توهم نوری در صحرا. سراب - وقتی طبیعت ما را فریب می دهد

هر یک از ما زمانی که در یک روز گرم تابستان، سطح آینه مانند آب را بالای آسفالت داغ دیده بودیم، با سراب روبرو شده ایم. اما سراب ها اغلب تصاویر بسیار چشمگیرتری را ترسیم می کنند. این یک پدیده طبیعی مرموز و اغلب خطرناک است.

یا شاید همش یک رویا بود؟

سراب برای مدت طولانی شناخته شده است. این پدیده باعث ترس مقدس در میان مصریان باستان شد، که معتقد بودند سراب چیزی را منعکس می کند که دیگر در جهان وجود ندارد - این شبح کشوری است که مدت ها ناپدید شده است. جنگجویان صلیبی که از طریق صحرای فلسطین برای آزادسازی قبر مقدس رژه می رفتند، رؤیاهای شگفت انگیزی را توصیف کردند، اما در آن زمان هیچ کس آنها را باور نکرد.

مشاهدات سیستماتیک سراب ها از ابتدای ثبت سیاهه های کشتی به وجود آمده است. در تابستان سال 1820، ناخدای یکی از کشتی های شکار نهنگ یادداشت ها و نقاشی هایی را به جای گذاشت که در آنها ظاهراً شهری با قلعه ها و معابد دیده شده در نزدیکی گرینلند را منعکس می کرد، اما بررسی بعدی دقیقاً در آن مکان چیزی را تأیید نکرد.

توضیح علمی درباره پدیده سراب، نزدیک به دیدگاه های مدرن - به عنوان یک توهم نوری - اولین بار توسط ریاضیدان فرانسوی گاسپارد مونگ ارائه شد که در سال 1799 با ناپلئون در لشکرکشی مصری او شرکت کرد. در طول راهپیمایی طولانی به سمت نیل، اعضای اکسپدیشن متوجه پدیده عجیبی شدند: چگونه صحرا با آب پر شد و روستاها شروع به تبدیل شدن به جزیره کردند. مونگ این پدیده را به بهترین شکل ممکن توضیح داد تا سربازان ناپلئونی را آرام کند.

فقط یه چیز پیچیده

سراب (از واژه فرانسوی "رویت") پدیده ای است که به طور کامل مورد مطالعه قرار نگرفته است و فرمول بندی آن به زبان فیزیک نوری بسیار دشوار است. اما بیایید سعی کنیم یک توضیح ساده برای "عیوب انکساری" ارائه دهیم. مشخص است که نور به صورت مستقیم در یک محیط همگن منتشر می شود، اما در شرایط چگالی های مختلف، پرتوهای آن شروع به شکست می کنند، و هر چه تفاوت در چگالی محیط های همسایه بیشتر باشد، اعوجاج بیشتر می شود.

یک مثال واضح قاشقی است که در یک لیوان آب شفاف قرار داده شده است: شکست در محل اتصال رسانه های با چگالی های مختلف - هوا و مایع رخ می دهد، که اثر قاشق "شکسته" را ایجاد می کند. در مورد سراب‌ها، ما منحصراً با یک پدیده جوی سر و کار داریم که این امکان را فراهم می‌کند که نه فقط یک تصویر مخدوش، بلکه یک تصویر منعکس شده ظاهر شود. گرما به طور نابرابر در هوا پخش می شود، که کنتراست چگالی هوای اولیه متفاوت را افزایش می دهد. لایه بندی همچنین عدم حرکت عمودی توده های هوا را تشکیل می دهد. اما برای دستیابی به اثر سراب، اختلاف چگالی باید آنقدر زیاد باشد که مرز بین لایه ها بتواند به عنوان یک آینه عمل کند. پرتوهای نوری که حرکت آنها را در این مرز منحرف می کند، امکان انعکاس لایه سرد در لایه گرم را فراهم می کند.

سراب تحتانی، برتر و جانبی

در بیابان یا در جاده آسفالته، هوای گرم که ظاهراً برخلاف قوانین فیزیک است، در نزدیکی زمین متمرکز می شود. اما در واقع، به سمت بالا حرکت می کند، که توسط هوای داغ تر از سطح داغ هدایت می شود - بنابراین، دمای بالاتری به طور مداوم در زیر حفظ می شود.

این یک شرایط ایده آل برای تشکیل سراب های به اصطلاح پایین یا دریاچه است، زمانی که سطح زمین به نظر می رسد پر از آب است - اما در واقعیت توسط آسمان منعکس می شود. اما سراب ها می توانند نه تنها آسمان، بلکه سایر اشیاء واقع در بالای سطح "آینه" - درختان، اتومبیل ها، خانه ها، کوه ها را نیز نشان دهند. این پدیده را می توان از فاصله چند صد متری مشاهده کرد. اما به محض اینکه می خواهید به یک مکان مرموز نزدیک شوید، زاویه دید تغییر می کند و تصویر در هوا ناپدید می شود.

سراب های جانبی بسیار شبیه به سراب های پایین هستند، فقط انعکاس در نزدیکی سطوح عمودی - دیوارها یا سنگ های گرم شده رخ می دهد. سراب مشابهی توسط افسر فرانسوی لازار پوگ که از تونس بازدید کرد، توصیف کرد. «با نزدیک شدن به دیوار ماسه سنگی قلعه، ناگهان متوجه شدم که مانند آینه می درخشد و درختان خرما غبارآلود و شترهایی که تفنگ های ما را روی کوهان خود می کشیدند در آن منعکس شد.

اما سراب برتر نیز ممکن است، یک شرط ضروریکه حرکت لایه های گرمتر هوا به سمت بالا است. طبیعت آن پیچیده تر از سراب پایین است. بدون پرداختن به جزئیات، متذکر می شویم که سراب فوقانی از فاصله چند کیلومتری یا بیشتر توسط چشم درک می شود. اگر پرتوهای منحرف شده نور با انحنای زمین منطبق باشد، مشاهده اجرام بسیار فراتر از افق امکان پذیر می شود. ساکنان ریویرای فرانسه در صبح اغلب زنجیره ای از کوه های کورسی را می بینند که فاصله آن حداقل 200 کیلومتر است!

