Çölde susamış bir gezginin, yalnızca bulunduğu yere vardıklarında kumdan başka bir şey bulamadığı, “uzaktan su ve ağaçlarla dolu bir vaha” gördüğü bir film veya çizgi film görmüşüzdür.
Bu fenomen, sıcak bir günde uzun bir yol boyunca seyahat ettiğinizde ve uzaktan büyük bir su birikintisi gördüğünüzde de görülebilir. Siz ona yaklaştıkça uzaklaşmaya devam eder.
Gözlerin sana oyun oynamıyor ve halüsinasyon görmüyorsun. Yaşadığınız şey, serap adı verilen optik bir bozulmadan başka bir şey değildir.
Bu yazıda, bir serapın tam olarak ne olduğunu, nasıl oluştuğunu keşfediyoruz ve ayrıca farklı serap türlerine de bakıyoruz.
Bu fenomenin şekillenmesi için bir serap farklı değişkenlerin bir kombinasyonuna ihtiyaç duyar. Kapsamlı bir açıklamaya geçmeden önce, bir serapın ne olduğunu özetlemek için kısa bir açıklama yapmak önemlidir:
Serap, uzaktaki bir nesnenin aldatıcı bir görünümünü oluşturan ışık ışınlarının kırılması nedeniyle doğal olarak meydana gelen optik bir bozulmadır.
Genellikle sıcak bir günde, yüzey sıcaklığının ve doğrudan üstündeki havanın atmosferdeki havadan çok daha sıcak olduğu durumlarda meydana gelir.
Nasıl meydana geldiğini ve süreç sırasında hangi mekanizmaların rol oynadığını anlamak için daha ayrıntılı bir açıklamaya ihtiyaç duyan bir olayın basitleştirilmiş ve kısa bir özetidir.
Serap Nasıl Oluşur?
Serap kelimesi, doğrudan “ayna” ya da “bakmak” anlamına gelen Latince mirari kelimesinden türeyen mirer’den ödünç alınmıştır. Birazdan öğreneceğiniz gibi, bu fenomenin oldukça doğru bir açıklamasıdır.
Seraplar iki tür optik distorsiyona ayrılabilir Onlara ayrı ayrı bakıldığında, her bir fenomenin nasıl oluştuğu ve ortaya çıkan görüntüyü neden bizim yaptığımız gibi gördüğümüz (veya algıladığımız) yakında anlaşılacaktır .
Bu optik distorsiyonun en bilindik ve en sık görülen şekli, alt seraptır. Uzun bir yol boyunca seyahat ederken sıcak bir günde veya fenomenin ilk kez geniş çapta kabul gördüğü çölde görülebilir.
Bir serap, ışığın üniform olmayan tek tip özelliklere sahip bir ortamda kırılma (bükülme) kabiliyetinden dolayı bir nesnenin yanlış yerleştirilmiş bir görüntüsünü üretebilir.
Işığın, özellikle saniyede 299 792 kilometre (saniyede 186 282 mil) hızla düz bir yolda ilerlediği varsayılmaktadır. Uzay boşluğunda, gerçekten de düz bir çizgide hareket eder.
Atmosfer gibi bir ortamda seyahat ederken, farklı rakımlardaki hava yoğunluğundaki fark, ışığın bükülmesine izin verir. Bunun nedeni, ışığın her zaman en kısa yolu değil, en hızlı yolu izlemesidir.
Aşağıdaki resim, ışığın bu şekilde nasıl ve neden davrandığını ve bir serapın yaratılmasına nasıl katkıda bulunduğunu açıklayacaktır:
Sıcak bir günde Güneş, Dünya yüzeyini hızla ısıtır ve bu da havayı doğrudan yerin üzerinde ısıtır. Yüzeye yakın sıcak hava ile üstündeki soğuk hava arasında önemli bir hava sıcaklığı farkı yaratır.
Optik olarak daha yoğun, sıcak havanın üzerine yerleştirilmiş, optik olarak daha az yoğun olan soğuk hava ile artık tek tip olmayan özelliklere sahip bir ortam oluşturulmuştur.
Işık her zaman en hızlı geçmişi takip ettiğinden ve daha az dirençli sıcak havanın geçmesi çok daha hızlı olduğundan, ışık yere yakın sıcak havaya doğru bükülür.
