اي من الاتي يصدر الضوء من نفسه
يعتبر الضوء من أحد أنواع الأشعة الكهرومغناطيسية التي يمكن رؤيتها بالعين المجردة، ويكون للضوء عدة مصادر مثل الشمس، أو الكهرباء في المنازل.
هناك العديد من المصادر للضوء منها الطبيعية والصناعيةـ حيث إن من ضمن المصادر الطبيعية: الشمس والضوء، ومن المصادر الصناعية الكهرباء، ومن بعض البحث قد يظهر أن لهب الشمعة هو الشيء الذي يظهر الضوء من تلقاء نفسه.
ما هو الضوء ؟
الضوء هو عبارة عن إشعاع كهرومغناطيسي، يكمن مشاهدته من خلال العين المجردة، وتتراوح الأطوال الموجية له في أشعة جاما أقل من 1*10-11 إلى أن تصل إلى أمواج الراديو التي تقاس بالمتر، والأشعة المرئية التي تتراوح بين 400 إلى 700 نانومتر، والتي تتساوى مع سرعة الضوء في الهواء 3*108 متر/ثانية.
ما هي مصادر الضوء ؟
كما ذكرنا من قبل أن الضوء له مصادر طبيعية ومصادر صناعية ومن المصادر الصناعية، ويمكن عرض كل منهم بالتفصيل فيما يلي:
مصادر الضوء الطبيعية
الضوء له أهمية كبيرة في حياتنا واختفاءه من الأمور التي ترعب البشرية، لذلك فقد من الله علينا بنعمة الضوء لاستمرار حياة الكائن الحي وخاصة النباتات التي تعتمد عليه في غذائها، ومن المصادر الطبيعية التي لا يوجد بها أي تداخل من الإنسان ما يلي:
- الشمس: الشمس من المصادر الأساسية التي لا يمكن الاستغناء عنها، فهي المصدر الأول في الطاقة على سطح الأرض، يعرف الضوء الناتج من ضوء الشمس بالضوء الأبيض، كما يمكن استغلال ضوء الشمس بشكل كبير من قبل الإنسان وتخزينه وتحويله إلى كهرباء من خلال الخلايا الشمسية.
- القمر والنجوم: يعتبر من المصادر الضوئية الطبيعية، على الرغم من أن الضوء الصادر منه يكون خافتاً ليلاُ وذلك بسبب بعدها الشديد عن الأرض، وهو مجرد لنعكا لضوء الشمس الذي يصدر صباحاً.
- الكائنات الحية: قد يعد الأمر غريب أن الكائنات الحية تكون مصدر للضوء الطبيعي ولكن توجد بعض الكائنات الحية التي تقوم بإنتاج الضوء نتيجة التفاعلات الكيميائية التي تحدث بداخلها من الخلايا المختصة في إنتاج الضوء ومن هذه الكائنات الديدان والفراشات.
- ضوء البرق: البرق هو عبارة عن ظاهرة طبيعية تحدث عند ظهور خلل في الشحنات الكهربائية التي تتواجد بين الأرض والسحب، مما ينتج عنه تفريغ كهربي سريع يساعد على تكوين البرق.
مصادر الضوء الصناعية
مع التطور الدائم مع مرور الزمن أصبح الإنسان يعلم العديد من استخدامات الضوء، لذلك يقوم بإنتاجه صناعياً حتي يستفيد منه، ومن المصادر الصناعية ما يلي:
- النار: هو الضوء الذي ينتج من إشعال الشموع المُصنعة من الشحوم أو من إشعال الزيوت مثل الكيروسين أو الناتج من حك الحجارة ببعضها.
- الكهرباء: تردد هذه الاسم كثيراُ على الكثير من البشر، وتتواجد العديد من الطرق التي يتم استخدامها لتوليد الكهرباء، ومنها ما يلي:
- مصباح الزئبق: هو المصباح الذي يتبخر به الزئبق عند مرور التيار الكهربي، حيث تتشكل الأبخرة باللون الأخضر أو الأزرق.
- المصباح المتوهج: هو المصباح الذي يقوم بإنتاج الضوء من خلال توهج التنجستين من شدة سخونته وعند مرور تيار كهربائي.
- مصباح الفلورسنت: يعتب رمن أكثر الأنواع انتشاراً في الوقت الحالي، حيث إنه يتكون من قضيب زجاجي يحتوي على مادة الزئبق والمحاط بمادة الفلور الذي يعمل على امتصاص الأشعة فوق البنفسجية التي تنتج من مرور التيار الكهربائي في مادة الزئبق ويحولها إلى الضوء المرئي.
- المصباح الهالوجيني: يعمل هذا المصباح على توفير الطاقة بشكل كبير، حيث إنه يحتوي على غاز الهيدروجين على هيئة كبسولة حول الفتيل الذي يتم تسخينه، كما أنه يقوم بعكس الحرارة عدة مرات حتى تبقي حول الفتيل، وتحافظ على درجة حرارته وتقلل من استهلاك الكهرباء.