فاتا مورگانا

طبق افسانه، معشوق طرد شده لانسلوت، پری مورگانا، در بستر دریا در یک قصر کریستالی مستقر شد و از آن زمان ملوانان را با رؤیاهای شبح‌آلود فریب داده است. فتای مورگانا نوری موفق می شود به همین خوبی ملوانان را فریب دهد. گاهی اوقات ملوانان به کمک کشتی در حال غرق شدن می شتابند، اما وقتی می رسند چیزی پیدا نمی کنند و این تعجب آور نیست، زیرا کشتی در کیلومترها دورتر از مکان قابل مشاهده در مضیقه بود.

شرط وقوع فاتا مورگانا تشکیل چند لایه هوا با چگالی های مختلف است. اشیایی که به یک سراب تبدیل می‌شوند، نه تنها تصویری آینه‌ای دریافت می‌کنند، بلکه شباهت یک تصویر موزاییک یا منظره‌ای سورئال را ایجاد می‌کنند، با کشتی‌ها، ساختمان‌ها یا کل شهرها که به قطعات «تجزیه» می‌شوند.

ساکنان شهر پنگلای چین، واقع در سواحل شرقی چین، توانستند چنین پدیده نادری را ببینند. در 8 مه 2006، هزاران شهروند از کشف شهری که از میان مه بیرون می‌آید با ساختمان‌های مرتفع مدرن، خیابان‌های عریض و اتومبیل‌هایی که در امتداد آنها حرکت می‌کردند، شگفت‌زده شدند. کسی که برای اولین بار به پنگلای آمد هرگز حدس نمی زد که در جایی که شهر بالا می آید، معمولاً دریا می چکد.

اما اگر بتوان سراب چینی را با حضور شهرهای بزرگ در مجاورت توضیح داد، آن‌گاه آنچه در کوه‌های باشکریا دیده می‌شود دشوارتر است که در مفاهیم علمی فشرده شود. یکی از ساکنان محلی ماشین خود را متوقف کرد تا به آسمان آبی-سبز نگاه کند که در آن ابتدا یک هواپیما با بال های دو طبقه ظاهر شد و سپس خانه ها و خیابان ها ظاهر شدند. برخی دیگر خاطرنشان کردند که سقف خانه ها و منافذ پنجره ها به وضوح قابل مشاهده است، با این حال، دانشمندان می گویند که اورنبورگ، واقع در 200 کیلومتری جنوب غربی، به این شکل ظاهر شد.

قربانیان توهم

سراب ها نه تنها می توانند یک مسافر ناامید را گیج کنند، بلکه او را نیز نابود کنند. یکی از معروف‌ترین تراژدی‌ها مرگ کاروانی در صحرای صحرا است، علی‌رغم اینکه توسط یک راهنمای باتجربه هدایت می‌شد. مسافران با نرسیدن به 350 کیلومتری واحه بیر اولا در توری سراب گرفتار شدند و به دنبال آن 60 کیلومتر از چاه نجات منحرف شدند.

مورد جالبی که در مجله نیویورکر توضیح داده شده است نه یک شخص، بلکه یک حیوان. پلیکان که ظاهراً ساعت‌ها بر فراز استپ خشک‌شده در غرب میانه پرواز می‌کرد، جاده را با رودخانه‌ای جاری اشتباه گرفت و به امید فرو رفتن در چشمه‌ای خنک، با سرعت تمام روی آسفالت داغ شیرجه زد. پرنده با از دست دادن هوشیاری فرار کرد.

اما معلوم می شود که یک دانشمند نیز می تواند قربانی توهم شود. یک روز آگوست، کارولین باتلی، هواشناس بریتانیایی در حال چیدن گل ها بود، که ناگهان یک پیکر نسبتاً عظیم را در نزدیکی خود دید - زن از ترس، گل ها را از دستانش رها کرد، اما چه تعجبی داشت که "شبح" نیز دور ریخت. گل ها کارولینا انعکاس خود را در تمام جزئیات و رنگ ها می دید - مانند یک آینه. چنین پدیده ای نادر است و فقط در یک صبح گرم امکان پذیر است، زمانی که بخارات هنوز از سطح زمین بالا می روند - آنها، همراه با هوای گرم، شرایط مطلوبی را برای چنین سرابی ایجاد می کنند.

The post سراب ها: چگونه به وجود می آیند اولین بار در اسمارت پدیدار شد.

مصریان باستان معتقد بودند که سراب روح کشوری است که دیگر وجود ندارد. افسانه می گوید که هر مکانی روی زمین روح خاص خود را دارد. سراب های مشاهده شده در بیابان ها با این واقعیت توضیح داده می شوند که هوای گرم مانند یک آینه عمل می کند. این پدیده بسیار رایج است - به عنوان مثال، سالانه حدود 160 هزار سراب در صحرای صحرا مشاهده می شود: آنها می توانند پایدار و سرگردان، عمودی و افقی باشند.

در 8 مه 2006، هزاران گردشگر و ساکنان محلی سرابی را مشاهده کردند که به مدت چهار ساعت در پنگلای در سواحل شرقی چین در روز یکشنبه به طول انجامید. مه ها تصویری از شهر با ساختمان های مرتفع مدرن، خیابان های وسیع شهر و ماشین های پر سر و صدا ایجاد کردند.

قبل از وقوع این رویداد آب و هوایی نادر، دو روز در پنگلای باران بارید.

مطالعه سراب ها تقریبا غیرممکن است، زیرا آنها به صورت سفارشی ظاهر نمی شوند و همیشه اصلی و غیرقابل پیش بینی هستند. به گفته دانشمندان، جو مانند یک کیک لایه ای هوا است که از لایه هایی با دمای متفاوت تشکیل شده است. و هر چه اختلاف دما بیشتر باشد، مسیر پرتو نور بیشتر خم می شود. در این حالت گویی یک عدسی بادی غول پیکر تشکیل می شود که مدام حرکت می کند. علاوه بر این، جسم مشاهده شده و خود شخص در داخل این عدسی هوا قرار دارند. بنابراین، ناظر تصویر را مخدوش می بیند. هرچه شکل لنزهای جوی پیچیده تر باشد، سراب عجیب تر است.

سراب های جوی به سه کلاس تقسیم شده است: پایین تریا دریاچه؛ بالا(در آسمان ظاهر می شوند) یا سراب دید از راه دور; جانبیسراب ها
یک نوع پیچیده تر از سراب نامیده می شود فاتا مورگانا«.هنوز توضیحی برای آن پیدا نشده است، مرسوم است که به عنوان یک نوع سراب طبقه بندی می شود شفق قطبی، سراب - گرگ نما ، "هلندی های پرنده".

