الموسوعة العربية

ابحث عن أي موضوع يهمك

بحث عن الضوء ومصادره

بواسطة: نشر في: 13 أغسطس، 2019
mosoah
بحث عن الضوء ومصادره

بحث عن الضوء ومصادره مكتوب كامل ، لا يمكننا أن نتخيل حياتنا اليومية بدون إضاءة؛ فالضوء هو نعمة كبيرة أنعم الله سبحانه وتعالى بها علينا، فقد وهبنا الضوء الطبيعي، كما أن العلماء توصلوا إلى طريقة إضاءة جميع الأماكن المغطاة المحجوبة عن الضوء الطبيعي؛ وذلك من خلال دراسة خصائصه، وأنواعه، ومن هنا اكتشفوا سرعة الضوء المذهلة؛ حيث أن الضوء هو أسرع الأشياء في الكون؛ فتم تقدير سرعة الضوء في الفراغ لتبلغ 186،282 ميلًا في الثانية، تابع هذا البحث على موسوعة.

بحث عن الضوء ومصادره

تعريف الضوء

الضوء هو نوع من الموجات الكهرومغناطيسية، ويكون معدل الموجات متوسطًا بين موجات الراديو، وموجات أشعة جاما، وتكون وحدة قياس الضوء هي النانوميتر، وأصغر وحدة من الضوء تُسمى الفوتون التي تُعد أصل نظرية الكم للعالم ماكس بلانك.

الطريقة التي ينتقل بها الضوء

تنتقل كل من الموجات الكهربية، والموجات المغناطيسية في الفضاء بشكل عمودي على بعضهما البعض، على أن يكون اتجاه انتشار الموجة من جهة اليسار من موقعهما.

كما أنه وفقًا لنظرية النسبية الخاصة بالعالم أينشتاين؛ فإن سرعة الموجة الثابتة في الفراغ  تُقدر بمعدل 300000 كيلومتر في الثانية، وهي سرعة هائلة.

خصائص الضوء

الازدواجية

تُعد ازدواجية الضوء، وازدواجية المادة هي أساس نظرية الكم لماكس بلانك، والضوء يتكون من بعض الجسيمات الصغيرة، والموجات الكهرومغناطيسية .

من خلال نظريات نيوتين يُمكننا وصف الضوء عن طريق كل من البصريات الخطية، وظواهر الموجة الضوئية، والتي دائمًا ما تُظهر الحيود، والتدخل.

عن طريق استخدام معادلات العالم ماكسويل تمكن علماء الفيزياء من أن يصفوا انتشار الموجات الكهرومغناطيسية في الفضاء، بالرغم من أنه بالطريقة المجهرية يظهر الضوء على شكل فوتونات الطاقة، ويُحدد مقدار الطاقة  لكل فوتون حسب حجمه.

القطبية

هذه الخاصية تُدعى الخاصية القطبية الدائرية للضوء، وهي عكس الخاصية السابقة؛ إذ تكون الخاصية السابقة خاصية ثابتة، كما يمكن أن نربطها بالإلكترونات.

وفيها تقوم الموجات الكهربية بالدوران حول الموجة الضوئية، وهذه الخاصية يتم استغلالها في إنتاج “المستقطبات” التي تقوم بمنع الموجات الضوئية التي تمتلك أقطاب خطية معينة، مثل الطريقة التي تعمل بها النظارات الشمسية؛ فهي تُقلل من شدة الضوء المستقطب المنبعث من الشمس، والمصابيح المتوهجة.

هذه الخاصية في نظرية الكم تُفسر من خلال المفهوم الذي يُشير إلى أن الفتوتونات دائمًا ما تحمل قيمتين مختلفتين، هما 1، أو-1؛ وبذلك يمكننا أن نقوم بصناعة مستقطب يعمل على حجب الفوتونات من خلال تدوير القيمة السالبة وحجب الفوتونات الخاصة بها، والسماح للفوتونات الموجبة فقط، كما أن خاصية الفوتونات هذه يمكننا استخدامها في عملية التشفير؛ وبذلك يكون من الصعب فك هذا التشفير.

تمتلك الإلكترونات دورانًا مثل الفوتونات، ودورانها يأخذ قيمة (-½)، أو ½؛ وبهذا يمكننا أن نستخدم الإلكترونات لإنتاج تيار كهربي يمكنه الاستقطاب.

تفاعل الضوء مع المادة

أثبت أينشتاين أنه يمكن امتصاص الفوتونات التي تقع على المادة لتُثير إلكتروناتها؛ إذا كانت تمتلك كمية طاقة أعلى.

وأيًا كان عدد الفوتونات التي تتفاعل مع المادة؛ فلن تستطيع أن تعمل على إثارة إلكترونات المادة، وامتصاص الفوتونات، وهذا يُعد أقوى دليلًا على وجود الفوتونات.

كما أنه لا يمكن أن يمتص الفوتون إلا بنقل كل الطاقة إلى المادة التي يقع عليها، وينقل إلكتروناتها إلى مستوى أعلى من الطاقة؛ وبذلك يتم امتصاص الفوتون في المادة، لكن إذا لم يتم امتصاص الفوتون؛ فإنه يمر من خلال المادة.

يُثير الفوتون إلكترونات المادة في حالة امتصاصه؛ وبذلك يُمكن له أن يغير في خصائص المادة؛ حيث يمكن للفوتونات أن تنقل الإلكترونات بين مستويات الطاقة المختلفة؛ وبذلك تتغير حالة المادة من موصلة، إلى غير موصلة، ويمكن استغلال هذه الخاصية الضوئية في إنتاج الليزر الذي أحدث تطورًا كبيرًا في مجال التكنولوجيا.

المراجع

1