فيزياء

ما هي السراب؟


بحيرة محاطة بأشجار النخيل في وسط الصحراء. هذا هو ما يسمى واحة. أو بالأحرى ، ستكون واحة إذا لم تكن مجرد سراب. هكذا يحدث دائمًا في الرسوم الكاريكاتورية: يندفع المسافر المتعب والعطش نحو تلك الواحة الاستوائية ، وفقط عندما يوشك على الغوص ، تختفي البحيرة مع جميع أشجار النخيل.

صحيح أن هذا النوع من السراب مجرد خيال ، ولكن السراب موجود بالفعل ويمكن أن يجعله يبدو أنه لا يوجد ماء. خلافا للاعتقاد الشائع ، ليست السراب من الهلوسة الناجمة عن الحرارة الشديدة. إنها ظاهرة بصرية حقيقية تحدث في الجو ويمكن حتى تصويرها.

أنت أيضا لا يجب أن تكون في الصحراء لترى سرابًا. تحدث في كثير من الأحيان ، على سبيل المثال ، على الطرق السريعة الكبيرة في الأيام الحارة. من بعيد ، تشاهد صورة مركبة يبدو أنها تنعكس في الأسفلت على الطريق ، مما يعطي انطباعًا واضحًا بأن الأسفلت رطب وأن السيارة قد انعكست بواسطة بركة. ولكن كلما اقتربت ، لاحظت أن الطريق السريع جاف تمامًا.

انحراف الضوء

مصطلح سراب يأتي من التعبير الفرنسي. انظر الى نفسك هذا يعني انظر إلى نفسك ، وانظر إلى نفسك في المرآة. تتشكل الميراج من ظاهرة يطلق عليها علماء الفيزياء الانكسارية - وهي ليست أكثر من انحراف أشعة الضوء.

حسنًا ، ولكن لكي نفهم لماذا يشكل انحراف الضوء السراب ، يجب أولاً أن تفهم كيف تبدو رؤيتنا. يمكننا أن نرى فقط لماذا تعكس الأشياء أو تنبعث منها ضوء. هذا هو بالضبط هذا الضوء الذي يصل عيوننا التي يتم إرسالها بواسطة إشارات كهربائية إلى الدماغ. عند تفسير الإشارات ، يقوم الدماغ بتشكيل الأشياء وبالتالي نرى الأشياء.

المشكلة (إذا استطعنا اعتبار هذه المشكلة) هي أن عقلك يفهم أن الأشعة الضوئية تنتشر دائمًا في خط مستقيم. قد يكون هذا صحيحًا إذا لم تتعرض الأشعة أبدًا لأي انحرافات على طول الطريق. يمكن أن يحدث التحيز الخفيف عند ضرب البرق من خلال الوسائط بكثافات مختلفة ، مثل الماء إلى الهواء ، أو من الهواء البارد إلى الأكثر دفئًا ، أو من خلال العدسات.

يمكنك بسهولة ملاحظة ظاهرة الانكسار بوضع قلم رصاص داخل كوب من الماء. عند تركه مغمورًا جزئيًا ، ستلاحظ أن القلم الرصاص يبدو مكسورًا ، وهذا غير صحيح تمامًا. حالة أخرى من الانكسار هي حالة صياد يرى سمكة في البحر ويرى أنها أقرب إلى السطح مما هي عليه. في هذين المثالين ، نرى الكائنات في وضع مختلف عما هي عليه بالفعل. هذا لأننا لا نرى منحنى الضوء ؛ نحن نرى فقط آثار هذا الطية.

لكن الآن عدنا إلى السراب! هل لاحظت أنه على الشاطئ ، في الأيام المشمسة جدًا ، ترى أشياء بعيدة بعض الشيء متقلبة؟ الظاهرة الفيزيائية التي تجعل هذه الصور تبدو هشة هي نفس تكوين السراب في الصحراء أو على الطرق.