سراب پایین (دریاچه).

سراب های پایین بسیار رایج هستند. به عنوان مثال، آبی که روی شن های کویر یا آسفالت داغ دیده می شود، سرابی از آسمان بالای شن یا آسفالت داغ است. فرود هواپیما در فیلم ها یا مسابقات اتومبیل رانی در تلویزیون اغلب بسیار نزدیک به سطح آسفالت داغ فیلمبرداری می شود. سپس در زیر ماشین یا هواپیما می توانید تصویر آینه ای آنها (سراب پایین) و همچنین سراب آسمان را ببینید. با همین اصل، اگر به یک جسم، به عنوان مثال، در امتداد دیواری که توسط خورشید گرم شده است نگاه کنید، تقریباً همیشه می توانید سرابی از شی را در کنار دیوار ببینید.

اگر در یک روز گرم تابستان روی یک مسیر راه آهن یا تپه ای بالای آن بایستید، زمانی که خورشید کمی به طرف یا کنار و کمی جلو است. مسیر راه آهن، سپس می توانید ببینید که چگونه ریل های دو یا سه کیلومتری ما به نظر می رسد که در دریاچه ای درخشان فرو می روند، گویی مسیرها آب گرفته اند. بیایید سعی کنیم به "دریاچه" نزدیک شویم - دور می شود و مهم نیست که چقدر به سمت آن راه برویم ، همیشه 2-3 کیلومتر از ما دور خواهد شد.

چنین سراب‌های «دریاچه‌ای» مسافران بیابانی را که از گرما و تشنگی بی‌حال بودند، به ناامیدی سوق دادند. آب آرزو را هم در فاصله 2-3 کیلومتری دیدند، با تمام قوا به سمت آن سرگردان شدند، اما آب فرو رفت و بعد انگار در هوا حل شد.


در عکس، قایق بادبانی تقریباً در سراب پایین ناپدید می شود. فقط بادبان قابل مشاهده است.


فانوس دریایی ایسوکاری


سراب پایین و سراب کشتی.

سراب های برتر (سراب های دید از راه دور)

این نوع سراب‌ها از نظر منشأ پیچیده‌تر از سراب‌های «دریاچه‌ای» نیستند، اما متنوع‌تر هستند. آنها معمولا نامیده می شوند "سراب های دید از راه دور".

در یک صبح صاف، ساکنان کوت دازور فرانسه بیش از یک بار دیده اند دریای مدیترانه، جایی که آب با آسمان یکی می شود، زنجیره کوه های کورسی از دریا در حدود دویست کیلومتری کوت دازور برمی خیزد.

در همین حالت، اگر این اتفاق در خود بیابان بیفتد که سطح آن و لایه‌های هوای مجاور آن توسط خورشید گرم می‌شود، ممکن است فشار هوا در بالا بالا باشد، اشعه‌ها شروع به خم شدن می‌کنند. جهت دیگر و سپس پدیده های عجیبی با آن پرتوهایی رخ می دهد که با انعکاس از جسم، باید بلافاصله خود را در زمین دفن می کردند. اما نه، آنها به سمت بالا خواهند چرخید و با عبور از حضیض در جایی نزدیک خود سطح، به داخل آن خواهند رفت.

یک مثال معمولی در هواشناسی ارسطو آورده شده است: ساکنان سیراکوز گاهی اوقات سواحل قاره ایتالیا را برای چندین ساعت می دیدند، اگرچه 150 کیلومتر دورتر بود. چنین پدیده هایی نیز ناشی از توزیع مجدد لایه های گرم و سرد هوا است. در جهت آخرین بخش از مسیر پرتو نور.


قایق در پس زمینه ای با سراب برتر معمولی


در 20 آوریل 1999، یک چارتر کننده معمولی در آب های مجمع الجزایر جنوب غربی فنلاند تمرین می کرد.
کشتی بسیاری را دریافت کرد اشکال مختلف; گاهی اوقات به نظر می رسید که 2 کشتی وجود دارد که یکی از آنها وارونه بود.


سراب و قایق بادبانی برتر.


خانه ای در مجمع الجزایر با سراب بالایی

سراب های جانبی

این نوع سراب می تواند در مواردی رخ دهد که لایه هایی از هوا با چگالی یکسان در جو نه به صورت افقی، طبق معمول، بلکه به صورت مایل یا حتی عمودی در جو قرار دارند. چنین شرایطی در تابستان، صبح اندکی پس از طلوع خورشید، در سواحل سنگی دریا یا دریاچه ایجاد می شود، زمانی که ساحل قبلاً توسط خورشید روشن شده است و سطح آب و هوای بالای آن هنوز سرد است. سراب های جانبی بارها در دریاچه ژنو مشاهده شده است. یک قایق را دیدیم که به ساحل نزدیک می شد و در کنار آن دقیقاً همان قایق در حال دور شدن از ساحل بود. یک سراب جانبی می تواند در نزدیکی دیوار سنگی خانه ای که توسط خورشید گرم می شود و حتی در کنار یک اجاق گاز گرم شده ظاهر شود.

فاتا مورگانا

فاتا مورگانا یک پدیده نوری پیچیده در جو است که از چندین شکل سراب تشکیل شده است که در آن اجسام دوردست به طور مکرر و با اعوجاج های مختلف قابل مشاهده هستند. فاتا مورگانا زمانی اتفاق می‌افتد که چندین لایه هوای متناوب با چگالی‌های متفاوت در لایه‌های پایین‌تر جو تشکیل می‌شوند که قادر به تولید انعکاس‌های خاص هستند. در نتیجه انعکاس و همچنین شکست پرتوها، اشیاء واقعی چندین تصویر تحریف شده در افق یا بالای آن تولید می کنند که تا حدی روی یکدیگر همپوشانی دارند و به سرعت در زمان تغییر می کنند، که تصویری عجیب از فاتا مورگانا ایجاد می کند.