أهمية الضوء
يعتبر الضوء من أهم الأشياء في حياتنا والذي لا يمكن الاستغناء عنه، ومن أبرز ما يقدمه لنا الضوء ما يلي:
- ساعد الضوء العلماء بشكل كبير على التعرف على معظم المعلومات في الكون من خلال تحليل الأشعة الكهرومغناطيسية، حيث استطاع العلماء تفسير الغشعاع ومعرفة بعض المعلومات فيما مضى عن الكون وقياس تمدد الكون والتغيرات التي حدثت على مر السنين، بالإضافة إلى تمكينهم من معرفة التركيب الكيميائي للنجوم.
- من خلال معرفة وتحليل تردد الضوء الممتص والمنبعث من خلال الذرات استطاع العلماء اكتشاف التطور الحادث في ميكانيكا الكم.
- توجد بعض التطبيقات التكنولوجية التي استطاع الإنسان تطويرها من خلال التحكم في خصائص الضوء مثل الليزر وأنظمة الاتصالات من خلال الألياف البصرية التي تسمي “Fibre-Optic Telecommunications Systems”
- ساعدنا الضوء على استخدام العديد من التطبيقات التكنولوجية الحديثة في ذلك الوقت مثل: الحاسوب، الهاتف، التلفاز، الروبوتن التصوير الإشعاعي، كل ذلك ينتج من تطبيقات الضوء وهو ما يسمى بعلم الضوئيات.
ما هي خصائص الضوء ؟
يتميز الضوء بوجود العديد من الخصائص ويمكن عرض هذه الخصائص على النحو التالى:
- التشتت: ينتج من اختلاف معدلات الانكسار لكل طول موجي للضوء، يمكن تحديد مقدار التشتت من خلال ملاحظة الأمر عند توجيه شعاع أبيض من الضوء على منشور زجاجي ثلاثي الأبعاد، ينكسر الضوء الذي يدخل في زوايا المنشور المختلفة، هذه الزوايا تكون معتمدة على طول الموجة، وكل معامل انكسار يخرج لون مختلف ومنها الضوء الأحمر وهو أقصر الأطوال الموجية.
- انعكاس الضوء: خاصية الانعكاس Light Reflection حيث ينعكس الضوء بزوايا متساوية لزاوية السقوط على جسم أملس.
- انكسار الضوء: خاصية الانكسار Light Refraction هي تغيير اتجاه الاأشعة التي تنتقل من وسط شفاف إلى آخر مثل الهواء أو الزجاج، عندما ينتقل الضوء من وسط إلى آخر فقد يحدث له انكسار أو انعكاس وتختلف بسبب سرعة الضوء في الفراغ وسرعته في الماء أو أي وسط أخر.
- امتصاص الضوء: عملية الامتصاص Light Absorption، عندما يتحرك الضوء في وسط شفاف، فيوجد جزء من الطاقة يهدر على شكل طاقة حرارية، يتم امتصاص جزء من الطاقة الضوئية من خلال أطوالها الموجية المختلفة، بعد أن تمتص الطاقة الضوئية تختلف الأطوال الموجية له.
- الاستقطاب: يحدث استقطاب الضوء Polarization على أنه اهتزاز الضوء بشكل متساوي في الاتجاه العمودي عند انتشاره، كما يطلق على الاتجاه الذي يهتز به الضوء اسم اتجاه الاهتزاز كما أنه يكون عموديًا على الاتجاه، بالإضافة إلى أنه الاستقطاب يحدث للضوء نتيجة انعكاس الضوء على سطح غير معدني أو عند مرور الضوء عن طريق مادة تمتص الضوء الذي يهتز في جميع الاتجاهات ما عدا اتجاه واحد.
- تداخل الضوء: يعرف عملية تداخل الضوء Interference of Light على أنها اتحاد كل من الموجات التي تنعكس عن السطح الداخلي والسطح الخارجي لجسم مثل: فقاعة الصابون، إذ يحدث تقوية أو هدر في موجات الضوء وفقاً لنوع التداخل الحادث، ويمكن تقسيم التداخل إلى نوعين وهما: تداخل بناء وفيه تقوي موجة الضوء، أو تداخل هدام وهو الذي يهدم موجة الضوء.
- حيود الضوء: يحدث حيود الضوء Light Diffraction نتيجة انحراف الضوء عن طريقه أو تغير في الاتجاه عندما يمر من خلال ثقب أو فتحة في حائل ما، ومن خلال هذه الخاصية يتشابه الضوء مع موجات المياه؛ حيث يسلك الضوء نفس سلوك موجات المياه عندما تمر من خلال ثقب في الحائل أو في خزان المياه.
