للضوء خصائص ” فما هي ؟ “
خصائص الضوء
التشتت
يظهر التشتت للضوء نتيجة اختلاف مؤشرات الانكسار للطول الموجي للضوء، ويتم ملاحظة هذا الأمور، عندما نقوم بتسليط شعاع من الضوء الأبيض على منشور زجاجي ثلاثي الأبعاد،ونلاحظ ظهور انكسار للضوء من كافة الزوايا ويعتمد ذلك على الطول الموجي للضوء،وذلك لأن حدوث الانكسار يكون للطول الموجي الأطول ومنها على سبيل المثال اللون الأحمر،أما اللون الأقصر في الطول الموجي مثل اللون البنفسجي حيث يحدث ذلك ظهور موجه زاوية أكبر للأطوال الموجية الأطول من الأطوال الموجة الأقصر، وعندما يظهر الضوء من الزوايا الأخري للمنشور تخرج ألوان مختلفة في الطول تسمي ألوان الطيف المختلفة.
الانعكاس والانكسار
يؤثر على تغير اتجاه الضوء كل من السطح أو عندما يتم انتقال الضوء في وسط شفاف لأخر، وكذلك عندما ينتقل الضوء عبر وسيط يحدث تغير في تكوينه، حيث ينص قانون انعكاس الضوء على، فإن زاوية الشعاع المنعكس تتساوي مع زاوية الشعاع عند يسقط الضوء على سطح ناعم، حيث تكون الشعاع المنعكس في مستوى زاوية الشعاع الساقط على السطح بشكل طبيعي، أما في حالة انتقل الضوء من وسط شفاف إلي أخر مثل الزجاج أو الهواء، يحدث في هذه الحالة انعكاس جزء من الضوء، بينما ينتقل جزء إلي الوسط الثاني مع حدوث تغير في الاتجاه خلال الانتقال، يعرف ذلك بالانكسار.
الاستقطاب
هى تحديد نمط اتجاه واحد اهتزازي للموجات الضوء، على أن يكون ذلك في مستوي واحد، حيث تعد تلك الظاهرة غربية من نوعها يتم انعكاس الموجات الضوئية التى تهتز في اتجاه عمودي على اتجاه انتشارها من
خصائص الضوء الجسيمية
، ويتكون الضوء من موجه كهرمغناطيسية عريضة، فيكون باستطاعة الموجه الخفيفة أن تتحرك في مستوي عمودي، حيث يتكون شعاع الضوء من موجة تهتز في كافة الاتجاهات منها إلي الأمام صعوداً وهبوطاً، وكذلك أيضاً تتحرك في المستوي الأفقي، أو اتجاه وسيط وفي حالة بقائها في اتجاه واحد ثابت في هذه الحالة يعرف الضوء باسم الضوء المستقطب.
الامتصاص
يحدث تبديد للطاقة داخل المادة الشفافة عندما يتم إدخال الضوء مكونه جزء من طاقتها على شكل طاقة حرارية مما يتسبب في فقدها جزء من شدتها في أثناء امتصاص الطاقة الذي يحدث بشكل تلقائي حيث تعد من
خصائص الضوء
فالضوء الذي ينتقل عبر المادة هو فقط ما ينتج تلك الأطوال الموجية للضوء ماهي ما تعرف بلون الامتصاص للمادة.
مميزات وخصائص الضوء المرئي
- تشتيت الضوء.
- انعكاس وانكسار الضوء.
- امتصاص وقطبية الضوء.
تترواح أطوال الضوء المرئي ما بين 380 نانومتر إلي 780 نانومتر، أما قوة الأشعة الكونية (cosmic rays) تكون ما بين 10 مرفوعة للقوة سالب 8 إلي ما بين 10 مرفوعة للقوة 4 سالب، أما أشعة غاما نتراوح مدي قوتها ما بين 10 مرفوعة للقوة 2 سالب، أما مدي قوة موجات الأشعة السينية فيتروح ما بين 10 مرفوعة للقوة صفر.
أما قوة الأشعة فوق البنفسجية (ultraviolet) تتراوح ما بين 10 مرفوعة للقوة2 موجب، أما قوة الأشعة تحت الحمراء (infrared)تصل إلي 10 مرفوعة للقوة 4 موجب و6 للقوة سالب أما موجات الراديو (radio waves)
الضوء في الفيزياء
فتكون قوتها ما بين 10 مرفوعة للقوة 10 موجب وما بين 12 و10 للقوة 14 موجب، أما مقياس قوة الراديو الطويلة (long radio waves) تصل ما بين 10 مرفوعة للقوة 16 و18 للقوة موجب.
حقائق ومسلمات عن الضوء
من أهم الحقائق العلمية عن الضوء ما يلي:
- قوة الضوء في الفضاء أسرع بكثير من قوة الصوت،لأن سرعة الضوء تصل إلي 300,000 كلم في الثانية، أما سرعة الصوت فهى 531 كلم في الثانية.
