أهم 10 ميزات للضوء - علم

من بين أهم خصائص الضوء ذات الصلة هي طبيعته الكهرومغناطيسية ، وطابعه الخطي ، الذي يحتوي على منطقة من المستحيل إدراكها للعين البشرية ، وحقيقة أنه يمكن العثور على جميع الألوان الموجودة بداخله.

الطبيعة الكهرومغناطيسية ليست فريدة من نوعها للضوء. هذا هو أحد الأشكال العديدة الأخرى الموجودة للإشعاع الكهرومغناطيسي. موجات الميكروويف ، موجات الراديو ، الأشعة تحت الحمراء ، الأشعة السينية ، من بين أمور أخرى ، هي أشكال من الإشعاع الكهرومغناطيسي.

كرس العديد من العلماء حياتهم لفهم الضوء ، وتحديد خصائصه وخصائصه ، والتحقيق في جميع تطبيقاته في الحياة.

جاليليو جاليلي ، وأولاف رومر ، وإسحاق نيوتن ، وكريستيان هيغنز ، وفرانشيسكو ماريا جريمالدي ، وتوماس يونغ ، وأوغستين فريسنل ، وسيمون دينيس بواسون ، وجيمس ماكسويل ، هم مجرد بعض العلماء الذين ، عبر التاريخ ، كرسوا جهودهم لفهم هذه الظاهرة والاعتراف بكل آثارها.

الخصائص الرئيسية للضوء

1- تموج وجسمي

إنهما نموذجان عظيمان تم استخدامهما تاريخيًا لشرح طبيعة الضوء.

بعد إجراء تحقيقات مختلفة ، تم تحديد أن الضوء ، في نفس الوقت ، هو موجة (لأنه ينتشر من خلال الموجات) وجسيمي (لأنه يتكون من جسيمات صغيرة تسمى الفوتونات).

كشفت التجارب المختلفة في المنطقة أن كلا المفهومين يمكن أن يفسر الخصائص المختلفة للضوء.

أدى ذلك إلى استنتاج مفاده أن النماذج الموجية والجسمية مكملة وليست حصرية.

2- ينتشر في خط مستقيم

الضوء في اتجاه مستقيم في انتشاره. الظلال التي يولدها الضوء في مساره هي دليل واضح على هذه الخاصية.

أدخلت نظرية النسبية ، التي اقترحها ألبرت أينشتاين في عام 1905 ، عنصرًا جديدًا بالقول إن الضوء يتحرك في منحنيات في الزمكان حيث تنحرفه العناصر التي تعترض طريقه.

3- السرعة المحددة

للضوء سرعة محدودة ويمكن أن تكون سريعة للغاية. في الفراغ ، يمكنه السفر حتى 300000 كم / ثانية.

عندما يختلف المجال الذي ينتقل فيه الضوء عن الفراغ ، فإن سرعة حركته ستعتمد على الظروف البيئية التي تؤثر على طبيعته الكهرومغناطيسية.

4- التردد

تتحرك الموجات في دورات ، أي أنها تنتقل من قطبية إلى أخرى ثم تعود. تتعلق خاصية التردد بعدد الدورات التي تحدث في وقت معين.

إن تردد الضوء هو الذي يحدد مستوى طاقة الجسم: فكلما زاد التردد ، زادت الطاقة ؛ كلما انخفض التردد ، انخفضت الطاقة.

5- الطول الموجي

هذه الخاصية لها علاقة بالمسافة بين نقطتين من موجتين متتاليتين تحدثان في وقت معين.

يتم إنشاء قيمة الطول الموجي بقسمة سرعة الموجات على التردد: كلما كان طول الموجة أقصر ، زاد التردد ؛ وكلما زاد الطول الموجي ، انخفض التردد.

6- الامتصاص

يسمح الطول الموجي والتردد للموجات بأن يكون لها نغمة معينة. يحتوي الطيف الكهرومغناطيسي داخل نفسه على جميع الألوان الممكنة.

تمتص الأجسام موجات الضوء التي تسقط عليها ، وتلك التي لا تمتص هي تلك التي يُنظر إليها على أنها ألوان.

يحتوي الطيف الكهرومغناطيسي على منطقة واحدة مرئية للعين البشرية ، وأخرى غير مرئية. داخل المنطقة المرئية ، والتي تتراوح من 700 نانومتر (اللون الأحمر) إلى 400 نانومتر (اللون الأرجواني) ، يمكن العثور على ألوان مختلفة. على سبيل المثال ، يمكن العثور على الأشعة تحت الحمراء في المنطقة غير المرئية.

7- انعكاس

تتعلق هذه الخاصية بحقيقة أن الضوء قادر على تغيير الاتجاه عندما ينعكس في منطقة ما.

تشير هذه الخاصية إلى أنه عندما يسقط الضوء على جسم بسطح أملس ، فإن الزاوية التي سينعكس بها ستقابل نفس زاوية شعاع الضوء الذي ضرب السطح أولاً.

