ما هي خصائص الضوء وأنواع الضوء وما هو الضوء وكيف يستطيع الإنسان رؤية الضوء؟ وهذا ما سنتحدث عنه فيما يلي عن الضوء.
ما هي خصائص الضوء؟
1- التشتت
كيف تتكسر أشعة الشمس التي تسقط على قطرات المطر وتتوزع وتشكل قوس قزح وتلك الألوان التي نراها؟ وتؤدي نفس العملية إلى انقسام الضوء الأبيض إلى ألوان متعددة. نرى في قوس قزح حوالي ستة ألوان وهي: (الأحمر، البرتقالي، الأصفر، الأخضر، الأزرق، البنفسجي). في بعض الأحيان يتم رؤية النيلي أيضًا. ترتبط هذه الألوان بأطوال موجية مختلفة من الضوء. عندما تتلقى أعيننا ضوءًا نقيًا ذو طول موجي، فإننا نميل إلى رؤية لون واحد فقط من الألوان الستة اعتمادًا على طول موجته. إن آلاف الألوان الأخرى التي يمكننا رؤيتها في مواقف أخرى هي استجابة أعيننا لخليط مختلف من الأطوال الموجية.
2- الانعكاس والانكسار
الانعكاس والانكسار هما من أهم خصائص الضوء. تغير الأشعة الضوئية اتجاهها عندما تنعكس عن سطح ما، أو عندما تنتقل من وسط شفاف إلى آخر، أو عندما تنتقل عبر مادة يتغير تركيبها باستمرار. ينص قانون الانعكاس على أنه عندما ينعكس الضوء عن سطح أملس، فإن زاوية الشعاع المنعكس تساوي زاوية الشعاع الساقط (في البصريات الهندسية يتم قياس جميع الزوايا بالنسبة إلى سطح عادي ويتم قياس أي خط عمودي على السطح) ). يتم تحديد الشعاع المنعكس دائمًا من خلال سقوط الشعاع الأصلي على السطح. يمكن استخدام قانون الانعكاس لفهم الصور التي تنتجها العدسات والمرايا المنحنية، على عكس المرايا، يتم ضبط معظم الأسطح الطبيعية على مقياس الطول الموجي للضوء، ونتيجة لذلك، تنعكس الأشعة (الضوء الساقط الموازي) في العديد من الاتجاهات المختلفة. وتنتشر.
3- الامتصاص
امتصاص الضوء هو عملية يتم من خلالها امتصاص الضوء وتحويله إلى طاقة. مثال على هذه العملية هو التمثيل الضوئي في النباتات. ومع ذلك، فإن امتصاص الضوء لا يحدث في النباتات فقط، بل في جميع الكائنات، حتى المواد غير العضوية. يعتمد الامتصاص على التردد الكهرومغناطيسي للضوء وطبيعة الذرات. ولذلك فإن امتصاص الضوء في الفيزياء يتناسب طرديا مع التردد. إذا كانت الذرات متكاملة، يتم امتصاص الضوء. وإذا لم يكونا متكاملين، يمر الضوء عبر الجسم ثم ينعكس. تحدث هذه العمليات عادةً في نفس الوقت لأن الضوء ينتقل عادةً بترددات مختلفة (على سبيل المثال، يتضمن ضوء الشمس أيضًا أضواء ذات ترددات مختلفة (من حوالي 400 إلى 800 نانومتر)، لذلك تمتص معظم الأجسام الضوء أو تنقله أو تعكسه بشكل انتقائي. يتم امتصاص الضوء، وتتولد الحرارة، لذلك يحدث امتصاص انتقائي للضوء بواسطة مادة معينة لأن تردد موجة الضوء يتوافق مع الطريقة التي تهتز بها الإلكترونات في ذرات تلك المادة.
أنواع الضوء
1-النار
إن انبعاث الضوء والحرارة الصادرين عن النار هو نتيجة حدثت نتيجة تفاعل كيميائي استخدمت فيه مواد مرتبطة بالأكسدة لإحداث هذا الانبعاث وهو ما يسمى بالنار أو اللهب.
