海市蜃楼是一种因光的折射而形成的自然现象,也用这个词作为成语比喻虚无缥缈而不实际存在的事物.1987年我国拍摄了同名电影,另有乐队等以此为名.
当光线在同一密度的均匀介质内进行的时候,光的速度不变,它以直线的方向前进,可是当光线倾斜地由这一介质进入另一密度不同的介质时,光的速度就会发生改变,进行的方向也发生曲折,这种现象叫做折射.当你用一根直杆倾斜地插入水中时,可以看到杆在水下部分与它露在水上的部分好象折断的一般,这就是光线折射所成的,有人曾利用装置,使光线从水里投射到水和空气的交界面上,就可以看到光线在这个交界面上分两部分：一部分反射到水里,一部分折射到空气中去.如果转动水中的那面镜子,使投向交界面的光线更倾斜一些,那么光线在空气中的折射现象就会显得更厉害些.当投向交界面的光线如左下图所示的情况时,光线就全部反射到水里,再没有折射到空气中去的光线了.这样的现象叫做全反射.空气本身并不是一个均匀的介质,在一般情况下,它的密度是随高度的增大而递减的,高度越高,密度越小.当光线穿过不同高度的空气层时,总会引起一些折射,但这种折射现象在我们日常生活中已经习惯了,所以不觉得有什么异样.在夏季,白昼海水湿度比较低,特别是有冷水流经过的海面,水温更低,下层空气受水温更低,下层空气受水温影响,较上层空气为冷,出现下冷上暖的反常现象（正常情况是下暖上凉,平均每升高100米,气温降低0.6℃ 左右）.下层空气本来就因气压较高,密度较大,现在再加上气温又较上层为低,密度就显得特别大,因此空气层下密上稀的差别异常显著.假使在我们的东方地平线下有一艘轮船,一般情况下是看不到它的.如果由于这时空气下密上稀的差异太大了,来自船舶的光线先由密的气层逐渐折射进入稀的气层,并在上层发生全反射,又折回到下层密的气层中来；经过这样弯曲的线路,最后投入我们的眼中,我们就能看到它的像.由于人的视觉总是感到物像是来自直线方向的,因此我们所看到的轮船映像比实物是抬高了许多,所以叫做上现蜃景.
登州海中,时有云气,如宫室、台观、城堞、人物、车马、冠盖,历历可见,谓之海市.或曰：“蛟蜃之气所为”,疑不然也.欧阳文忠曾出使河朔,过高唐县,驿舍中夜有鬼神自空中过,车马人畜之声一一可辨,其说甚详,此不具纪.问本处父老,云：二十年前尝昼过县,亦历历见人物.土人亦谓之海市,与登州所见大略相类也.
【译文】
在登州的海上,有时候会出现云雾空气,象宫殿居室、台阁景观、城墙垣堞、人物、车马、楼屋顶盖,（都）清晰可见,把它（这种景象）叫做“海市”.有人说：“（这是）蛟龙吐气而形成的.”（我）怀疑不是这样的.欧阳文忠曾经河朔去出使 ,路过高唐县,在驿馆的房屋中夜间听到有鬼神从天空而经过,车马人畜的声,都一一可分辨出．他说的非常详细,这里不详细摘录了.询问本地的老人,说：“二十年前曾在白天路过这个县,也清楚可以看见人与物.”当地人也称这（种景象）为“海市”.同登州所看见的大致上相同.