إن النظر في المرآة هو المثال الكلاسيكي لهذه الميزة: ينعكس الضوء عن المرآة ويخلق الصورة التي يتم إدراكها.

8- الانكسار

يرتبط انكسار الضوء بما يلي: يمكن أن تمر الموجات الضوئية عبر الأسطح الشفافة تمامًا في طريقها.

عند حدوث ذلك ، تقل سرعة حركة الأمواج وهذا يتسبب في تغيير اتجاه الضوء ، مما يولد تأثير الانحناء.

مثال على انكسار الضوء يمكن أن يكون وضع قلم رصاص داخل كوب من الماء: التأثير المكسور الناتج هو نتيجة لانكسار الضوء.

9- الحيود

حيود الضوء هو التغيير في اتجاه الموجات عندما تمر عبر الفتحات ، أو عندما تدور حول عقبة في طريقها.

تحدث هذه الظاهرة في أنواع مختلفة من الموجات. على سبيل المثال ، إذا تم ملاحظة الموجات الناتجة عن الصوت ، فيمكن ملاحظة الانعراج عندما يكون الناس قادرين على إدراك الضوضاء حتى عندما تأتي ، على سبيل المثال ، من خلف الشارع.

على الرغم من أن الضوء ينتقل في خط مستقيم ، كما رأينا من قبل ، يمكن أيضًا ملاحظة خاصية الانعراج فيه ، ولكن فقط فيما يتعلق بالأشياء والجسيمات ذات الأطوال الموجية الصغيرة جدًا.

10- التشتت

التشتت هو قدرة الضوء على الانفصال عند المرور عبر سطح شفاف ، ونتيجة لذلك تظهر كل الألوان التي هي جزء منه.

تحدث هذه الظاهرة لأن الأطوال الموجية التي هي جزء من حزمة ضوئية تختلف قليلاً عن بعضها البعض ؛ ثم سيشكل كل طول موجي زاوية مختلفة قليلاً أثناء مروره عبر سطح شفاف.

التشتت هو سمة من سمات الأضواء التي لها أطوال موجية مختلفة. أوضح مثال على تشتت الضوء هو قوس قزح.

المراجع

"طبيعة الضوء" في المتحف الافتراضي للعلوم. تم الاسترجاع في 25 يوليو 2017 من المتحف الافتراضي للعلوم: museovirtual.csic.es.
"خصائص الضوء" في CliffsNotes. تم الاسترجاع في 25 يوليو 2017 من CliffsNotes: cliffsnotes.com.
"النور" في Encyclopedia Britannica. تم الاسترجاع في 25 يوليو 2017 من Encyclopedia Britannica: britannica.com.
لوكاس ، ج. "ما هو الضوء المرئي؟" (30 أبريل 2015) في Live Science. تم الاسترجاع في 25 يوليو 2017 من Live Science:lifecience.com.
لوكاس ، ج. "صورة طبق الأصل: انعكاس وانكسار الضوء" (1 أكتوبر 2014) في Live Science. تم الاسترجاع في 25 يوليو 2017 من Live Science:lifecience.com.
باتشيلر ، ر. “1915. وحنى أينشتاين النور ”(23 نوفمبر 2015) في El Mundo. تم الاسترجاع في 25 يوليو 2017 من El Mundo: elmundo.es.
باتشيلر ، ر. "الضوء هو موجة!" (16 سبتمبر 2015) في El Mundo. تم الاسترجاع في 25 يوليو 2017 من El Mundo: elmundo.es.
"ألوان الضوء" (4 أبريل 2012) في Science Learning Hub. تم الاسترجاع في 25 يوليو 2017 من Science Learning Hub: sciencelearn.org.nz.
"الضوء: الموجات الكهرومغناطيسية والطيف الكهرومغناطيسي والفوتونات" في أكاديمية خان. تم الاسترجاع في 25 يوليو 2017 من Khan Academy: es.khanacademy.org.
"الطول الموجي" في موسوعة بريتانيكا. تم الاسترجاع في 25 يوليو 2017 من Encyclopedia Britannica: britannica.com.
"التردد" في موسوعة بريتانيكا. تم الاسترجاع في 25 يوليو 2017 من Encyclopedia Britannica: britannica.com.
"تشتت الضوء" في FisicaLab. تم الاسترجاع في 25 يوليو 2017 من FisicaLab: fisicalab.com.
"تشتت الضوء بواسطة المنشورات" في فصل الفيزياء. تم الاسترجاع في 25 يوليو 2017 من The Physics Classroom: physicsclassroom.com.
"الانعكاس والانكسار والانحراف" في فصل الفيزياء. تم الاسترجاع في 25 يوليو 2017 من The Physics Classroom: physicsclassroom.com.
كارترايت ، ج. "الضوء ينحني بنفسه" (19 أبريل 2012) في العلوم. تم الاسترجاع في 25 يوليو 2017 من Science: sciencemag.org.

أهم 10 ميزات للضوء - علم - 2025