سراب نام خود را به افتخار قهرمان افسانه ای فاتا مورگانا یا به ترجمه ایتالیایی، پری مورگانا دریافت کرد. آنها می گویند که او خواهر ناتنی شاه آرتور است، معشوق طرد شده لانسلوت، که از غم و اندوه در ته دریا، در یک قصر بلورین مستقر شد و از آن زمان تا کنون ملوانان را با رؤیاهای شبح وار فریب می دهد.

در 3 آوریل 1900، مدافعان قلعه بلومفونتین، در انگلستان، تشکیلات جنگی ارتش بریتانیا را در آسمان دیدند، و به وضوح می‌توانستند دکمه‌های لباس قرمز افسران را تشخیص دهند. این به فال بد گرفته شد. دو روز بعد قلعه تسلیم شد.

در سال 1902، رابرت وود، دانشمند آمریکایی که بدون دلیل نام مستعار "جادوگر آزمایشگاه فیزیک" را به خود اختصاص داد، از دو پسر در حال پرسه زدن مسالمت آمیز در آب های خلیج چساپیک بین قایق های تفریحی عکس گرفت. علاوه بر این، قد پسران در عکس بیش از 3 متر است.

مردی در سال 1852، از فاصله 4 کیلومتری، برج ناقوس استراسبورگ را در فاصله دو کیلومتری دید. تصویر غول پیکر بود، گویی برج ناقوس 20 بار در برابر او ظاهر شد.

به فاتا مورگانارا می توان به تعداد زیادی نسبت داد هلندی های پرواز "، که هنوز هم توسط ملوانان دیده می شود.

در ساعت 11 صبح روز 10 دسامبر 1941، خدمه کشتی حمل و نقل بریتانیایی وندور، واقع در مالدیو، متوجه یک کشتی در حال سوختن در افق شدند. «فروشنده» برای نجات افراد مضطر رفت، اما ساعتی بعد کشتی در حال سوختن به پهلو افتاد و غرق شد. "فروشنده" به محل فرضی مرگ کشتی نزدیک شد، اما با وجود جستجوی کامل، نه تنها هیچ زباله، بلکه حتی لکه هایی از نفت کوره پیدا نکرد. در بندر مقصد، در هند، فرمانده وندور متوجه شد که درست در لحظه ای که تیمش فاجعه را مشاهده کردند، یک رزمناو در حال غرق شدن بود که توسط بمب افکن های اژدر ژاپنی در نزدیکی سیلان مورد حمله قرار گرفت. فاصله کشتی ها در آن زمان بود 900 کیلومتر.

ارواح سراب

یک گروه استعماری فرانسوی در حال عبور از صحرای الجزایر بود. جلوتر، در حدود شش کیلومتری او، گله ای از فلامینگوها به صورت تک فایل راه می رفتند. اما وقتی پرندگان از مرز سراب گذشتند، پاهایشان دراز شد و از هم جدا شد، به جای دو، هر کدام چهار پا داشتند. نه بده و نه بگیر - یک سوار عرب در جامه سفید.

فرمانده دسته که نگران شده بود، یک پیشاهنگ فرستاد تا بررسی کند که چه نوع مردمی در بیابان هستند. وقتی خود سرباز وارد منطقه انحنای پرتوهای خورشید شد، البته متوجه شد که با چه کسی سروکار دارد. اما او همچنین ترس را به رفقای خود وارد کرد - پاهای اسب او آنقدر دراز شد که به نظر می رسید او روی یک هیولای خارق العاده نشسته است.

تصورات دیگر هنوز ما را گیج می کنند. نوردنسکیولد، کاشف قطبی سوئدی، بارها در قطب شمال رصد کرده است سراب های گرگینه:

"یک روز خرسی که انتظار نزدیک شدنش را داشت و همه به وضوح دیدند، به جای اینکه با راه رفتن نرم همیشگی‌اش، زیگزاگ‌ها و بو کشیدن هوا نزدیک شود، درست در لحظه‌ی دیدن تک تیرانداز به این فکر کند که آیا خارجی‌ها برایش غذا مناسب هستند یا نه. .. بال های غول پیکری را گشود و به شکل یک مرغ دریایی سبز کوچک پرواز کرد. یک بار دیگر، در حین سورتمه سواری، شکارچیان که در چادری برای استراحت بودند، صدای گریه یک آشپز را شنیدند: «خرس، خرس بزرگ، نه، یک آهو.» در همان لحظه صدای شلیک گلوله از چادر شنیده شد و گوزن خرس کشته شده روباه کوچک قطبی بود که با جان خود تاوان افتخار چند لحظه تظاهر به یک حیوان بزرگ را داد.".

همچنین به طور قابل اعتمادی در مورد آن شناخته شده است سراب - ارواح. کارولین بوتلی، هواشناس بریتانیایی این اثر را اینگونه توصیف می کند.

سراب‌ها قربانی می‌شوند، اما توضیح فیزیکی پدیده سراب‌ها هیچ‌کدام از سرنوشت مسافران گمراه شده توسط واحه‌های زودگذر را کاهش نمی‌دهد. به منظور محافظت از افرادی که به صحرا آورده می شوند از خطر گم شدن و مردن از تشنگی، نقشه های ویژه ای ترسیم می شود که مکان هایی را که معمولاً سراب ها در آنها مشاهده می شود مشخص می کنند. این راهنماها نشان می‌دهند که کجا چاه‌ها دیده می‌شوند و نخلستان‌ها و حتی رشته‌کوه‌ها کجا دیده می‌شوند.

کاروان ها در صحرای ارگ راوی در شمال آفریقا اغلب قربانی سراب می شوند. مردم واحه ها را "با چشمان خود" در فاصله 2-3 کیلومتری می بینند که در واقع همینطور است حداقل 700 کیلومتر.


بسیاری از ما برای انجام این کار با اثر سراب مواجه شده ایم، کافی است به یاد بیاوریم که چگونه جاده در دوردست در یک روز گرم تبدیل به موج می شود. اما سراب های واقعا بزرگ را فقط در بیابان می توان دید. به طور کلی، سراب فقط یک پدیده نوری است که اثر دید برخی اجسام را ایجاد می کند.