بسبب الحرارة الشديدة ، تتشكل طبقة من الهواء الدافئ بالقرب من الأرض. وهذا الهواء أقل كثافة من الهواء الموجود بالطبقة أعلى من البرودة. عندما تنتشر أشعة الضوء بشكل أسرع في الهواء الدافئ ، فإنها تنحني للأعلى. ولكن بينما يفسر دماغنا أن الضوء قد سلك طريقًا مستقيمًا ، فإن ما نراه هو صورة الكائن ، التي قد تكون شجرة نخيل ، على سبيل المثال ، مقلوبة ، كما لو كانت تنعكس في البرك على الطريق ، أو بحيرة في الصحراء. الماء وهمي ، لكن شجرة النخيل وصورتها حقيقية. هذا النوع من السراب يسمى السراب السفلي.

سفن الشبح

هناك نوع آخر من السراب ، وهو أندر ، وأكثر إثارة للإعجاب ، وهو ما يسمى السراب العالي. على عكس السراب السفلي ، تحدث هذه الخلايا عن طريق توزيع الحرارة العكسي ، أي طبقة هواء أكثر برودة بالقرب من السطح وفوق طبقة الهواء الأكثر دفئًا. يصعب أيضًا رؤية هذه السراب لأنها موجودة في المناطق القطبية أو الماء البارد جدًا.

سراب أعلى يجعل الكائن تبدو أعلى بكثير من ما هو عليه حقا. قد ترى ، على سبيل المثال ، قاربًا يطفو في الهواء ، أو قد يبدو أطول بكثير مما هو عليه بالفعل. في حالة السراب البحري ، من الممكن تشكيل صور مقلوبة للسفن التي لم تظهر بعد بسبب انحناء الأرض. ولكن أيضا الصور المباشرة والمعلقة للأفق ممكنة. ربما هذا هو المكان الذي تأتي منه أساطير سفن الأشباح.

يسجل كتاب غينيس للأرقام أكثر الأشياء البعيدة التي شوهدت من خلال سراب. كانت السفينة الشراعية إيفي م. موريسي في منتصف الطريق بين غرينلاند وأيسلندا في 17 يوليو 1939 ، عندما اكتشف الكابتن روبرت بارليت نهر سنايلز جوكول الجليدي في أيسلندا ، والذي كان من المفترض أن يكون على مسافة 536 إلى 560 كم. ومع ذلك ، كانت المسافة الظاهرة بين 40 و 50 كم فقط. إن لم يكن للسراب ، لا يمكن رؤية الأنهار الجليدية أكثر من 150 كم. ومن المعروف الآن أن العديد من الأنهار الجليدية التي تم اكتشافها كانت في الواقع سراب. مذهلة ، لا؟

تستطيع أن ترى ظاهرة بصرية مماثلة لسراب أعلى في أي يوم سماء صافية. نظرًا لأن الغلاف الجوي للأرض ليس وسيطًا متجانسًا - فكلما كان الارتفاع أعلى ، أرق الهواء - تقل كثافة الغلاف الجوي من سطح إلى آخر. هذه الحقيقة تجعل الضوء من النجم يمر عبر الغلاف الجوي في مسار غير مستقيم.

وبالتالي ، عندما ننظر إلى الشمس ، فإننا لا نراها في موقعها الفعلي ، ولكن أعلى مما هي عليه بالفعل. لذلك ، يمكن رؤية الشمس بعد غروب الشمس وقبل شروق الشمس ، حتى تحت الأفق. أيضًا ، عندما تكون الشمس أو القمر قريبة جدًا من الأفق ، فإن أشعة الضوء من الحافة السفلية تنحني بشكل أكثر حدة عن الأشعة من الحافة العلوية ، مما يجعلها تبدو إهليلجية.

المصدر: Invivo ، العلوم.

فيديو: السراب - حاج تقوليلي ابن عمي وليه ! لا تابعي مسلسلات كتير مشان ما ينبخش مخك ! بسام كوسا (سبتمبر 2020).