السراب هو ظاهرة بصرية أو خداع بصري يحدث بسبب انكسار الضوء، ويحدث في المناطق الصحراوية حيث يرى الناس المياه قرب الأفق ويحاولون الوصول إليها ولكن مع اقترابهم يتبعد الماء أكثر، وذلك لأنه في الواقع لا يوجد ماء، وتظهر قلاع وحصون وأشجار وأشياء أخرى كثيرة ليست موجودة على الإطلاق بسبب انكسار الضوء .
تعريف السراب القطبي والصحراوي
في حالة السراب الصحراوي، يحدث انعكاس تام داخلي قريب من سطح الأرض. يتسبب ذلك في أن السطح الأرضي يصبح لامعا كالمرآة التي ينعكس عليها الضوء. أما في حالة السراب القطبي، فيحدث انعكاس تام داخلي في طبقات الهواء العليا. يحدث ذلك بسبب زيادة صعوبة زاوية السقوط، وذلك بسبب زيادة كثافة الهواء مع ارتفاعنا عن سطح الأرض. وبمجرد أن يصل الشعاع الضوئي إلى زاوية سقوط أكبر من الزاوية الحرجة، يحدث الانعكاس التام. وبهذه الطريقة، تصبح طبقة الهواء كمرآة ويتم عكس الصورة عليها، مما يعني أن الصورة تكون أعلى المرآة .
التفسير العلمي للسراب
السراب هو ظاهرة شائعة جدا. في السابق، كان الناس يخلقون العديد من القصص حول السراب بسبب عدم المعرفة الكافية بالظاهرة، وذلك بسبب عدم وجود تقدم علمي أو تكنولوجي. عندما يمر الضوء من وسط إلى آخر، ينعكس جزء منه وينكسر جزء آخر، وهذا يتسبب في انحناء الأشعة الضوئية. في الصحاري، بسبب الحرارة العالية، يكون الهواء بالقرب من الرمال ساخنا جدا نهارا ويبرد تدريجيا في المساء. عندما ترتفع درجة الحرارة، يزداد كثافة الهواء، ويكون للهواء المتواجد قرب الرمال مؤشر انكسار مختلف بسبب اختلاف كثافته .
ونتيجة لذلك، عندما ترى الضوء المنعكس في الماء أو البحيرات أو حتى القلاع والجبال الضخمة في المساء، يحدث انكسار للضوء أو ثني أشعة الضوء، ونحصل على وهم بالمياه الجارية أو البحيرات أو في بعض الأحيان القلاع والجبال الضخمة. وكل هذا نتيجة لانكسار الضوء والمزيد من الانكسار، وأكثر تنوعا هو الوهم الذي يراه المرء ويسمى هذا الوهم باسم السراب لعدم وجوده من الأساس. وعندما تتشكل الصورة عندما يكون الهواء فوق نقطة المراقبة أقل حرارة من الطبقة السفلية، يتم تشكيل السراب أسفل الصورة الحقيقية في هذه الحالة. ومثال على ذلك هو السراب الذي يتشكل في الصحارى والطرق السريعة. وعندما تتتشكل الصورة عندما يكون الهواء فوق نقطة المراقبة أعلى من درجة الحرارة في الطبقة السفلية، يتم تشكيل سراب متفوق، ويتم تشكيل الصورة فوق الصورة الحقيقية في هذه الحالة. ومثال على ذلك هو السراب الذي يتشكل في المحيطات والأنهار والقطبي .
الانكسار في وسط غير منتظم
يحدث السراب في الأيام المشمسة، ويتم ذلك عن طريق تسخين الطريق بواسطة الشمس إلى درجات حرارة عالية. ويؤدي تسخين الطريق المسخن بدوره إلى تسخين الهواء المحيط، مما يجعل الهواء فوق الطريق يكون أسخن من متوسط درجة حرارة الهواء في ذلك اليوم. ويكون الهواء الساخن أقل كثافة بصرية من الهواء البارد، مما يؤدي إلى تكوين وسيط غير منتظم. وعندما يسلك الضوء خطا مستقيما عبر وسيط موحد، فإنه ينكسر عند عبوره وسيطا غير منتظما. وإذا نظر السائق إلى أسفل الطريق بزاوية منخفضة جدا (مثلا حوالي 100 ياردة)، فإن الضوء القادم من الأجسام الموجودة فوق الطريق سيسلك مسارا منحنيا وفقا لعين السائق.
ظاهرة الانكسار
عند وضع مرآة على الأرض والنظر إليها من الأسفل، يمكن رؤية الأشياء الموجودة فوق الأرض بسبب انعكاس الضوء عن طريق المرآة، وحتى نافذة زجاجية على الأرض يمكن أن تعكس الضوء من الأشياء الموجودة فوق الأرض، وعندما يتم النظر إلى الأسفل عند النافذة بزاوية منخفضة بما فيه الكفاية، يمكن رؤية الأشياء الموجودة فوق الأرض. وأيضا، عند النظر إلى أسفل نحو الماء عند الوقوف على شاطئ البركة، يمكن رؤية الأشياء فوق البركة بسبب انعكاس الضوء عن طريق الماء. وعند مواجهة هذه الظاهرة المشمسة، يجب على العقل فهم كيفية النظر إلى الأسفل على الطريق ورؤية كائن موجود فوق الطريق، ويعتمد العقل على التجارب السابقة لفهم هذا الحدث، ويهتم بشرح سبب رؤية العين لأسفل على سطح ما ورؤية كائن موجود فوق السطح عند البحث في قاعدة البيانات الخاصة بالتجارب المخزنة .
الفلاش الأخضر والسراب
الفلاش الأخضر هو ظاهرة ضوئية نادرة تحدث لبضع ثوان فقط بعد غروب الشمس أو قبل شروقها، حيث تنتقل أشعة الشمس عبر الغلاف الجوي للأرض وتتم تقسيمها إلى ألوانها المختلفة بطول الموجة، ويرتفع الضوء الأخضر كآخر ضوء يراه الشخص قبل أن يختفي تماما تحت الأفق، في حين تنتشر الألوان الأخرى بواسطة الجسيمات في الغلاف الجوي .
يمكن للسراب أن يزيد من تأثير الفلاش الأخضر من خلال تكبير تأثير الضوء وتفاصيله المختلفة، وجعل نطاق الضوء الأخضر يبدو أوسع، وتحدث الهبات الخضراء فقط في ظروف جوية مثالية، مما يجعلها رؤية نادرة نسبيا، ويشاهد سكان الجزر في البحر الكاريبي الفلاش الأخضر عدة مرات كل عام .