La main à la pâte
السراب
03/03/2000
تاريخ
 
سؤال من
 
نحن نقوم بدراسة السراب ونود معرفة كيفية تكون السراب وحدوث التخيلات البصرية بطريقة مبسطة إذا أمكن.
 

 
 
13/03/2000
تاريخ
 
إجابة من
 
إن السراب تأثير ناتج عن سير الضوء في خطوط غير مستقيمة، وهناك العديد من التأثيرات، ويشاهد الاثنان الأساسيان أعلى أرض مسطحة ساخنة والآخر فوق مسطح مائي شاسع؛ ويكون الهواء بالحالة الأولى أسخن بالقرب من الأرض ومعامل الانكسار ضعيفاً مما يجعل الضوء يسير بسرعة أكبر وتنحني أشعة الضوء إلى الأعلى لذا نرى انعكاس السماء أو جسم بعيد على الأرض كما لو كان هناك ماء، وعند الاقتراب تزداد قيمة الزاوية المنحصرة بين الأشعة والأرض فيقل انحناء الأشعة فيختفي الماء؛ أما فوق سطح الماء فالهواء أبرد بالقرب من السطح ومعامل الانكسار كبير فيسير الضوء ببطء بالقرب من الماء وتنحني الأشعة نحو الأسفل، وفى حالة السفن المشاهدة في الأفق يبدو الشعاع الذي يصل إلى العين كما لو انه آت من ارتفاع مبالغ فيه، فإذا كان التأثر قويا استطعنا رؤية صورة مقلوبة للسفينة كما لو كانت السماء مرآة ولكن هذه الحالة نادرة الحدوث عن الحالة السابقة؛ ويفضل لفهم اتجاه انحناء الأشعة في حالة وجود انخفاض بمعامل الانكسار في الاتجاه الرأسي التحدث عن مساحة الموجات مع تذكر أن الأشعة دائما ما تكون عمودية على المساحات الموجية، فيسير المستوى الموجي الرأسي من أسرع بالأسفل عنه بالأعلى فوق أرض ساخنة فتنحني الأشعة إلى الأعلى بينما يسير أسرع بالأعلى عنه بالأسفل فوق مسطح مائي بارد فتنحني الأشعة إلى الأسفل. سراب بالصحراء أو فوق طريق ساخن تحت تأثير الشمس فيظهر انعكاس الشجرة ببركة ماء موقعها (أ) انخفاض درجة الحرارة انحناء الأشعة تحت تأثير الطريق الساخن : فيتحرك المستوى الموجي أسرع بالقرب من الأرض حيث يكون معامل الانكسار للهواء أضعف سراب على شاطئ البحر : تبدو السفينة أعلى مما هي عليه.
 
 
السراب

 
 
06/02/2002
تاريخ
 
إجابة من
 
لماذا يصعد الشعاع من جديد بعد أن نزل في حالة السراب السفلى؟ حيث ينبغي تبعا لقوانين الانكسار أن يتخذ الشعاع الموازي لسطح الأرض مسارا أفقيا حيث أنه يبقى بطبقة ذات معامل ثابت.
 
 
السراب

 
 
11/02/2002
تاريخ
 
إجابة من
 
قد يبدو كما لو كان الشعاع يستطيع السير أفقيا دون انحراف عند توزيع المعامل بالطبقات أفقيا، ولكن لا يتكون الضوء من أشعة منعزلة وإنما ينتشر في صورة موجات تخضع لمعادلة الانتشار المنحدرة من معادلات ماكسويل، فشعاع كشعاع الليزر ما هو إلا حزمة من الأشعة التي لا تستطيع تجاهل عدم ثبوت المعامل بطرفيها فتسير الأشعة بإحدى الجوانب أسرع من الأشعة المقابلة ويتحرك طور الموجة بهذا الجانب بطريقة أسرع مما يقوس مسار مجموع الأشعة