بحث عن الضوء يعرف الضوء على أنه إشعاع كهرومغناطيسي ينتمي إلى جزء معين من الطيف الكهرومغناطيسي، وهو واضح للعين البشرية، يتراوح طول موجات الضوء بين 380 إلى 730 نانومتر، ما بين الأشعة تحت الحمراء والأشعة فوق البنفسجية، الشمس هي المصدر الرئيسي للضوء على سطح الأرض، حيث تسهم طاقتها في عملية التمثيل الضوئي في النباتات الخضراء.
جدول المحتويات
بحث عن الضوء
الإغريق القدماء كانوا أول من وصلوا إلى بعض النظريات المتعلقة بالضوء، ولكن هذه النظريات بقيت سائدة دون أي دليل علمي يؤكد صحتها، خلال القرون الوسطى، لعب العلماء المسلمون دورًا كبيرًا في فحص هذه النظريات والتحقق منها، برز العالم الإسلامي الفارسي العربي، الحسن بن الهيثم، الذي قام بشرح طبيعة الضوء ووظيفته الرئيسية، كما قدّم شروحات حول المرايا وحالات الخسوف والكسوف، وفي مجال البصريات، قدّم شرحًا مفصلًا لعملية الإبصار.
اقرأ أيضًا: تويتر بحث متقدم بدون حساب
طبيعة الضوء
على مر القرون، استمر العلماء في الجدل حول طبيعة الضوء، محاولين تحديد ما إذا كان يمكن اعتباره نوعًا من أنواع الأمواج أم لا، في القرن السابع عشر، قدم العالم الإنجليزي إسحاق نيوتن نظريته التي اقترح فيها أن الضوء عبارة عن تيار متصل من الجسيمات، بينما رفض العالم الهولندي كريستيان هيوغنز هذه الفكرة واعتبر الضوء موجات.
وبقي الجدل حول طبيعة الضوء قائمًا حتى الآن، حيث يحمل الضوء صفات الموجة مثل الانعكاس، وفي نفس الوقت يظهر كتيار متصل من الجسيمات، في القرن العشرين، توصل الفيزيائيون إلى أنه يمكن اعتبار الضوء جسيمات وموجات في نفس الوقت، وهذه الظاهرة اكتسبت اسم ازدواجية موجة الجسيم.
خصائص الضوء
عندما يسقط الضوء على سطح يفصل بين مادتين تتميزان بمعاملات انكسار مختلفة، يحدث انعكاس للضوء الساقط بزاوية تكون متساوية مع زاوية السقوط في الوقت نفسه، يحدث انكسار للضوء بزاوية تعتمد على زاوية السقوط وخصائص المادة وبالتالي، يمر الضوء عبر السطح ذي معامل الانكسار المختلف إذا كانت المادة شفافة وتسمح بمرور الضوء.
تشتت الضوء هو تأثير يحدث بسبب اختلاف معامل الانكسار لكل طول موجي للضوء مثلاً، عند مرور الضوء الأبيض خلال منشور ثلاثي، ينكسر الضوء بزوايا مختلفة تبعاً لأطوال موجية مختلفة، مما يؤدي إلى ظهور الألوان المختلفة عند خروجه من المنشور.
عند مرور الضوء في مادة شفافة، يتم امتصاص بعض طاقته وتحويلها إلى طاقة حرارية، مما يؤدي إلى فقدان بعض شدته، وعندما يتم امتصاص الطاقة الحرارية لأطوال موجية معينة، يظهر الضوء الخارج بألوان تمثل الطاقة الممتصة.
سرعة الضوء في الفراغ تبلغ 1.07 مليار كيلومتر في الساعة، وتم قياس هذه السرعة لأول مرة بواسطة العالم الدانماركي رومر في عام 1676 باستخدام التلسكوب، ولم تكن النتائج دقيقة تماماً في ذلك الوقت، لكن في القرن التاسع عشر، أجروا العلماء الفرنسيون هيبوليت فيزو وليون فوسلت تجارب أكثر دقة وأظهروا أن سرعة الضوء تبلغ 315 مليون متر في الثانية ومنذ ذلك الحين، أجرى العلماء العديد من التجارب لقياس سرعة الضوء بدقة أكبر.
كيف يرى الإنسان الضوء
عندما يسقط الضوء على جسم، يحدث امتصاص لبعضه وانعكاس لبعض آخر، وهذه الخصائص جزء من طبيعة الضوء، تختلف الأطوال الموجية التي يتم امتصاصها وتنعكس على خصائص الجسم نفسه، عندما يصل الضوء إلى الشبكية الحساسة للضوء في العين، تتفاعل المخاريط الموجودة فيها بناءً على حساسيتها لألوان محددة.
على سبيل المثال، تكون 64% من المخاريط الإنسانية حساسة للون الأحمر، بينما تكون 34% حساسة للون الأخضر، و2% حساسة للون الأزرق، تنتقل الإشارة التي تنشطها هذه المخاريط عبر العصب البصري إلى القشرة البصرية في الدماغ، حيث يتم تحليلها.
يتمتع الإنسان بقدرة فائقة في تمييز الألوان مقارنةً بمعظم الثدييات بفضل تركيبة المخاريط لديه، ولكن بعض الحيوانات مثل الطيور والأسماك تمتلك عددًا أكبر من المخاريط، مما يجعلها تستطيع رؤية أطوال موجية لا يمكن للإنسان رؤيتها، مثل الأشعة فوق البنفسجية.
اقرأ أيضًا: بحث حول عيد الطالب والهدف من إنشاء الإتحاد الرئيسي للتلاميذ الجزائريين
تتنوع مصادر الإشعاع الكهرومغناطيسي بشكل واسع بين الطبيعية ومن صُنع الإنسان، تعتبر الشمس والنجوم المرصودة ونجوم الراديو والبرق من بين أمثلة المصادر الطبيعية للإشعاع، بالإضافة إلى أي جسم يكون عند درجة حرارة أعلى من الصفر المطلق، أما بالنسبة للمصادر التي صُنعها الإنسان، فتشمل الأضواء المتوهجة والسخانات وأشعة الليزر وإشارات الراديو والتلفزيون والرادارات وأنابيب الأشعة السينية.
