تقديم:
الضوء هو احد اشكال الموجات الكهرومغناطيسية المتطايرة عبر الفضاء.
في المقال التالى سنتعرف اكثر على خصائص الضوء واهميته من موقعنا هنا.
مفهوم الضوء:
- يعرف الضوء على أنه شكل من أشكال الطاقات الكثيرة والمتنوعة، فبواسطته يمكننا رؤية بعضنا البعض، ورؤية جميع الأجسام المختلفة الموجودة في الكرة الأرضية بأكملها.
- تنقسم المصادر الضوئية إلى قسمين: الأولى منها تسمى مصادر طبيعية، والثانية منها تسمى مصادر صناعية، من المصادر الطبيعية نذكر مثلا: الشمس والنجوم، والنار.
- والاصطناعية منها مثل: الفتيلة، الشمعة والمصابيح الضوئية الصناعية، ومختلف الأشكال التي تعتمد بشكلٍ رئيسي على الطاقة الكهربائية لعملها.
أهمية الضوء في حياة البشرية:
- لا شيء يضاهي الشمس من حيث الأهمية بالنسبة للكرة الأرضية ومن يعيش عليها، فبدونها لا يوجد ضوء ولا طاقة حرارية حتى أن الحياة ستكون معدومة.
- فمن الشمس يتم التمدد بالطاقة اللازمة لنمو النباتات التي تعتبر مصدراً للغذاء والأوكسجين للازمين للعيش على وجه الكرة الأرضية.
- ولمجرد إمعان النظر في الشمس سنلاحظ أنها عبارة عن أشعة ضوئية تلامس سطح الكرة الأرضية بمعدل ثابت، لكن الواقع يقول غير ذلك.
- حيث أن تتباين الأشعة الضوئية التي تصلنا من الشمس وتتراوح في قوتها وتأثيرها على المخلوقات الموجودة على الكرة الأرضية.
خصائص الضوء:
للضوء خصائص كثيرة منها ما يأتي:
الانعكاس والانكسار:
- يتغير اتجاه الأشعة الضوئية عندما تنعكس على سطح ما، أو تنتقل من وسط شفاف إلى آخر، أو تنتقل عبر وسيط يتغير تكوينه باستمرار.
- وينص قانون الانعكاس على أن زاوية الشعاع المنعكس، تساوي زاوية الشعاع الساقط عند الانعكاس من سطح أملس.
- ويكون الشعاع المنعكس دائماً في المستوى المحدد بواسطة الشعاع الساقط والطبيعي إلى سطح.
- وعندما يواجه الضووء المتنقل في وسط شفاف واحد، حدوداً لوسط شفاف آخر.
- مثل: الهواء والزجاج، ينعكس جزء من الضووء، وينتقل جزء منه إلى الوسط الثاني، وعندما ينتقل الضوءء المنعكس إلى الوسط الثاني، يغير اتجاهه، وهو ما يُسمى بالانكسار
الاستقطاب:
- هو اتجاه نمط اهتزاز موجات الضوء في مستوى واحد، وهي ظاهرة غريبة لعكس الموجات، أي الموجات التي تهتز في اتجاه عمودي على اتجاه انتشارها.
- فالضوء عبارة عن موجة كهرمغناطيسية عرضية، فيمكن أن تتحرك الموجة الخفيفة في مستوى عمودي.
- أي إلى الأمام صعوداً وهبوطاً، وفي المستوى الأفقي، أو في اتجاه وسيط، ويتكون شعاع الضوء عادةً من خليط من موجات تهتز في جميع الاتجاهات المتعامدة مع خط انتشارها.
- وإذا استمر الاهتزاز ثابتاً في الاتجاه لسبب ما فإنّه يسمّى الضوءء المستقطب.
التداخل:
- عندما يتعرض جسم ما لموجتين ضوئيتين عند نفس البقعة فإن الموجتين تتداخلان يبعضهما وتحمل كل موجة منهما قمة وقاعًا.
- فعند تداخلهما تجتمع القمتان أو تطرحان من بعضهما، ويطلق على هذه الحالة اسم التداخل.
- وتعطي هذه الحالة ضوءًا قويًا أقوى من الذي تعطيه موجة واحدة.
- ويوجد أيضًا تداخل هدام ويحدث عند التقاء قمة موجة ضوئية لقاع موجة ضوئية أخرى فإن القاع يقلل من ارتفاع القمة وبهذا تبقى البقعة التي التقت بها الموجتان الضوئيتان مظلمة .
الحيود والانتشار:
- نعلم أن الموجات الضوئية تسير بخطوط مستقيمة، ولكن تنتشر الموجة الضوئية عند مرورها من خلال فتحة صغيرة أو حافة وهذه الخاصية تسمى الحيود، ويخدمنا الحيود في الدراسات التي تهتم بألوان الشعاع الضوئي.
- إذ يستخدم محزز الحيود ويحتوي هذا المحزز على الكثير من الفتحات الصغيرة التي تعطي ضوءًا.
- فيحيد كل ضوء من خلال هذه الفتحات بكمية قليلة.
- ويمكننا انتشار الألوان من رؤية كل لون على حدى، ويستخدم المحزز في التلسكوب لتحليل الألوان القادمة من النجوم.
- وبذلك يمكن تحديد المواد التي يتكون منها هذا النجم.
الامتصاص:
- عندما يدخل الضوء مادة شفافة، تتبدد بعض من طاقتها على شكل طاقة حرارية، مما يفقدها بعضاً من شدتها.
- وعندما يحدث هذا الامتصاص للطاقة بشكل انتقائي لأطوال موجية مختلفة للضوءء.
- فإن الضوء الذي ينتقل عبر المادة، يٌظهر فقط تلك الأطوال الموجية للضوء التي لا يتم امتصاصها.
- ثم يتم النظر إلى الأطوال الموجية المرسلة على أنها لون، ويسمى لون الامتصاص لتلك المادة.