سه دسته سراب وجود دارد. دسته اول سراب های پایین هستند. با این نوع سراب، قسمت پایین کویر، یعنی. نوار کوچکی از ماسه از نظر نوری به نوعی حوض تبدیل می شود. اگر یک سطح بالاتر از این باند باشد، این را می توان دید. این گونه سراب ها رایج ترین هستند. نوع دوم سراب ها، سراب های برتر هستند. این پدیده نادرتر و همچنین کمتر زیباست. سراب های برتر در فواصل دور و در فاصله زیاد ظاهر می شوند ارتفاع بالابالای افق دسته سوم سراب ها هر گونه توضیحی را به چالش می کشند و سال هاست که دانشمندان در مورد راه حل این معمای گیج هستند. فتای مورگانا زیباترین و خارق العاده ترین سراب به حساب می آید. گویی با سحر و جادو می توان زیباترین قلعه هایی را ظاهر کرد که مدام در حال حرکت هستند. دیگر پدیده مرموز- کرونومیراژها، که رویدادهایی را که در فواصل دور و در زمان‌های دیگر رخ می‌دهند، نمایش می‌دهند. چنین معجزه ای بارها و بارها در بسیاری از نقاط کره زمین مشاهده شده است، اما به عنوان یک قاعده، قبل از صبح.
دلیل ظهور چنین پدیده های شگفت انگیزی چیست؟ این به لطف بازی های شگفت انگیز نور و هوا اتفاق می افتد. در اینجا نحوه درک آن است. زمانی که دمای هوا بسیار بالا باشد و در سطح زمین بیشتر از لایه های بالاتر باشد، شرایط مساعدی برای وقوع سراب ایجاد می شود. چگالی هوا با افزایش دمای آن کاهش می یابد و بالعکس. و همانطور که می دانید، هر چه هوا متراکم تر باشد، نور را بهتر می شکند. پرتوهایی که از آسمان فرو می ریزند طیف آبی دارند و برخی از آنها شکسته می شوند، در حالی که برخی دیگر به دید انسان می رسند و تصویر کلی آسمان مرئی را تشکیل می دهند. آن قسمت از پرتوهایی که شکسته می شود، جلوی انسان به زمین می رسد و با شکست در سطح آن، به میدان دید فرد نیز می افتد. ما این پرتوها را در طیف آبی می بینیم، به همین دلیل به نظر می رسد که یک آب آبی در جلوی ما وجود دارد. این تصور با نوسان هوای گرم در مقابل ما تقویت می شود.
اگر یک سراب در بالای سطح دریا ظاهر شود، همه چیز دقیقا برعکس اتفاق می افتد. در زیر، بالای سطح آب، دمای هوا کمتر و با ارتفاع بیشتر است. با این ترکیب شرایط، سراب های بالایی به وجود می آیند که در آنها تصویر یک یا آن شی را در آسمان مشاهده می کنیم.
معروف ترین سراب واحه ای است در میان کویر داغ که مسافران خسته آن را می بینند. نه، این یک رویا نیست، این یک واحه واقعی است، فقط کیلومترها دورتر از این نقطه قرار دارد و تصویر آن فقط نمایش تصویری است که از طریق شکست مکرر پرتوهای نور، تحت شرایط ایده آل ایجاد شده به اینجا منتقل می شود. این
شما نباید ساده لوحانه تصور کنید که سراب بازی یک تخیل بیمار است. ظاهر آنها توسط بسیاری از عکس ها تایید شده است.

جریان های نور در مرز بین لایه های هوا که از نظر چگالی و دما به شدت متفاوت هستند. برای یک ناظر، این پدیده شامل این واقعیت است که همراه با یک جسم دوردست واقعاً قابل مشاهده (یا بخشی از آسمان)، انعکاس آن در جو نیز قابل مشاهده است.

طبقه بندی

سراب ها به پایین، قابل مشاهده در زیر جسم، بالا، قابل مشاهده بالای جسم و کنار تقسیم می شوند.

سراب فرودست

با یک گرادیان دما عمودی زیاد (افت آن با ارتفاع) بر روی یک سطح مسطح بیش از حد گرم شده، اغلب یک کویر یا یک جاده آسفالت مشاهده می شود. تصویر مجازی از آسمان توهم آب را در سطح ایجاد می کند. بنابراین، در جاده‌ای که به دوردست‌ها می‌روید در یک روز گرم تابستان، یک گودال را می‌بینید.

سراب برتر

در سرما مشاهده شد سطح زمینبا توزیع دما معکوس (دمای هوا با افزایش ارتفاع افزایش می یابد).

سراب های برتر عموما کمتر از سراب های تحتانی رایج هستند، اما اغلب پایدارتر هستند زیرا هوای سرد تمایلی به حرکت به سمت بالا و هوای گرم به سمت پایین ندارد.

سراب های سطحی در مناطق قطبی، به ویژه در یخ های بزرگ و مسطح با دمای پایین پایدار، بیشتر دیده می شوند. چنین شرایطی ممکن است در گرینلند و در منطقه ایسلند رخ دهد. شاید به دلیل این اثر، نامیده می شود hillingar(از ایسلندی هیلینگار) اولین مهاجران ایسلند از وجود گرینلند مطلع شدند.

سراب های برتر در عرض های جغرافیایی معتدل تر نیز مشاهده می شوند، اگرچه در این موارد ضعیف تر، شفاف تر و پایدارتر هستند. سراب برتر بسته به فاصله تا جسم واقعی و گرادیان دما می تواند عمودی یا معکوس باشد. اغلب تصویر شبیه موزاییک تکه تکه شده از قسمت های مستقیم و وارونه به نظر می رسد.

سراب های برتر به دلیل انحنای زمین می توانند تأثیر چشمگیری داشته باشند. اگر انحنای پرتوها تقریباً با انحنای زمین یکسان باشد، پرتوهای نور می توانند مسافت های زیادی را طی کنند و باعث می شوند که ناظر اجسامی را فراتر از افق ببیند. این برای اولین بار در سال 1596 مشاهده و مستند شد، زمانی که یک کشتی به فرماندهی ویلم بارنتز، که در جستجوی گذرگاه شمال شرقی بود، در یخ Novaya Zemlya گیر کرد. خدمه مجبور شدند تا شب قطبی منتظر بمانند. علاوه بر این، طلوع خورشید پس از شب قطبی دو هفته زودتر از حد انتظار مشاهده شد. در قرن بیستم، این پدیده توضیح داده شد و "اثر زمین جدید" نامیده شد.

