ظاهرة السراب ؟!!!

بسم الله الرحمن الرحيم


ان ظاهرة الانعكاس الكلي الداخلي لها تطبيقات كثيرة في حياتنا واحدى هذه التطبيقات هي ظاهرة السراب.


والسراب هو
عبارة عن ظاهرة طبيعية تحدث بسبب الاختلاف في كثافة طبقات الهواء القريبة
من سطح الارض وحدوث الانعكاس الكلي الداخلي في إحداها عندما تزيد زاوية
سقوط الاشعة فيها عن الزاوية الحرجة.
وتفسيرا
لما يشاهده المسافر في الصحراء وفي المناطق القطبية أثناء النهار من صور
مقلوبة للأشياء كالاشجار والحيوانات فإن ذلك مرده الى وجود ظاهرة السراب .


والسراب نوعين هما:


السراب الصحراوي
والذي يحدث عندما تكون الشمس ساطعة ترتفع درجة حرارة سطح الارض فتسخن طبقة
الهواء التي فوقها فتكون درجة حرارة الهواء في الطبقة التي تليها أقل
سخونة وهكذا تنتقل الاشعة الصادرة عن الاجسام على سطح الارض من منطقة هواء
بارد نسبيا الى أخرى أسخن فتنكسر الاشعة عند السطح الفاصل بينهما مبتعدة
عن العمود المقام على السطح الفاصل من نقطة السقوط وتستمر كذلك الى أن تصل
زاوية السقوط الى زاوية أكبر من الزاوية الحرجة فتنعكس انعكاس كلي داخلى
ونتيجة لذلك يسير الضوء الى عين الناظر عبر المسار المبين في الشكل
المجاور على أنه خيال مقلوب .



والسراب القطبي
الذي يحدث نتيجة اختلاف كثافة طبقات الهواء القريبة من الارض حيث تكون
الطبقات القريب من الارض عاليه البرودة والاعلى منها تتميز أنها اقل برودة
في هذه الحالة تنتقل الأشعة الصادرة عن الاجسام على سطح الارض من منطقه
هواء بارد جدا الى منطقه هواء اقل برودة فتنكسر الأشعة عند السطح الفاصل
مبتعدة عن العمود المقام عليه وتستمر كذلك الى ان تصل الى زاوية سقوط اكبر
من الزاوية الحرجة وعندها يرى الناظر امتداد االاشعه المنعكسة ليشاهد
خيالا مقلوبا .


تفسير ظاهرة السراب


فى الأيام شديدة الحرارة ترتفع درجة حرارة الطبقات الهوائية الملاصقة لسطح الأرض..


فتقل كثافتها عن كثافة الطبقات التى تعلوها..


ويترتب على ذلك أن تكون معاملات إنكسار طبقات الهواء العليا أكبر من تلك التى تحتها..


لذلك إذا تتبعنا شعاعاً ضوئياً صادراً من قمة نخلة مثلاً..


فإن هذا الشعاع عند إنتقاله من الطبقة العليا إلى الطبقة التى تقع تحتها ينكسر مبتعداً عن العمود..


وعند إنتقاله من هذه الطبقة إلى التى تليها يزداد إنحرافه..


وهكذا يزداد إنحراف الشعاع أثناء إنتقاله خلال طبقات الهواء المتتالية، متخذاً مساراً منحنياً..


وعندما تصبح زاوية سقوطه فى إحدى الطبقات أكبر من الزاوية الحرجة بالنسبة للطبقة التى تحتها..


فإن
الشعاع الضوئى ينعكس إنعكاساً كلياً، متخذاً مساراً منحنياً إلى أعلى حتى
يصل إلى العين التى ترى صورة قمة النخلة على إمتداد الشعاع الذى يصلها..


وهذا يفسر رؤية صورتها مقلوبة، فيظن المراقب أن هناك ماء