السراب القطبي

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 .

أي باختصار:
1- حتى يحدث السراب سواء كان قطبيا أو صحراويا لابد من حدوث انعكاس كلي داخلي.

2- فمتى يحدث الانعكاس الكلي الداخلي؟ يحدث عندما تكون زاوية السقوط أكبر من الزاوية الحرجة.

3- متى تزداد زاوية السقوط ؟عندما تنتقل الأشعة الضؤية من وسط كثيف إلى وسط أقل كثافة وهكذا.

4- الآن نميز بين حالتي السراب القطبي والصحراوي:
*في حالة السراب الصحراوي يحدث الانعكاس الكلي الداخلي قريبا من سطح الأرض فيكون سطح الأرض فيكون بذلك كالمرآة اللامعة التي تنعكس عليها الصور.
*أما في حالة السراب القطبي فيحدث الانعكاس الكلي الداخلي في الطبقات العليا من الهواء لماذا: لأن زاوية السقوط تزداد صعودا لماذا: لأن كثافة الهواء ثقل كلما ابتعدنا عن سطح الأرض صعودا حتى يصل الشعاع الضوئي لنقطة تكون عندها زاوية السقوط أكبر من الزاوية الحرجة بعدها يحدث انعكاس كلي داخي , فتكون طبقة الهواء التي حدث عندها الانعكاس الكلي الداخلي كأنها مرآة تتكون عليها الصورة بشكل مقلوب, أي في الأعلى تتكون الصورة.