ماذا يسمى انحراف الضوء عن مساره

انحراف الضوء عن مساره يسمى

انحراف الضوء عن مساره يسمى

انكسار الضوء

.

الانكسار هو عبارة عن طيف منحني للضوء يحدث في حالة مرور حزمة الضوء من وسط ما إلى وسط آخر مختلف عنه، قد تكون تلك الأوساط مائية أو صوتية بالإضافة إلى أي وسط آخر بشرط أن يكون شفاف [1] .

العوامل التي يُسند إليها مسئولية حدوث إنحناء للضوء جميعها تنحصر في كون هناك اختلاف في مقدار الكثافة بين كلاً من الوسطين، ومن أحد الأمور التي تنال قدر كبير من الاهتمام هو سبب حدوث ظاهرة انكسار الضوء .

نتمكن من رؤية مجموعة الأشياء من خلال العدسات والمنشورات بالإضافة إلى العدسات المكبرة، كما أن تركيز العين يكون معتمد بشكل كبير على انكسار الضوء.

ما هو الانكسار هو

الانكسار هو

التغير الذي يحدث في اتجاه يتطابق مع اتجاه الموجة التي يقوم بالمرور من وسط إلى وسط ثاني،

فمثلا يسير الضوء من النجوم ويمر بمستويات متعددة ومختلفة من الانكسارات إلى أن يستقر ويصل للأرض وهكذا يمكننا قول أن وميض النجوم ينتج عن الانكسار الجوي .

للانكسار دور فعال جداً وحيوي في عملية تكوين صورة للكائنات في كلا من العدسات ومجموعة الوسائط الشفافة الثانية، كما أنه في مجموعة الوسائط البطيئة يحدث تقليل وخفض لكلاً من الطول الموجي الخاص بالضوء وسرعته، ويتواجد معامل الانكسار الذي يوضح النسبة بين كلاً من سرعة الضوء التي يسلكها داخل الوسط وسرعته في الفراغ .

إن الانكسار واحد من الظواهر الطبيعية التي تحدث ولكن هناك مجموعة أسباب تقود إلى حدوثها ومنها التالي:

في حالة كون الشدة الخاصة بالشعاع الساقط أكبر من شدة الشعاع المنكسر .

حال انتقال شعاع ضوئي بزاوية من وسط إلى وسط آخر مختلف بمعامل انكسار غير متطابق .

إذا حدث لجزء من الضوء انحراف وينتج عنه تغيير في كلا من سرعة وطول الضوء الموجي، فمثلا في حالة مرور الضوء من وسط هوائي الي وسط زجاجي يحدث للضوء بطئ في حركته وسرعته بالإضافة إلى تغيير الاتجاه .

التفسير يكون كالتالي حيث أن في حالة انتقال الضوء من الوسط الأقل كثافة إلى الوسط الأكثر كثافة فيصبح الضوء المنكسر مائل إلى الانحناء تجاه الخط الطبيعي .

أقل تردد في الترددات الموجودة في طيف الضوء

الضوء الأحمر

هو صاحب أقل تردد في الترددات الموجودة في طيف الضوء المرئ

، ويترتب على ذلك أنه يكون صاحب أطول طول موجي، كما أن أقصر الأطوال الموجية المتواجدة في الضوء المرئي تعود إلى الضوء البنفسجي وبالتالي يكون هو صاحب أعلى تردد [2].

وهناك سؤال تم طرحه أكثر من مرة يدور حول ما سبب كون الليزر البنفسجي في الأغلب يكون أقوى أنواع الليزر، والإجابة تم استنتاجها من التالي حيث أن الأشعة تحت الحمراء في معناها أنها أقل من الأحمر .

فإن في حالة كون الأشعة تحت الحمراء أقل من الأحمر فبالتالي من اللازم أن يصير اللون الأحمر صاحب أطول موجة، وما يحدث في الأشعة الفوق بنفسجي هو العكس حيث انها صاحبة طول موجي قصير جداً .

الفرق بين الحيود والتداخل للضوء

إن الفرق بين التداخل والانعراج بشكل سهل وسلس يتمثل في أن الموجات التي تشارك في تلك العملية هي أنواع متعددة ومختلفة، إن التداخل هو أحد الخواص التي تم إنشائها من مجموعة من الموجات الناتجة من مصدرين متماسكين ولكن مختلفين [3].