به همین ترتیب، کشتی هایی که در واقع آنقدر دور هستند که نباید در بالای افق قابل مشاهده باشند، می توانند در افق و حتی بالای افق به عنوان سراب برتر ظاهر شوند. این ممکن است برخی از داستان‌های کشتی‌ها یا شهرهای ساحلی را توضیح دهد که در آسمان پرواز می‌کنند، همانطور که توسط برخی کاشفان قطبی توصیف شده است.

سراب جانبی

سراب های جانبی می توانند به عنوان بازتابی از یک دیوار عمودی گرم شده ظاهر شوند. موردی توصیف می شود که یک دیوار بتنی صاف یک قلعه ناگهان مانند یک آینه درخشید و اشیاء اطراف را منعکس کرد. در یک روز گرم، هر زمان که دیوار به اندازه کافی توسط پرتوهای خورشید گرم می شد، سراب مشاهده می شد.

فاتا مورگانا

پدیده های پیچیده سراب با اعوجاج شدید ظاهر اجسام را فتای مورگانا می نامند. فاتا مورگانا(به ایتالیایی: fata Morgana - پری مورگانا، طبق افسانه، در بستر دریا زندگی می کند و مسافران را با دیدهای شبح مانند فریب می دهد) - یک پدیده نوری پیچیده نادر در جو، متشکل از چندین شکل سراب، که در آن اشیاء دور به طور مکرر و با مشاهده می شوند. تحریف های مختلف

Fata Morgana زمانی اتفاق می افتد که چندین لایه متناوب از هوا با چگالی های مختلف در لایه های پایینی جو (معمولاً به دلیل اختلاف دما) تشکیل می شود که قادر به ایجاد انعکاس آینه ای هستند. در نتیجه انعکاس و همچنین شکست پرتوها، اشیاء واقعی چندین تصویر تحریف شده در افق یا بالای آن تولید می کنند که تا حدی روی یکدیگر همپوشانی دارند و به سرعت در زمان تغییر می کنند، که تصویری عجیب از فاتا مورگانا ایجاد می کند.

سراب حجمی

همچنین ببینید

نظری در مورد مقاله "سراب" بنویسید

یادداشت ها

پیوندها

  • // فرهنگ لغت دایره المعارف بروکهاوس و افرون: در 86 جلد (82 جلد و 4 جلد اضافی). - سنت پترزبورگ ، 1890-1907.

گزیده ای از شخصیت میراژ

هم برای سونیا و هم برای کنتس، این خبر در ابتدا فقط یک معنی داشت. آن‌ها ناتاشا را می‌شناختند، و وحشت از اتفاقی که در این خبر برای او رخ می‌داد، همه همدردی‌ها را نسبت به شخصی که هر دو دوستشان داشتند را از بین برد.
- ناتاشا هنوز نمی داند. اما او با ما می آید.» سونیا گفت.
- از مرگ حرف میزنی؟
سونیا سرش را تکان داد.
کنتس سونیا را در آغوش گرفت و شروع به گریه کرد.
"راههای خداوند مرموز است!" - او فکر کرد و احساس کرد که در هر کاری که اکنون انجام می شود ، یک دست قادر مطلق ، که قبلاً از دید مردم پنهان شده بود ، ظاهر شد.
- خب مامان همه چیز آماده است. در مورد چی حرف میزنی؟.. - ناتاشا با چهره ای پر جنب و جوش پرسید و به داخل اتاق دوید.
کنتس گفت: هیچی. - آماده است، بریم. - و کنتس به سمت مشبک خود خم شد تا چهره ناراحت خود را پنهان کند. سونیا ناتاشا را در آغوش گرفت و او را بوسید.
ناتاشا پرسشگرانه به او نگاه کرد.
- تو چی؟ چه اتفاقی افتاد؟
-چیزی نیست…
- برای من خیلی بد است؟.. چیست؟ - از ناتاشا حساس پرسید.
سونیا آهی کشید و جوابی نداد. کنت، پتیا، من شوس، ماورا کوزمینیشنا، واسیلیچ وارد اتاق نشیمن شدند و با بستن درها، همه نشستند و برای چند ثانیه بی‌صدا، بدون اینکه به یکدیگر نگاه کنند، نشستند.
کنت اولین کسی بود که بلند شد و با آه بلند شروع به علامت زدن صلیب کرد. همه همین کار را کردند. سپس کنت شروع به در آغوش گرفتن ماورا کوزمینیشنا و واسیلیچ کرد که در مسکو مانده بودند، و در حالی که دست او را گرفتند و شانه‌اش را می‌بوسیدند، او به آرامی به پشت آنها دست زد و چیزی مبهم و آرام‌بخش گفت. کنتس وارد تصویر شد و سونیا او را روی زانوهایش در مقابل تصاویری که در امتداد دیوار پراکنده بودند، یافت. (طبق افسانه های خانوادگی، گران ترین تصاویر با آنها گرفته شده است.)
در ایوان و در حیاط، مردم با خنجرها و شمشیرهایی که پتیا آنها را با آنها مسلح کرده بود، با شلوارهایی که در چکمه‌ها فرو رفته بودند و کمربندهای محکم با کمربند و ارسی بسته بودند، با کسانی که باقی مانده بودند، خداحافظی کردند.
مثل همیشه در هنگام حرکت، چیزهای زیادی فراموش شده بود و به درستی بسته بندی نشده بود، و برای مدت طولانی دو راهنما در دو طرف در باز و پله های کالسکه ایستاده بودند و آماده می شدند تا کنتس را سوار کنند، در حالی که دختران با بالش ها، بسته ها، و کالسکه ها از خانه به کالسکه ها و صندلی ها و عقب می رفتند.
- همه زمان خود را فراموش خواهند کرد! - گفت کنتس. "میدونی که من نمیتونم اونجوری بشینم." - و دنیاشا در حالی که دندان هایش را به هم می فشرد و جواب نمی داد، با حالت سرزنش صورتش، با عجله به داخل کالسکه رفت تا صندلی را از نو بسازد.
- اوه این مردم! - کنت گفت و سرش را تکان داد.
یفیم کالسکه قدیمی، که کنتس تنها کسی بود که با او تصمیم گرفت سوار شود، بالای جعبه خود نشسته بود، حتی به آنچه پشت سر او می گذشت نگاه نکرد. او با سی سال تجربه می دانست که طولی نمی کشد که به او می گویند «خدا رحمت کند!» و اینکه وقتی می گویند دو بار دیگر او را متوقف می کنند و برای چیزهای فراموش شده می فرستند و پس از آن دوباره او را متوقف می کنند و کنتس خود از پنجره او به بیرون خم می شود و به مسیح خدا از او می خواهد که با احتیاط بیشتری رانندگی کند. دامنه ها او این را می‌دانست و بنابراین، صبورتر از اسب‌هایش (مخصوصاً اسب قرمز چپ - فالکون که لگد می‌زد و با جویدن، لقمه را انگشت می‌زد) منتظر بود که چه اتفاقی می‌افتد. بالاخره همه نشستند. پله ها جمع شدند و خود را به داخل کالسکه انداختند، در به هم خورد، آنها فرستادند دنبال جعبه، کنتس به بیرون خم شد و گفت که مجبور است. سپس یفیم به آرامی کلاه خود را از سر برداشت و شروع به ضربدری کرد. پست و همه مردم همین کار را کردند.
- با خدا! - گفت یفیم، کلاهش را گذاشت. - بکش بیرون! - postilion را لمس کرد. میل کش سمت راست داخل گیره افتاد، فنرهای مرتفع خرد شد و بدنه تکان خورد. پیاده در حالی که راه می رفت روی جعبه پرید. کالسکه وقتی از حیاط بیرون آمد و روی سنگفرش لرزان می‌لرزید، واگن‌های دیگر هم می‌لرزیدند و قطار به سمت بالا حرکت کرد. در کالسکه ها، کالسکه ها و صندلی ها، همه در کلیسایی که روبروی آن بود غسل تعمید می گرفتند. مردمی که در مسکو باقی مانده بودند از دو طرف واگن ها راه می رفتند و آنها را بدرقه می کردند.
ناتاشا به ندرت چنین احساس شادی را تجربه کرده بود که اکنون تجربه می کرد، در کالسکه کنار کنتس نشسته بود و به دیوارهای مسکوی متروک و نگران کننده ای که آرام آرام از کنار او می گذشت نگاه می کرد. او گهگاه از پنجره کالسکه به بیرون خم می شد و به قطار طولانی مجروحانی که جلوتر از آنها می رفت نگاه می کرد. تقریباً جلوتر از همه ، او می توانست بالای بسته کالسکه شاهزاده آندری را ببیند. او نمی دانست چه کسی در آن است و هر بار که به منطقه کاروان خود فکر می کرد، با چشمانش به دنبال این کالسکه می گشت. او می دانست که از همه جلوتر است.
در کودرین، از نیکیتسکایا، از پرسنیا، از پودنووینسکی، چندین قطار مشابه قطار روستوف وارد شد و واگن ها و گاری ها قبلاً در دو ردیف در امتداد سادووایا حرکت می کردند.
در حین رانندگی در اطراف برج سوخارف، ناتاشا، با کنجکاوی و سریع افرادی را که سوار و راه می‌رفتند بررسی می‌کرد، ناگهان با خوشحالی و تعجب فریاد زد:
- پدران! مامان، سونیا، نگاه کن، او است!
- سازمان بهداشت جهانی؟ سازمان بهداشت جهانی؟
- ببین، به خدا، بزوخوف! - ناتاشا از پنجره کالسکه به بیرون خم شد و به مردی قدبلند و چاق در کافه کالسکه نگاه کرد، که مشخصاً از نظر راه رفتن و حالت بدنش یک آقایی آراسته بود، که در کنار پیرمردی زرد رنگ و بی ریش با کت فریز، به زیر طاق برج سوخارف نزدیک شد.
- به خدا، بزوخوف، در یک کافه، با چند پسر پیر! به خدا، ناتاشا گفت، "ببین، نگاه کن!"