2- البرق
ينتج الضوء الطبيعي الناتج عن البرق من اصطدام بين سحابة تحمل شحنة كهربائية موجبة وسحابة ثانية تحمل شحنة كهربائية سلبية. وينتج عن هذا الاصطدام شرارة وشعاع قوي، وبالتالي يظهر ضوء البرق المشع فجأة في وسط السماء في الطقس الممطر والبارد.
3- البراكين
ويأتي الضوء البركاني الطبيعي من أعماق طبقات القشرة الأرضية ويكون على شكل حمم متوهجة تخرج من الشقوق والحفر العليا للبراكين. تحتوي الحمم البركانية على العديد من المواد المنصهرة ذات الحرارة العالية، والعديد من الغازات السامة والقاتلة، ناهيك عن وجود أبخرة شديدة الحرارة مصاحبة لتلك الحمم.
4- الشمس
وهو أحد أكبر المصادر الطبيعية للضوء على سطح الأرض. كما يعتبر عنصرا أساسيا ومظهرا للحياة على الأرض.
المكونات الرئيسية لضوء الشمس هي مجموعة من الموجات الكهرومغناطيسية، يستطيع أي شخص رؤية جزء من ضوءه المرئي، وهو على شكل أشعة ملونة طيفية تعرف بألوان قوس قزح، أما باقي الأجزاء فمن المستحيل رؤيتها بالعين المجردة.
5- النجوم
تتكون الأجسام النجمية من العديد من الكرات الحرارية التي تحتوي على غازات مشتعلة يشع من خلالها الضوء المرئي الذي نراه بالعين المجردة، ناهيك عن الحرارة أيضًا. ونظراً لبعد النجوم الكبير عن الأرض، فإننا لا نشعر بحرارتها ونرى ضوءها الطبيعي على شكل نقاط لامعة متلألئة تنير ليالينا المظلمة.
6-القمر
ويعتبر مصدر الشمس المزود الرئيسي لضوء القمر الطبيعي، إذ كان في الأصل يعتبر جسماً مظلماً وغير مضيء، فيصبح جسماً مضيئاً ومشرقاً أثناء الليل.
ما هو الضوء؟
كان ولا يزال اهتمام الفيزيائيين يتركز على معرفة مكونات المادة والقوانين التي تصف التفاعلات المتبادلة المختلفة بينها. البداية الفعلية كانت عمل نيوتن حول الجاذبية، والذي كان يعتمد بشكل أساسي على عمل كيبلر في مراقبة الكواكب.
ومنذ ذلك الحين أصبح من الممكن إنشاء نموذج لحركة كواكب المجموعة الشمسية حول الشمس. كان عمل نيوتن الثاني متعلقًا بالضوء. كان اهتمام نيوتن بالميكانيكا دافعًا قويًا لتفسير بنية الضوء على أساس ميكانيكي بحت. افترض نيوتن أن الضوء عبارة عن جسيمات صغيرة تنتقل في خطوط مستقيمة ما لم يعترضها عائق.
كيف يستطيع الإنسان رؤية الضوء؟
1- عندما يسقط الضوء على جسم فإن هذا الجسم يمتص بعضاً من هذا الضوء ويعكس الجزء الآخر. “الامتصاص والانعكاس من خواص الضوء”، والأطوال الموجية الممتصة والمنعكسة تعتمد على خصائص الجسم نفسه.
2- عند النظر إلى الجسم تنعكس موجات الضوء عن سطح الجسم وتدخل إلى شبكية العين الحساسة للضوء مما يؤدي إلى نشاط المخاريط الموجودة في الشبكية كل منها بشكل مختلف حسب حساسيتها إلى لون معين.
3- (64% من مخاريط الإنسان حساسة للون الأحمر، و34% حساسة للون الأخضر، و2% حساسة للون الأزرق).
4- يتم بعد ذلك نقل الإشارة الناتجة عبر العصب البصري إلى القشرة البصرية داخل الدماغ والتي تقوم بدورها بتحليلها. البشر أفضل في تمييز الألوان من معظم الثدييات بسبب طبيعة مخاريطهم.
5- تمتلك بعض الحيوانات مثل الأسماك والطيور عدداً أكبر من المخاريط، مما يؤدي إلى قدرتها على رؤية أطوال موجية غير تلك التي يراها الإنسان، مثل: الأشعة فوق البنفسجية.