신기루란 대기 중에서 온도 차이가 나는 공기에 의해 빛이 굴절되어 나타나는 현상으로,
물체가 실제의 위치가 아닌 다른 위치에 있는 것처럼 보이는 것을 말합니다.
한여름의 낮에 차를 타고 도로를 달리다 보면 도로에 물이 고여 있는 것처럼 보일 때가 있습니다.
하지만 실제로 도로를 자세히 관찰하여 보면 물은 고여 있지 않습니다.
이러한 이유는 바로 빛의 굴절 때문입니다. 도로 표면의 공기는 강렬한 햇빛으로 인하여 뜨겁게 가열되고, 도로 위쪽의 공기는 도로 표면보다 차갑게 됩니다.
하늘에서 아래쪽으로 반사된 빛은 보통 차가운 공기를 지나 도로 쪽으로 똑바로 나아갑니다.
이 때 빛은 도로 가까이를 지나면서 뜨거운 공기로 인하여 위쪽으로 굴절되고, 관측자의 눈에는 마치 뜨거운 도로 쪽에서 빛이 나온 것처럼 보이게 됩니다.
하늘에서 아래쪽으로 반사된 빛 중의 일부는 굴절하지 않고 똑바로 관측자의 눈에 들어오기 때문에 실제 하늘의 모습도 볼 수 있습니다.
따라서 하늘의 모습 가운데 하나는 실제 하늘의 모습이고, 다른 하나는 거꾸로 보이는 하늘의 신기루 모습입니다. 하늘이 신기루의 대상이 되어 도로에 물이 고여 있는 것처럼 보이게 된 것입니다.
사막에서도 모래가 뜨겁게 달궈지게 되면 위와같은 현상이 나타나 물이 존재하는 것처럼 보이게 됩니다.