دپارتمان آموزش و علوم منطقه پریمورسکی

قلمرو ایالت خودمختار

موسسه آموزش حرفه ای

"دانشکده صنعتی و فنی"

(کار تحقیقاتی)

تکمیل شد:

آگینکو پاول آناتولیویچ

متولد 1377/11/03

سرپرست:

گوژوینا مارگاریتا ویکتورونا

دالنرچنسک

2016

محتوا

مقدمه

1. طبقه بندی سراب ها و علت پیدایش آنها

1.1 سراب پایین

1.2 سراب برتر

1.3 سراب جانبی

1.4 فاتا مورگانا

2. مدل سازی سراب 2.1 آزمایش توسط رابرت وود

2.2 مدل سازی سراب در آزمایشگاه

3. اعمال اثر سراب

4. نتیجه گیری

5. فهرست ادبیات استفاده شده

6. کاربرد

آنچه به نظر می رسد همیشه با واقعیت مطابقت ندارد.

ن. کوپرنیک

سراب - یک پدیده نوری طبیعی

مقدمه

1. ارتباط -

از همان ابتدای مطالعه اپتیک، می دانیم که در یک محیط همگن نوری، نور در یک خط مستقیم منتشر می شود. اما وجود رسانه های نوری ناهمگن فقط فرض می شود و به هیچ وجه در دوره آموزشی ثابت نمی شود. این با این واقعیت توضیح داده می شود که آزمایش های مربوطه، اگر پیچیده نباشند، کار فشرده هستند. اغلب، آنها از بدنه های شفاف جامد استفاده می کنند که پراکندگی نور قابل توجهی را فراهم می کند. تصمیم گرفتم با دقت فکر کنم و یک محیط مایع ناهمگن از نظر نوری تهیه کنم. مطالعات آموزشی این محیط منجر به مشاهده کامل شد بازتاب داخلی. چه چیزی باعث شد تا در آن یک سراب طبیعی تشخیص داده شود، پدیده ای که زندگی روزمرهاغلب غیرقابل تشخیص می شود و به یک "شیء ناشناس" تبدیل می شود.

2. مشکل - امکان ایجاد یک محیط نوری ناهمگن با استفاده از یک ساده تجهیزات آزمایشگاهیو بررسی رفتار پرتو نور در این محیط.

3. هدف - جمع آوری و تجزیه و تحلیل مطالب در مورد سراب. شبیه سازی سراب با استفاده از تجهیزات ساده آزمایشگاهی.

4. شی - سراب.

5. موضوع - پدیده های نوریدر جو

6. وظایف -

1. بر اساس ادبیات انتخاب شده و مورد مطالعه، نتیجه گیری کنید: سراب چیست و در کجا رخ می دهد. چه نوع سراب هایی وجود دارد، دلایل تشکیل آنها را نشان می دهد.