لكن الموجات الثانوية التي تنشأ من نفس الموجة ولكنها مكان حدوثها من أجزاء مختلفة ومتعددة منها يُطلق عليها ظاهرة الانعراج، قد يبدو أن الاثنان متشابهان ولكن هم في الطبيعة الخاصة بهم مختلفان جداً .

من اللازم أن تتعرف على الاختلافات الرئيسية بين كلاً منهم عن طريق اجراء فحص المنطقة صاحبة أقل نسبة من الشدة، تكون تلك المنطقة أكثرهم ظلاماً بشكل لا يمكن تصديقه في التداخل .

أما بالنسبة لها في حالة الانعراج تكون صاحبة أقل ظلمة ومن تلك الاختلافات القليلة، أن هناك عدد قليل من العوامل البارزة التي يمكن التفرق من خلالها بين كلاً من الحيود والتداخل، ومن اللازم ان تكون مُلم بمجموعة الفروق بينهم وهي كالتالي:

التشويش

: إن مفهوم التداخل أنه عبارة عن مجموعة من الموجات التي يتم انبثاقها من مصدرين غير متشابهين، وبالتالي يكون الناتج واجهات موجية متعددة ومختلفة .

في هذه الحالة تكون المنطقة ذات اقل قدر من الشدة هي التي يحل بها الظلام التام، وتتطابق نسبه الشدة الخاصة بكل النقاط في حدها الأقصى وتمتلك نفس الشدة في حالات التداخل .

كما أن عرض الحواف في حالة التداخل يتساوى مع التداخل، وتكون المصادر للتداخل في حالة كون عدد المصادر طفيف وقليل جدا .

الانحراف

: هو عبارة عن مجموعة موجات ثانوية مصدر انبثاقها عدد من الأجزاء الغير متشابهه، ولكن تكون من نفس الموجة وفي هذه الظاهرة يحدث اختلاف واضح في شدة المواضع .

كما أن عرض الأطراف يكون غير متساوي في التداخل، يمكننا أن نجد اختلاف في الشدة الخاصة بالتداخل في الانعراج، يطلق علي المصادر بمصادر الحيود في حالة كون عدد المصادر أكبر من عدد المصادر الموجودة .

للضوء خصائص هي

للضوء خصائص هي

الشدة

.

الانتشار

.

الطول الموجي

.

الطيف

.

الاستقطاب

.

استقطاب الضوء الطبيعي يحدث له اهتزاز متساوي بكل الاتجاهات التي تكون عمودية على المسار الذي ينتشر فيه، يطلق لقب الضوء مستقطب المستوى في حالة إمكانية الاهتزاز في مستوى واحد ولكن يكون الاتجاه الخاص بالاهتزاز هو اتجاه استقطاب الضوء [4].

سرعة الضوء ومعامل الانكسار :


العلاقة بين كلا من الطاقة الضوئية والتردد والسرعة كالتالي : E = hν = hC / λ

‏E تعبر عن الطاقة، h هو ثابت بلانك ويساوي 6.62517 x 10 -27  erg . ثانية .

أما ν هو التردد وبالنسبة ل C يعبر عن سرعة الضوء = 2.99793 × 10 10   سم / ثانية λ = الطول الموجي سرعة الضوء في الفراغ 2.99793 × 10 10 سم / ثانية .

تشتت الضوء

: سببه حدوث الانكسار المختلف بسبب الاختلاف في الأطوال الموجية المرتبطة بالضوء .

امتصاص الضوء

: في حالة مرور الضوء من خلال مادة شفافة يحدث تبدد لقدر من طاقته على هيئة طاقة حرارية، وفي حالة امتصاص الطاقة بصورة انتقائية لعدد ما لمجموعة من الأطوال الموجية الخاصة بالضوء، فسوف يصير الضوء المنتقل من خلال المادة متكون من الأطوال الموجية التي لا تُمتص .

انعكاس الضوء وانكساره

: في حالة سقوط الضوء على واجهة منحصرة بين مادتين بقدر غير متشابهة من الانكسار، فالنتيجة ستكون كالاتي

إما أن يحدث انعكاس للشعاع الساقط بزاوية ما يمكن قياسها، أو يحدث انكسار جزء ثاني من الضوء في حالة مروره في وسط ولكن يجب أن يحدث تغيير في الاتجاه الذي يسير فيه .