بحث حول الضوء

الضَّوء

هُناكَ العديد من الأمور والظّواهر الطّبيعية من حولنا التي تَحتاج إلى التّأمل والتّفكر، ومن أهمّ الأمور التي نَراها ونعيش بفضلها هي الضّوء؛ فالضّوء ومُنذ قديم الزَّمان انبرى لهُ العلماء لِتحليل ظواهرهِ، ومعرفةِ أسراره. في هذا المقال سَنتحدّث عن الضَّوء، وخُصوصاً الضَّوء المرئي الذي تُبصرهُ العين البشريّة، وعن خصائصِ الضَّوء، والاكتشافات العلميّة التي حاولت تفسير طبيعة الضوء.

تعريف ومعنى الضَّوء

هوَ عبارةٌ عن طَيفٍ كهرومغناطيسي لهُ تَردّدٌ مُعيّن، وطولٌ موجيٌ يتراوح بين 400 نانومتر كحدٍّ أدنى للطول و700 نانومتر، وهوَ الطّول المرئي للضَّوء، ويُعدُّ الضَّوء هوَ المَسؤول بالشَّكل الرئيسي عن عمليةِ الإبصار.

تاريخ نظريات الضَّوء

كانت النظرياتُ السّائدة في السّابق وخُصوصاً أيّام الإغريق تقول إنَّ الضَّوء مَصدرهُ الرَّئيس هوَ العين البشريّة؛ فالعين تُطلق أشعّةَ الضَّوء باتجاه الأجسام المُراد إبصارها، فنُبصر من خلال هذا الضَّوء الأجسام والأشياء من حولنا، وبقيَ هذا الاعتقاد سائداً لدى النّاس حتّى جاءَ العالم المُسلم ابن الهيثم، والذي يُعتبر العالم الذي غيّر العديد من المفاهيم الخاطىئة بخصوص الضوء.

أوضحَ ابن الهيثم أنّ الضَّوء يسقط على الأجسام، فتنعكس هذهِ الموجات على العين البشريّة، وتصل إلى المُخّ الذي يُعطينا صورةَ الأشياء، وبالتالي نمتكّن من رؤيتها، وهذا على عكس الاعتقادات السّائدة، وألّفَّ العالم المُسلم ابنُ الهيثم كتاباً مشهوراً في هذا المجال أسماه "المناظر" وهوَ كتابٌ مُتخصّصٌ في عالم البصريّات، وُترجم إلى العديد من الّلغات العالميّة.

من العُلماء الذين درسوا الضَّوء وأعطونا تصوّراتٍ علميّةٍ عنه هوَ العالم الإنجليزي إسحاق نيوتن، الذي أوضح أنَّ الضَّوء الأبيض الذي نراه هوَ عبارةٌ عن طيفٍ من الألوان الأخرى، وهيَ ألوانُ الطَّيف السَّبعة، وقد اكتشفَ ذلك من خلال المنشور الزُّجاجي؛ حيث قامَ بتسليط الضَّوء الأبيض على المنشور الزُّجاجيّ، فَتَحلّل الضَّوء إلى سبعةِ ألوان، هيَ ألوان الطَّيف السَّبعة.

درسَ إسحاق نيوتن الضَّوء وخصائصه من ناحيةٍ ميكانيكية، فقال إنّ الضَّوء عبارةٌ عن سيلٍ من الجُسيمات الدَّقيقة جدّاً، وتَنَتشرُ في الفَضاء بخطوطٍ مُستقيمة، ولكنْ تبيّنَ لاحقاً أنّ للضَّوء صفات مَوجيّة، فكانت الطَّبيعة المُزدوجة للضَّوء بين الموجيّة والجسيميّة، وقد أُطلقَ على الجُسيمات الدَّقيقة جدّاً للضَّوء اسم الفوتونات.

خصائص الضَّوء

إنّ للضَّوء العديد من الخصائص التي يَتميّز بها كالطّول الموجيّ، والتّردد؛ حيث إنَّ العلاقة بينهما عكسيّة، فالموجات الضَّوئية التي تَتَميّز بطولٍ موجيٍ قصير لها تردداتٌ أعلى، ومن خصائص الضَّوء: انتشاره في الفضاء، وتعرضه للانكسار والانعكاس، وذلك إذا واجه السطح عاكساً كالمرايا. إنّ للضَّوء سرعةً كبيرةً جدّاً في الفراغ، وهي قيمةٌ طبيعيّةٌ وثابتة، وتُقدّر بحوالي 299,792,458 م/ث.