المپياد جهاني فيزيك
 پيوندهاي المپياد فيزيك
 
 سراب (زنگ تفريح شماره‌‌ي 199)
سراب (زنگ تفريح شماره‌‌ي 199)زنگ تفريح فيزيك
پديده‌ي سراب، اپتيك

 

سراب
 
 
 
 
 
 
پديده‌ايست اُپتيكي و طبيعي كه پرتوهاي نور تصويري غير حقيقي از اجرام دوردست يا آسمان مي‌سازند. ريشه‌ي اين كلمه از فرانسه است( ميراژ) و لاتين آن (mirare) به معناي نگاه كردن به يا شگفت زده شدن از. در عربي هم معنا را دارد و ريشه‌‌ي كلمه‌ي آينه است.
سراب با تجسم كردن كاملاً فرق دارد، تصويري كه ايجاد مي‌شود تجسم نيست و يك تصوير اُپتيكي واقعي است و با دوربين قابل عكاسي. پرتوهاي نور شكسته شده و تصويري غيرحقيقي براي بيننده ايجاد مي‌كنند. مثلاً تصاوير پاييني سراب (inferior) به‌راحتي بيننده را به اشتباه مي‌اندازد كه شخصيدر دوردست‌ ديده مي‌شود.
سراب را به سه دسته تقسيم مي كنيم: پاييني (inferior)، بالايي (superior)، ساحره (Fata Morgana) كه كلمه‌اي ايتاليايي است و به نوعي همان نوع بالايي است كه به شكل غيرمعمولي جزييات بيشتري دارد و تصاوير عمودي هستند و مي توانند سرابي با تغييرات سريع بسازند.
 
 
دليل
 
هواي سرد چگال‌تر از هواي گرم است و در نتيجه انعكاس بيشتري دارد. وقتي نور از هواي سرد عبور مي‌كند از مرز مشخص خود با هواي گرم عبور مي‌كند. پرتوهاي نور از مسير تغييرات لايه‌هاي مختلف دمايي هوا خم مي‌شوند. وقتي پرتوهاي نور از منطقه‌ي گرم‌تر به سردتر مي‌روند، پرتوهاي نور در مسير تغيير دمايي خم مي‌شوند. اگر هواي نزديك زمين گرم‌‌تر از ارتفاع بالاتر از خود باشد،‌پرتوهاي نور به‌شكل مقعر خم مي‌شوند. يعني جهت رو به بالا (شكل2).
 
وقتي پرتو به چشم بيننده مي‌رسد، لايه بيروني مجازي در خط ديد به‌صورت برعكس ديده مي‌شود. نتيجه اينست كه تصوير پاييني آسمان گويي روي زمين است. بيننده به اشتباه فكر مي‌كند آب مي‌بيند كه تصوير آسمان را منعكس مي‌‌كند.
در حالتي كه هواي نزديك زمين سردتر باشد، پرتوهاي نور منحي رو به پايين دارند و تصوير بالاي را ايجاد مي‌كند.
 
 
 
دماي معمول جو زمين در گراديان (تغييرات) عمودي، 1- درجه سانتي‌گراد در متر در ارتفاع است (عدد منفي است زيرا با افزايش ارتفاع سردتر مي‌شود). براي اينكه سراب اتفاق بيافتد، گراديان دما بايد بيش‌از اين مقدار باشد. مقدار گراديان دما بايد حداقل 2 درجه در متر باشد. ولي تا به 4 تا 5 درجه در متر نرسد، سراب قابل ملاحظه نيست. اين شرايط زماني اتفاق مي‌افتد كه گرماي سطحي زمين زياد باشد. مثلاً وقتي خورشيد روي شن يا آسفالت در حال تابيدن باشد. در نتيجه تصوير پاييني ايجاد مي‌شود.
 
 
 
 
 
تصوير پاييني
 
دليل اين نام اينست كه تصوير زير جسم حقيقي نسبت به زمين است. جسم حقيقي آسمان آبي يا هر جسمي در دوردست در جهت خط ديد است. اگر در كوير يا بيابان سفر كرده باشيد حتماً چنين تصويري را ديده‌ايد كه حتي شبيه درياچه به‌نظر مي‌رسد. در جاده‌هاي آسفالت حتي به نظر مي‌رسد آب و يا روغن روي زمين ريخته است. به اين تصوير سراب بيابان يا جاده‌اي گفته مي‌شود. توجه داشته باشيد كه شن و سنگفرش مي‌توانند بسيار گرم شوند و بيش از 10 درجه برسند كه از هواي بالاي خود گرم تر هستند و اين دليل بسيار خوبي براي سراب است.
 
 
 
 
تصوير بالايي
 
وقتي اتفاق مي‌افتد كه هواي زير خط ديد سردتر از بالاي آن (واروني دما) باشد. دراين حالت پرتوهاي نور به سمت پايين خم مي‌شوند و بنابراين تصوير بالاي جسم ديده مي‌شود. خيلي كم‌تر از حالت پاييني اتفاق مي‌افتد. در مناطق قطبي بسيار ديده مي‌شود، بخصوص لايه‌هاي يخي بزرگ با دماي يكنواخت كم. در عرضهاي مياني نازك‌تر، ضعيف‌تر و پايا تر هستند. مثلاً در سواحل ارتفاع بيشتري از جسم واقعي دارند چون تغييرات دمايي باعث نوعي حركت در آن‌ها مي‌شود. اين نوع را ساحره مي‌ناميم.
 
 
ساحره
 
پرتوها خم شده و قوس درست مي‌كنند. تغييرات سريعي دارند. در روزهاي سرد هر منطقه‌اي هم ممكن است ديده شود. ناظر بايد در خط سير جوي باشد تا آن را ببيند.
 
سراب اجرام نجومي
 
سراب اجرام نجومي هم پديده‌ي اُپتيكي طبيعي است كه پرتوهاي نور خم شده و اعوجاج توليد مي‌كنند و يا چند تصوير از يك جسم مي‌بينيم. سراب‌هاي اين‌چنيني را براي خورشيد، ماه، سيارات ستارگان روشن و دنباله دارهاي بسيار پُرنور مي‌بينيم. معروف‌ترين سراب‌ها طلوع و غروب خورشيد هستند.
 
 
 
 

1390/2/21لينک مستقيم

نظر شما پس از تاييد در سايت قرار داده خواهد شد
نام :
پست الکترونيکي :
صفحه شخصي :
نظر:
تاییدانصراف
 
 المپياد فيزيك

 

     

 

 

صفحه‌ي اصلي

     

 

راهنماي سايت

     

 

 

آموزش

     

 

بانك سوال

     

 

 

مسابقه

     

 

 

زنگ تفريح

     

 

 

مصاحبه و گزارش

     

 

 

معرفي كتاب

     

 

 

مشاوره

     

 

 

پرسش‌و‌پاسخ‌علمي

     

 

اخبار

 

فعاليت‌هاي علمي

 سايت‌هاي المپياد فيزيك
 بازديدها
كاربران غيرعضو آنلاينكاربران غيرعضو آنلاين:  2409
 كاربران عضو آنلاين:  0
  کل كاربران آنلاين:  2409