複雜蜃景(Fata Morgana)專指擁有多重影像的特殊上蜃景，形成於高緯度海面上，也是「飛行荷蘭人」的主要成因。本研究主要藉由探討介質折射率梯度變化與觀察者高度位置等變因，釐清複雜蜃景形成與觀察的最佳條件。藉由控制高濃度糖水溶液擴散形成的密度梯度，我們在六十公分的水缸中重建出形成複雜蜃景的環境，主要是因為糖水溶液中的折射率梯度遠大於海面上空氣的逆溫梯度所造成之折射率變化。為了進一步解析光在複雜折射率介質中之行進模式，我們以綠雷射光入射糖溶液，在側向以相機紀錄光的行進軌跡，分析探討其折射現象。我們同時利用相機觀察放置於水缸另一側的模型船，藉以觀察實際蜃景的形成與演化。本研究中我們另發展一套光軌跡的模擬程式，以協助實驗的進行與驗證實驗的成果。藉由實驗與理論模擬相互映證，充分探討複雜蜃景的成像與形成的最佳條件。
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