2. انجام مدل سازی آزمایشگاهی سراب ها، انجام تحقیقات و ارائه توجیه برای آنها.

3. نشان دادن دامنه کاربرد پدیده های نوری در فناوری در مرحله مدرنتوسعه علم

7. فرضیه کاری: انتشار منحنی خط نور را در یک محیط نوری ناهمگن که از گرمایش ناهموار آب و هوا به دست می آید، تأیید کنید.

8. روش تحقیق - جمع آوری، تجزیه و تحلیل و ترکیب اطلاعات. انجام آزمایشات

9. تازگی درک شده

اپتیک محیط های ناهمگن یک رشته نسبتاً گسترده و اصلاً ساده از فیزیک است که دارای اهمیت علمی است. اهمیت عملیو به سرعت در حال توسعه است. شرح آزمایش های فیزیکی دیدنی برای به دست آوردن سراب های مصنوعی با استفاده از مایعات در سال 1899 آغاز شد. رابرت وود، فیزیکدان آمریکایی، مسیر یک پرتو را در ظرفی پر از محلول نمک مشاهده کرد. در سال 1914 L.I Mandelstam، یک فیزیکدان برجسته روسی، آزمایشی زیبا انجام داد که نشان می‌دهد با بازتاب کامل، نور از یک محیط نوری متراکم‌تر به یک محیط نوری کم‌تر نفوذ می‌کند. با حفظ ایده این آزمایش ها، مدرن کردن آنها، می توان با پیشنهاد گرم کردن توپ بالایی آب در یک ظرف استوانه ای بلند، شرایط دیگری برای شبیه سازی سراب ایجاد کرد. یک پرتو لیزر منحنی در مرز آب سرد و گرم دریافت کنید.

10. مراحل کار

1) بازتولید تجربه وود، تجزیه و تحلیل معایب و مزایا؛

2) تهیه تجهیزات آزمایشگاهی برای آزمایش.

3) انجام آزمایش، تشریح مبانی نظری آن.

4) نتیجه گیری بر اساس نتایج آزمایش.

5) تهیه یک ارائه در مورد یافته ها و نتایج.

11. روشهای ارزیابی

مقایسه نتایج با آزمایشات انجام شده قبلی. آزمایش‌ها نشان داده‌اند که در یک محیط نوری ناهمگن، یک پرتو نور همیشه به‌طور محدب در جهت کاهش ضریب شکست محیط خم می‌شود. با دانستن این قانون، درک منشأ سراب ها دشوار نیست. در نتیجه کار، شبیه سازی بیشتر انواع سراب ها، جستجوی سراب های عجیب و غریب جدید و توضیح دیگران امکان پذیر شد. توهمات نوریمرتبط با ناهمگنی نوری محیط است. مطالعه این پدیده را می توان با مطالعه و مدل سازی پدیده های نوری در جو ادامه داد.

1. طبقه بندی سراب ها و دلایل پیدایش آنها

سراب ها، به طور نسبی، سه نوع هستند. مشروط - زیرا این پدیده های جوی در شکل و دلایل ایجاد آنها بسیار متنوع هستند. سراب های جوی به دو دسته پایینی (قابل مشاهده در زیر جسم)، بالایی (قابل مشاهده بالای جسم) و جانبی تقسیم می شوند. بیشتر گونه های پیچیدهسراب‌ها «فتا مورگانا» نامیده می‌شوند، سراب‌های دوتایی و سه‌گانه، سراب‌های حجمی، سراب‌های دید فوق‌العاده دوربرد.

1.1 سراب پایین

سراب های پایین (دریاچه ای) بسیار رایج هستند. آنها اغلب در بیابان ها رخ می دهند، جایی که شرایط هوایی که در آن سراب های پایین رخ می دهد بسیار ناپایدار است. از این گذشته ، در زیر ، نزدیک زمین ، هوا بسیار گرم و در نتیجه سبک تر است ، و در بالای آن هوای سردتر و سنگین تری قرار دارد. سراب های تحتانی با کاهش بسیار سریع دما با ارتفاع، یعنی با گرادیان های دمایی بسیار زیاد > 3.42 درجه سانتیگراد در 100 متر رخ می دهند. لایه گرم سطحی هوا نقش یک آینه را بازی می کند. اینجاست که پرتوها می چرخند. پرتوهایی که از یک جسم در زاویه مشخصی می‌آیند و از لایه‌ای به لایه دیگر می‌گذرند، به‌صورت محدب به سمت لایه‌های کم‌تراکم، در این مورد به پایین، شکسته و منحنی می‌شوند. ممکن است زمانی فرا برسد که زاویه انحراف پرتو به 90 درجه برسد. در این مورد، پرتو منحنی تصویری معکوس از اجسام و مساحت آسمان واقع در پشت آن می دهد (شکل 1.1a، b).

سراب را سراب فروتر می گویند زیرا تصویر یک شی در زیر جسم قرار می گیرد. (شکل 1.1 c, d)

مراجع

1. Bulat V.L. پدیده های نوری در طبیعت - م.: آموزش و پرورش، 1974.

2. Bukhovtsev B. B. Physics 10. - M.: آموزش و پرورش، 1987.

3. چوب F. سراب های مصنوعی // مجله "کوانتوم". 1971. شماره 10.

4. Gershenzon E.M., Malov N.N., Mansurov A.N. درس فیزیک عمومی. - م.: آموزش و پرورش، 1366.

5. Glinskaya E.A., Titova B.V. ارتباطات بین رشته ای در تدریس - تولا. 1980.

6. کورولف F.A. دوره فیزیک. - م.، آموزش و پرورش 1367.

7. Mayer V.V. بازتاب کلی نور در آزمایشات ساده - M.: Nauka، 1986.

8. Mayer V.V. آزمایش های ساده در مورد انتشار منحنی نور. - M.: Nauka، 1984.

9. Mayer V.V. نور در یک محیط نوری ناهمگن: مطالعات آموزشی - M.: Fizmatlit، 2007.

10. Minnart M. نور و رنگ در طبیعت. - M.: Nauka، 1969.

11. L. Tarasov، L.V. تاراسووا A.N.. گفتگو در مورد شکست نور. - M.: Nauka، 1982.

منابع اینترنتی