Resimdeki kırmızı çizginin gösterdiği gibi, ışık, daha soğuk havanın yukarısındaki nesnelerden ılık havaya, gözlemcinin görüşüne doğru eğilmeden önce, zemini kapatır.
Işığın artık kırılmadığı, ancak gözlemciye doğru yansıdığı konuma toplam iç yansıma noktası denir. Gerçek nesnenin aslında yüzlerce mil uzakta olabileceği olguyu algılayacağınız bu konumdadır.
Bir serapın açıklamasını basitleştirmek ve kolay anlaşılır hale getirmek için, resimde palmiye ağaçlarının ve suyun aynı ters çevrilmiş görüntüsü kullanılmıştır. Bu mümkün olsa da, çoğu zaman bir seraptaki nesneler, olmadığı gibi görünebilir.
Örneğin, gördüğünüz “su”, yere yansıyan mavi gökyüzünden başka bir şey olmayabilir ve palmiye ağaçları, ışık sıcak ve soğuk hava katmanlarından geçerken bozulan tamamen farklı bir nesne olabilir. Hatta gerçek bir nesne bile olmayabilir. Gözlemci, bozuk görüntüyü gerçekte olduğundan çok daha yakından görür, çünkü görüntü, mavi çizgi ile gösterildiği gibi, gözlemci tarafından doğrudan bir görüş hattı üzerinden görüntülenmektedir.
Serap, optik bir bozulmadır, yani gördüğünüz görüntü, gerçek bir nesnenin çok daha uzaktaki çarpık bir görüntüsü olabilir. Ayrıca gerçek nesnenin (örneğin gökyüzü) parçası bile olmayan çarpıklıkları gösterebilir . Hatta var olmayan öğeleri bile gösterebilir.
Üstün bir serap, alt düzey bir serapla tamamen aynı prensiplere göre çalışır, ancak tam tersi bir etkiye sahiptir. Bir nesneyi olduğundan çok daha yakın göstermek yerine , ufukta veya üzerinde uzaktaki bir nesnenin (tamamen görüş dışı olabilen) bir görüntüsünü gösterir .
Bu tür serap, bir sıcak hava tabakasının altında kalan soğuk havanın bir sonucudur. Bu fenomene sıcaklık ters çevirme adı verilir ( bu makalede daha fazlasını okuyabilirsiniz .) Sonuç olarak, ışık daha sıcak havaya doğru aşağı doğru eğilir.
Üstün bir serap çoğunlukla okyanusun daha soğuk sularında veya Kuzey Kutbu’nda meydana gelir. Suyun veya buzun soğuk yüzeyi, doğrudan üstündeki havayı soğutur ve üzerinde daha sıcak bir hava tabakası bulunur.
Bu fenomen durumunda , ışık, daha sıcak havaya doğru kırılır, burada , resimde kırmızı çizgi ile gösterildiği gibi , gözlemcinin görüşüne doğru geri yansımadan önce daha hızlı hareket edebilir .
Sonuç olarak, gözlemci, nesnenin, görseldeki mavi çizgi ile gösterildiği gibi , görüşünün ve ufkun üzerinde durduğunu algılar . Bu oluşuma başgösteren denir. Bazen kıyı şeridinde dururken bu fenomeni gözlemleyebilir ve ufukta suyun biraz üzerinde havada yüzüyormuş gibi görünen bir tekneyi izleyebilirsiniz.
Gezegendeki uzaklıkları ve eğriliği nedeniyle görülemeyecek kadar uzaktaki nesneler ufkun üzerinde “belirdiğinde” de üstün seraplar meydana gelir. Bu, ışığın daha sıcak havaya doğru bükülmesi ve uzaktaki gözlemciye geri dönmesi nedeniyle mümkündür.
Kırmızı çizginin de gösterdiği gibi, ışığın yüzeye yakın daha soğuk havanın üzerinde bulunan daha sıcak havaya doğru bükülmesinin bir sonucu olarak üstün bir serap ortaya çıkar.
Işığın en hızlı (en kısa değil) yolu izlemesi mümkündür , bu durumda atmosferde daha yüksek olan sıcak hava daha az optik direnç sağlar.
Gözlemci bozuk görüntünün ufkun üzerinde “süzüldüğünü” görür, çünkü görüntü, mavi çizgi ile gösterildiği gibi, doğrudan bir görüş hattı üzerinden görüntülenir.
