Definisi fatamorgana adalah keadaan jalan beraspal yang panasa sehingga kelihatan seperti genangan air. Peristiwa ini akibat pemantulan sempura. Fatamorgana juga sering terjadi di padang pasir.
Ketika matahari terik, lapisan udara yang paling dekat dengan aspal / pasir jauh lebih panas daripada lapisan udara di atasnya. Akibatnya, lapisan udara yang dekat aspal / pasir mempunyai rapat optic lebih kecil daripada rapat optic udara di atasnya. Oleh karenanya, jika kita melihat dengan sudut datang lebih besar dari sudut kritisnya, maka seolah-olah ada baying-bayang air di atas aspal / padang pasir. Peristiwa semacam inilah yang disebut dengan fatamorgana.

Sumber: http://id.shvoong.com/exact-sciences...#ixzz2M14uC3Hb

Pembentukan fatamorgana menurut ahli science.
Fatamorgana bisa di bilang bayangan yang menipu, yang biasanya terjadi pada orang yang berpergian jauh melewati gurun pasir yang gersang dan panas, sebaiknya apabila ada yang mengalami, terlihatnya danau, atau sungai di daerah gurun, tidak usah di hiraukan lagi, karena bisa di pastikan itu hanyalah fatamorgana, dan berikut ini adalah penjelasan mengenai pembentukan fatamorgana.
Fatamorgana terbentuk di padang pasir panas ketika udara sangat panas sehingga udara mebelokkan dan menyimpangkan sinar matahari. citra berkilauan yang di timbulkan fatamorgana sering mengecoh para musafir di padang pasir. Orang mengira bahwa merika melihat sebuah oase ataukota di cakrawala, padahal kenyataannya oase atau kota tersebut tidak ada. dalam kondisi kondisi tertentu, seperti bentangan jalan aspal atau padang pasir udara memanas karena sinar matahari yang sangat menyengat. Cahaya matahari yang memancar ke bawah dari puncak suatu objek, misalnya unta di atasnya, akan terpancar melalui udara dingin secara normal. ketika langit adalah objek fatamorgana, daratan secara keliru di anggap sebagai danau atau kebangan air.

Fatamorgana seringkali terjadi di sekeliling kita. Fatamorgana merupakan pantulan cahaya oleh lapisan udara yang sangat panas akibat pemanasan Bumi. Benda dan bayangan pantulannya terlihat seperti pemukaan air.Kata fatamorgana diambil dari bahasa Italia, dari nama seorang saudari Raja rthur yaitu Faye le Morgana, Konon, ia merupkan seorang peri yang dapat berubah-ubah rupa. Namun sebenarnya dalam peristiwa fatamorgana terdapat suatu konsep Fisika yang kadang terlupakan yaitu konsep pembiasan. Fatamorgana sering terjadi di gurun pasir, jalan-jalan beraspal, dan lautan. Dalam kajian fisika, prinsip terjadinya fatamorgana berawal dari proses pembiasan yang terjadi pada dua medium melalui lapisan-lapisan udara yag memiiki perbedaan suhu. Proses terjadinya fatamorgana berawal dari adanya perbedaan kerapatan antara udara dingin dan udara panas. Udara dingin memiliki kerapatan lebih pekat dan lebih berat dibandingkan udara panas. Dalam kenyataannya, lapisan udara yang panas yang ada di dekat tanah terperangkap oleh lapisan udara yang lebih dingin di atasnya. Cahaya dibiaskan ke arah garis horisontal pandangan dan akhirnya berjalan ke atas karena pengaruh internal total. Pemantulan internal total (total internal reflection) adalah proses pemantulan seberkas cahaya pada permukaan batas antara satu medium dengan medium yang lain yang indeks biasnya lebih kecil, jika sudut datang ke medium kedua melebihi suatu sudut kritis tertentu.Dengan demikian, cahaya berjalan di dalam medium yang memiliki indeks bias yang tinggi seperti air, kaca, dan plastik ke medium yang memiliki indeks bias lebih rendah seperti udara. Akibatnya gambar dengan sifat semu dan terbalik akan membentuk fatamorgana.
2. Pada siang hari, sinar Matahari sangat terik sehingga membuat jalan beraspal yang hitam menjadi sangat panas. Aspal yang panas itu akan meradiasikan panas sehingga udara di sekitar jalan menjadi sangat panas. Udara panas tersebut akan memantulkan bayangan langit biru dan awan-awan seperti halnya kolam berisi air. Inilah fatamorgana. Hal yang sama juga terjadi di gurun pasir.
Sekarang pertanyaannya, kenapa udara panas dapat membentuk bayangan langit? Jawabannya, karena ada proses pembiasan (pembelokan cahaya). Akibat panas aspal atau gurun pasir, udara di atasnya berlapis-lapis. Tiap lapisan suhunya berbeda, makin dekat dengan aspal atau gurun pasir makin panas. Sinar yang berasal dari langit atau awan akan mengalami pembiasan berantai (sinarnya dibelokkan) oleh lapisan-lapisan itu, sampai akhirnya sinar ini berbalik ke atas (orang sering menyebutnya sebagai pemantulan total).Ketika sinar itu mengenai mata orang, maka orang akan melihatnya sebagai sesuatu yang kebiruan muncul dari aspal atau gurun pasir (seperti kolam air). Agar lebih jelas, lihat ilustrasi. Jadi, fatamorgana bukan karena mata kelelahan. Fenomena ini nyata dan dapat difoto. Yang jadi masalah adalah kesalahan interpretasi di otak kita.