ضوء

علم الضوء


ما هو مصنوع من الضوء؟

هذا سؤال ليس من السهل. الضوء ليس له كتلة ولا يعتبر مادة. هل هو موجود أصلا؟ بالطبع هو كذلك! لا يمكننا العيش بدون ضوء. يقول العلماء اليوم إن الضوء شكل من أشكال الطاقة مصنوع من الفوتونات. الضوء فريد من نوعه من حيث أنه يتصرف مثل جسيم وموجة.

لماذا يمر الضوء ببعض الأشياء دون غيرها؟

اعتمادًا على نوع المادة التي يتلامس معها ، سيتصرف الضوء بشكل مختلف. في بعض الأحيان يمر الضوء مباشرة من خلال المادة ، مثل الهواء أو الماء. يسمى هذا النوع من المادة بالشفافية. أشياء أخرى تعكس الضوء تمامًا ، مثل حيوان أو كتاب. تسمى هذه الأشياء مبهمة. هناك نوع ثالث من الأشياء يقوم ببعض من كلا الأمرين ويميل إلى تشتيت الضوء. تسمى هذه الأشياء كائنات شبه شفافة.

يساعدنا الضوء على البقاء على قيد الحياة

بدون ضوء الشمس سيكون عالمنا مكانًا مظلمًا ميتًا. يفعل ضوء الشمس أكثر من مجرد مساعدتنا في الرؤية (وهو أمر رائع جدًا أيضًا). ضوء الشمس يحافظ على دفء الأرض ، لذا فهي ليست مجرد كرة متجمدة في الفضاء الخارجي. كما أنه عنصر رئيسي في عملية التمثيل الضوئي وهو كيفية نمو معظم الحياة النباتية على الأرض والحصول على العناصر الغذائية. ضوء الشمس هو مصدر للطاقة وكذلك مصدر لفيتامين د للبشر.



سرعة الضوء

يتحرك الضوء بأسرع سرعة معروفة في الكون. لا شيء يتحرك أسرع من (أو حتى يقترب) من سرعة الضوء. في الفراغ ، حيث لا يوجد ما يبطئه ، يسافر الضوء بسرعة 186282 ميلًا في الثانية! واو ، هذا سريع! عندما ينتقل الضوء عبر المادة ، مثل الهواء أو الماء ، فإنه يبطئ بعضه ، لكنه لا يزال سريعًا جدًا.

لإعطائك فكرة عن مدى سرعة الضوء ، سنقدم لك بعض الأمثلة. تبعد الشمس حوالي 93 مليون ميل عن الأرض. يستغرق الضوء حوالي 8 دقائق للوصول من الشمس إلى الأرض. يستغرق الضوء حوالي 1.3 ثانية للانتقال من القمر إلى الأرض.

الانكسار

عادة ، ينتقل الضوء في مسار مستقيم يسمى شعاع ، ومع ذلك ، عند المرور عبر مواد شفافة ، مثل الماء أو الزجاج ، أو انحناءات الضوء أو المنعطفات. هذا لأن المواد أو الوسائط المختلفة لها صفات مختلفة. في كل نوع من الوسائط ، سواء كان هواءًا أو ماءًا أو زجاجًا ، سيتغير الطول الموجي للضوء ، ولكن ليس التردد. نتيجة لذلك ، سيتغير اتجاه وسرعة موجة الضوء المتنقلة وسيظهر الضوء وكأنه ينحني أو يغير الاتجاهات.



أحد الأمثلة على الانكسار هو المنشور. المنشورات فريدة من نوعها من حيث أن كل لون من ألوان الضوء ينكسر بزاوية مختلفة. لذلك يمكن أن يأخذ الضوء الأبيض من الشمس ويرسل ضوءًا بألوان مختلفة.

تستخدم العدسات الانكسار لمساعدتنا على رؤية الأشياء. تساعدنا التلسكوبات على رؤية الأشياء بعيدًا ، وتمكننا المجاهر من رؤية الأشياء الصغيرة جدًا. حتى النظارات تستخدم الانكسار حتى نتمكن من رؤية الأشياء اليومية بشكل أكثر وضوحًا.