وقال الله ليكن نور فكان نور. الكل يعرف هذه الكلمات من الكتاب المقدس ويفهمها الجميع: الحياة بدونها مستحيلة. ولكن ما هو الضوء في طبيعته؟ مما تتكون وما خصائصها؟ ما هو الضوء المرئي وغير المرئي؟ سنتحدث عن هذه وبعض القضايا الأخرى في المقال.
في دور الضوء
عادة ما ينظر الشخص إلى معظم المعلومات من خلال عينيه. تم الكشف عن كل تنوع الألوان والأشكال التي تميز العالم المادي. ويمكنه أن يدرك من خلال الرؤية فقط ما يعكس ما يسمى بالضوء المرئي. يمكن أن تكون مصادر الضوء طبيعية ، مثل الشمس ، أو مصطنعة ، ناتجة عن الكهرباء. بفضل هذه الإضاءة ، أصبح من الممكن العمل والاسترخاء - باختصار ، قيادة نمط حياة متكامل في أي وقت من اليوم.
بطبيعة الحال ، شغل هذا الجانب المهم من الحياة أذهان الكثير من الناس الذين عاشوا في عصور مختلفة. فكر في ماهية الضوء من زوايا مختلفة ، أي من وجهة نظر النظريات المختلفة التي يلتزم بها النقاد اليوم.
الضوء: التعريف (الفيزياء)
أرسطو ، الذي طرح هذا السؤال ، اعتبر النور عملًا معينًا ، وهوتنتشر في البيئة. كان رأي الفيلسوف من روما القديمة ، لوكريتيوس كاروس ، مختلفًا. كان على يقين من أن كل ما هو موجود في العالم يتكون من أصغر الجسيمات - الذرات. وللضوء أيضًا هذا الهيكل.
في القرن السابع عشر ، شكلت هذه الآراء أساس نظريتين:
- جسماني ؛
- موجة.
التزمت النظرية القسيمية لنيوتن. صياغته لما هو الضوء على النحو التالي. تشع الأجسام المضيئة أصغر الجسيمات الموزعة على طول الخطوط ، أي الأشعة. إنها تدخل في العيون ، لذلك يرى الناس.
نظرية أخرى مرتبطة باسم Huygens. كان يعتقد أن هناك بيئة خاصة لا ينطبق فيها قانون الجاذبية. في ذلك ، يوجد بين الجزيئات الأثير المضيء. هذا هو الضوء حسب قوله.
على الرغم من التفسيرات المختلفة ، تعتبر كلتا النظريتين اليوم صحيحة ويتم دراستها. للضوء خصائص موجية وجسيمية.
تردد الضوء المرئي
الضوء هو طيف الموجات الكهرومغناطيسية المتاح للإدراك بالعين. إذا نظرت إلى مقياس الإشعاع الكهرومغناطيسي ، اتضح أن الضوء المرئي يحتل مكانًا صغيرًا جدًا عليه. اتضح أن جزءًا صغيرًا فقط مما يشع هو متاح للإنسان. من المهم أن نلاحظ هنا أن النطاق المحدد متاح خصيصًا للبشر. هذا هو ، ربما بعض الحيوانات ، على سبيل المثال ، يمكن أن ترى أنه يتعذر على الناس الوصول إليها. والعكس صحيح. الرؤية البشرية يمكن أن ترى الألوان التي لا تستطيع الحيوانات رؤيتها.
الأشعة تحت الحمراء
قام العالم الإنجليزي هيرشل عام 1800 بتحليل ضوء الشمس إلى طيف. تم تسويد خزان الزئبق من جانب واحد بالسخام. أظهرت الملاحظات زيادة في درجة الحرارة. لهذا السبب ، قرر أن الترمومتر يتم تسخينه بواسطة أشعة غير مرئية للعين البشرية. بعد ذلك ، أطلقوا عليها اسم الأشعة تحت الحمراء ، أي الحرارية.
يوضح هذا التأثير تمامًا دوامة الفرن. عند تسخينها ، تبدأ في التسخين أولاً ، دون تغيير اللون ، وعندها فقط ، عند تسخينها ، احمر الخدود. اتضح أن نطاق اللولب يختلف من الأشعة تحت الحمراء غير المرئية إلى الأشعة فوق البنفسجية.
