بحث عن الضوء

بواسطة: - آخر تحديث: ١٣:٥٥ ، ٤ أغسطس ٢٠١٩

تعريف الضوء

هو إشعاعات كهرومغناطيسية مرئية لعين الإنسان، والعضو الذي يستجيب لهذه الإشعاعات هو العين، ويتراوح الطول الموجي للضوء المرئي للبشر بين 400 نانو متر و700 نانو متر، وهو الطول الموجي الواقع بين الأشعة تحت الحمراء وهي الموجات الطويلة والأشعة فوق البنفسجية وهي الموجات القصيرة، ويمكن تعريف الضوء أيضا على أنه طاقة تبلغ سرعة انتشارها 300 ألف كيلو كتر في الثانية، وهو عبارة عن فوتونات متدفقة أو ظاهرة موجية، وينتشر على شكل أمواج وتكون كل النقاط التي في صدر الموجة في حالة اهتزازية واحدة، وتنتشر الاهتزازات عموديًا على الصدر للموجة، أما خواص الضوء فهي الانتشار والسرعة والانكسار والانعكاس والتشتت والتداخل والحيود والكهرومغناطيسية والاستقطاب والانكسار المزدوج والمدارات الذرية والكثافة الاحتمالية ومستوى الطاقة والليزر والكمات، ولكون الضوء يمتلك طاقة وهذه الطاقة إما أن تنقل أجسامًا أو موجات فهناك فرضيتان عن طبيعة الضوء، هما: نظرية نيوتن الجسيمية الدقائقية ونظرية هيجنز الموجية إلا أن النظريتين لم تفسرا كل الظواهر البصرية مما دفع اينشتاين وبلانك ويوهو إلى وضع نظرية تجمع بين الخاصيتين الموجية والجسمية وهذه النظرية هي نظرية الكم .[١]


خصائص الضوء

للضوء خواص كثيرة منها :[٢]

  • الانكسار : وهو تغير اتجاه مسار الموجة الضوئية عن انتقالها من وسط مادي إلى وسط مادي آخر، وتنكسر الموجة بزاوية معينة عند انتقالها بين الأوساط المادية حسب اختلاف سرعة الضوء، ومن الأمثلة على الانكسار: عندما تضع جسمًا في كأس ماء يحدث الانكسار لأن سرعة الضوء في الماء أقل من سرعته في الهواء، ويمكن حساب مقدار انكسار الضوء عن طريق قانون الانكسار وهو قانون سنيل.
  • 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 ضوئية عند مرورها من خلال فتحة صغيرة أو جافة 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 حدة، ويستخدم المحزز في التلسكوب لتحليل الألوان القادمة من النجوم وبذلك يمكن تحديد المواد التي يتكون منها هذا النجم.
  • الانعكاس والتشتت : عند تعرض جسم ما للضوء؛ فإن الجسم يحتفظ بالطاقة ثم يعود ليبعثها في جميع الاتجاهات ويطلق على هذه الخاصية بالانعكاس.
  • الاستقطاب : يمكن ملاحظة هذه الخاصية عن طريق تسليط الضوء في بلورة شفافة تكون متوازية مع واحدة أخرى وتدور إحداهما بزاوية 90 درجة، والضوء لا يستطيع المرور من خلالهما، ويمكن الحصول على هذا الضوء الذي تعرض للاستقطاب من خلال انعكاس الضوء ويكون هذا الضوء مستقطبًا مع زاوية السقوط .


سرعة الضوء

كان القدماء يقولون أن للضوء سرعة مطلقة لا نهائية، حتى جاء العالم الفيزيائي الكبير أوول رومر في سنة 1676 م وقال أن الضوء يحمل سرعة محددة، وحدد ذلك من خلال دراساته الكثيرة للحركة الظاهرية للقمر أيو قمر المشتري، ثم في عام 1865 م قال العالم ماكسويل أن الضوء هو موجة كهرومغناطيسية، وظهرت سرعة للضوء تسمى c في النظرية التي وضعها للكهرومغناطيسية، وفي عام 1905 م فرض العالم الشهير ألبرت اينشتاين أن سرعة الضوء مستقلة عن حركة مصدره وأثبت ثباتها وعمل عليها دراسات كبيرة، ثم في عام 1975 م بعد دراسات وتجارب عديدة لعلماء كبار وأصحاب خبرة في علم الفيزياء استطاع الإنسان تحديد سرعة الضوء الحقيقية بشكل دقيق وهي 299792458 مترًا في الثانية .[٣]


المراجع

  1. "ضوء"، معرفة، اطّلع عليه بتاريخ 2019-7-11. بتصرّف.
  2. "ما هي خصائص الضوء"، المرسال، اطّلع عليه بتاريخ 2019-7-11. بتصرّف
  3. "كم هي سرعة الضوء؟ "، nasainarabic، اطّلع عليه بتاريخ 11-7-2019. بتصرّف.