- ومن مميزات الضوء قدرته على السير في الفضاء، ولكن يحتاج الصوت لكي ينتقل في الفضاء إلي وسيط مادي حتى ينتقل بواسطة.
- يأخذ الضوء أشكال مختلفة وتموجات مثل الأمواج.
- يسير الضوء كذلك في خطوط مستقيمة.
أهمية الضوء في حياة البشرية
لضوء الشمس أهمية كبيرة في حياتنا بل يعد الأهم للحياة فبدون الضوء لا تكتمل الحياة على الأرض، حيث لا توجد طاقة وله ضوء بدون الشمس، حيث تعد الشمس هى مصدر الحياة للكائنات الحية فهي مصدر لنمو النباتات التي تعد المصدر الرئيسي لحياة باقي الكائنات الحية على سطح الأرض التى تمدنا بالأكسجين والغذاء وهما أهم المصادر لبقاء الحياة على الأرض، يحث يتضح ما دي تأثير وقوة أشعة الشمس على المخلوقات جميعها الموجودة على سطح كوكب الأرض.
مصادر الضوء
تنقسم مصادر الضوء إلي قسمين وهي مصادر الضوء الطبيعية ومصادر الضوء الصناعية وهى كالتالي:
مصادر الضوء الطبيعية
هي المصادر التى خلقها الله عز وجل دون تدخل للإنسان فيها وسخرها للحياة جميع الكائنات الحية على سطح الأرض ومنها:
-
الشمس:
وهي أكبر مصدر طبيعي للضوء على سطح الأرض التى تعتمد عليها كافة مصادر الحياة على الطاقة الضوئية المنبعثة من أشعة الشمس، ويتكون الضوء الصادر من أشعة الشمس من مجموعة من الموجات الكهرومغناطيسية يتمكن الإنسان من رؤية جزء منها في شكل ألوان قوس قزح حيث لا يقدر ولا يستطيع رؤية باقي الضوء الصادر من الشمس بالعين المجردة. -
النجوم:
تظهر النجوم بالرغم من حجمها الكبير لنا في السماء على شكل أجسام مضيئة، وتتكون النجوم من مجموعة من الكرات الحرارية التى تحتوي على الغازات اللاهبة التى يصدر منها الضوء. -
القمر:
القمر جسم معتم يعكس أشعة الشمس التى يمتصها من الشمس خلال الليل ليظهرها في الليل حيث يبدؤ لنا مضيء. -
البرق:
يظهر البرق كظاهرة طبيعية من ظواهر تقلب المناخ في السماء في الشتاء حيث يظهر ضوء البر ق نتيجة تصادم بين سحابتين أحدهما تحمل شحنة سالبة والأخري تحمل شحنة كهربائية سالبة، مما ينتج هذا التصادم الضوء لفترة زمنية قصيرة. -
البراكين:
يظهر من باطن الأرض حمم بركنية منصرة بدرجة حرارة عالية جداً محمله بالغازات والأبخرة. -
النار:
ينبع الضوء من النار عند حدوث أكسدة من التفاعل الكيميائي مما ينتج عنها الضوء والحرارة.
مصادر الضوء الاصطناعية
وهذه المصادر تكون من صنع الإنسان والتى قام بتكارها واختراعها من أجل تسهيل الحياة والخدمات المقدمة له للعيش على الأرض ومنها ما يلي:
-
الفتيلة:
الفتيلة واللهب الصادر منها من أول الأشياء التي تشع بالضوء التى قام الإنسان باختراعها. -
الشمعة:
من أقدم مصادر الضوء التي أكتشافها الإنسان، وتعد من أقدم مصادر الإنارة. -
المصابيح الكهربائية:
تم اختراع المصباح الكهربي ليقوم بتحويل الطاقة الكهربائية لطاقة ضوئية،وقد قام المخترع والعالم (توماس أديسون) باختراع المصباح الكهربائي في عام 1879 ميلادي، وتم تحديثه وتطويره بشكل كبير مع مرور الوقت والتطور التكنولوجي.
فوائد مصادر الضوء الطبيعية للإنسان
- يساعد الضوء في تحسين الحالة المزاجية للإنسان وتبعده عن التعرض للإصابة بالإكتئاب والقلق والتوتر.
- تساعد في تنشيط وتحفيز وظيفة الجهاز المناعي للإنسان وتجعله يقوم الإصابة بالعديد من الفيروسات التى تسبب الأمراض.
- تنظيم ساعات النوم البيولوجي للإنسان، حيث يقوم الضوء على تقليل وخفض إنتاج الغدة الصنوبرية لهرمون النوم(الميلاتونين) خلال الليل.
- تحسين وظائف الجهاز العصبي والإدراكي للإنسان.[1]