اليوم من المعروف أن جميع الأجسام تصدر ضوء الأشعة تحت الحمراء. مصادر الضوء التي تنبعث منها الأشعة تحت الحمراء لها طول موجي أطول ، لكن زاوية انكسارها أضعف من تلك الحمراء.
الحرارة هي أشعة تحت الحمراء من الجزيئات المتحركة. فكلما زادت سرعتهم ، زاد الإشعاع ، وأصبح مثل هذا الجسم أكثر دفئًا.
فوق بنفسجي
بمجرد اكتشاف الأشعة تحت الحمراء ، بدأ عالم الفيزياء الألماني فيلهلم ريتر ، بدراسة الجانب الآخر من الطيف. تبين أن الطول الموجي هنا أقصر من الطول الموجي للون البنفسجي. لاحظ كيف تحول كلوريد الفضة إلى اللون الأسود خلف البنفسجي. وحدث أسرع من الطول الموجي للضوء المرئي. اتضح أن مثل هذا الإشعاع يحدث عندما تتغير الإلكترونات الموجودة على الغلاف الذري الخارجي. الزجاج قادر على امتصاص الأشعة فوق البنفسجية ، لذلك تم استخدام عدسات الكوارتز في البحث.
يمتص الجلد البشري و الإشعاعالحيوان ، وكذلك الأنسجة النباتية العليا. يمكن أن يكون للجرعات الصغيرة من الأشعة فوق البنفسجية تأثير مفيد على الرفاهية وتقوية جهاز المناعة وخلق فيتامين د. لكن الجرعات الكبيرة يمكن أن تسبب حروقًا في الجلد وتلف العينين ، ويمكن أن يكون للإفراط تأثير مسرطن.
تطبيقات الأشعة فوق البنفسجية
تستخدم الأشعة فوق البنفسجية في الطب (فهي قادرة على قتل الكائنات الحية الضارة) ، وللتسمير ، وكذلك في الصور الفوتوغرافية. عند امتصاصها ، تصبح الأشعة مرئية. لذلك ، من مجالات التطبيق الأخرى استخدام مصابيح الفلورسنت.
الخلاصة
إذا أخذنا في الاعتبار الطيف الصغير للضوء المرئي ، يصبح من الواضح أن النطاق البصري قد تمت دراسته بشكل سيء للغاية من قبل الإنسان. أحد أسباب هذا النهج هو اهتمام الناس المتزايد بما هو مرئي للعين.
لكن لهذا السبب ، يظل الفهم عند مستوى منخفض. يتخلل الكون بأكمله الإشعاع الكهرومغناطيسي. في كثير من الأحيان لا يراها الناس فحسب ، بل لا يشعرون بها أيضًا. لكن إذا زادت طاقة هذه الأطياف ، فإنها يمكن أن تسبب المرض بل وتصبح مميتة.
عند دراسة الطيف غير المرئي ، تتضح بعض الظواهر الغامضة كما يطلق عليها. على سبيل المثال ، الكرات النارية. يحدث أنهم ، كما لو كانوا من العدم ، يظهرون ويختفون فجأة. في الواقع ، يتم الانتقال من النطاق غير المرئي إلى النطاق المرئي والعكس بكل بساطة.
إذا كنت تستخدم كاميرات مختلفة عند التقاط صور للسماء أثناء عاصفة رعدية ، فقد يتضح في بعض الأحيانالتقاط انتقال البلازمويدات وظهورها في البرق والتغيرات التي تحدث في البرق نفسها.
من حولنا عالم مجهول تمامًا بالنسبة لنا ، يبدو مختلفًا عما اعتدنا على رؤيته. العبارة المعروفة "حتى أراها بأم عيني ، لن أصدقها" فقدت أهميتها لفترة طويلة. لقد أثبت الراديو والتلفزيون والهواتف المحمولة وما شابه ذلك منذ فترة طويلة أنه لمجرد أننا لا نستطيع رؤية شيء ما لا يعني أنه غير موجود.
