera relativamente semplice col principio della rifrazione ottica. Si ha un miraggio inferiore se gli strati di aria più prossimi al suolo sono molto più caldi (e quindi meno densi) rispetto agli strati superiori.

L'indice di rifrazione dell'aria calda è minore di quello dell'aria fredda e perciò un raggio proveniente da oggetti relativamente lontani, che quindi formano un angolo con l'orizzontale inferiore all'angolo critico, viene riflesso totalmente verso l'osservatore che può quindi osservare un'immagine capovolta e posizionata al di sotto dell'oggetto originale dando l'effetto che vi sia una pozzanghera che consente all'oggetto di specchiarsi. L'angolo critico di incidenza al di sotto del quale si ha riflessione totale è

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