السعودية

تداخل الضوء يدل على السلوك الموجي له


يدور مقالنا اليوم حول تداخل الضوء يدل على السلوك الموجي له ، يعد الضوء نوع من أنواع الموجات التي تحوي مجموعة من الخصائص المتفاوتة مثل، الانعكاس والانكسار، والحيود والتداخل والتشتت والاستقطاب، ومن خلال موقع مخزن في مقالنا هذا سوف نقوم بتوضيح الإجابة عن السؤال بالتفصيل.

تداخل الضوء يدل على السلوك الموجي له

يعد تداخل الضوء من الظواهر التي تتميز بها الموجات الضوئية عن غيرها من الموجات، تكون الموجة الناتجة عن تداخل موجتين متساوية في الطول الموجي لهما، ولكنها من الممكن في بعض الأوقات أن تكون أصغر أو أكبر في الطول، حيث يكون التداخل تداخل بناء في حالة كان الطول الموجي لتداخل الضوء أعلى من الطول الأساسي له، ومن ثم يحدث التداخل الهدام في حالة كان الطول الموجي الأساسي أطول من الطول الموجي لتداخل الضوء، يستخدم التداخل البناء فيما يلي :

    • يتم استخدامه في أشعة الليزر.
    • يستخدم في إنتاج صور ثلاثية الأبعاد.

كما يستخدم التداخل الهدام في صناعة العدسات والنظارات وكاميرات التصوير والعديد من التطبيقات المشابهة، وبهذا تكون الإجابة على هذا السؤال صحيحة.

تعريف تداخل الضوء

  • يعرف الضوء بأنه ” إشعاع كهرومغناطيسي يمكن ملاحظته بالعين المجردة، يكون للضوء أطوال موجية مختلفة، على أن تبدأ تلك الموجات من أشعة جاما التي تكون قصيرة للغاية وصولا لموجات الراديو التي تقاس بالمتر، وتقدر سرعة الضوء في الفراغ في الثانية الواحدة 299.792.458 متر.
  • أما تداخل الضوء فيقصد بها ” هي ظاهرة طبيعية تتكون بطريقة عشوائية وغير منظمة، وتحدث هذه الظاهرة؛ نتيجة لتراكب موجتين ضوئيتين حيث يمكن من خلالهما تشكيل موجه واحدة، على أن تكون تلك الموجه ذات طول موجي أقل أو أكبر أو يساوي الطول الموجي الأساسي.

الخصائص التي تملكها الموجات الضوئية

تمتلك الموجات الضوئية عدد كبير من الخصائص التي تميزها عن غيرها من الموجات الأخرى وذلك في فيما يخص علم الفيزياء، نذكر أهم تلك الخصائص في النقاط التالية:

  • إمكانية تنقلها: حيث يمكن أن تنتقل الموجات الضوئية عن طريق موجات مختلفة مثل، الفراغ والهواء والماء؛ تتميز تلك الانتقالات باستقامتها في خط السير.
  • القدرة على الانعكاس: حيث تعد قدرة الموجات الضوئية على الانعكاس هو أهم ما يميزها، حيث يقد بانعكاس الضوء بأنه الشعاع المرتد وذلك عندما تسقط الأشعة الضوئية على سطح يفصل بين وسطين مختلفين في معامل الانكسار.
  • القدرة على التداخل: تنتج تلك الظاهرة بسبب تراكب موجتين من موجات الضوء؛ لكي تشكل موجه واحدة.
  • يمتلك الضوء العديد من الظواهر الأخرى مثل الحيود والاستقطاب والتشتت وغيرها.
  • يمتلك الضوء عدد من الخصائص مثل الطول الموجي والزمن الدوري وسعة الموجه، يتم حساب تلك الخصائص بالطرق الرياضية.
  • تقوم الأشعة الضوئية بالانكسار، الذي يعني اختلاف سرعة الأشعة الضوئية عند انتقالها من وسط له معامل انكسار أقل إلى وسط له معامل أنكسار أكثر قلة من الآخر.

تعريف الضوء الموجي

  • هو أهم ما يميز الموجات الضوئية، حيث تتشكل تلك الموجات بفعل الطاقة الكهرومغناطيسية، ومن ثم تدفعها للتحرك إلى أعلى أو أسفل في زوايا مختلفة تحدد شكلها النهائي.
  • يقصد بالطول الموجي المسافة الفصلة بين نقطتين متناظرتين في الموجات المتتالية، ويطلق مسمى القمة على الموجة العلوية، بينما يطلق مسمى القاع على النقطة التي توجد أسفل القمة الموجية.
  • كما يعرف أيضا بأنه ” المسافة الفاصلة بين قيمتن متتاليتين أو قاعين متتاليتين، كما يمكن للعين المجردة رؤية الطول الموجي في حالة كونه يتراوح ما بين 400 إلى 700 واحد بليون المتر.
  • ويجب التنويه إلى أن الطاقة الكهرومغناطيسية تتذبذب في شكل مع اتجاه حركة موجة الضوء.
  • ومن الجدير بالذكر أن اكتشاف طبيعة الموجية للضوء جاءت على يد العالم كريستيان هوجينز، وذلك تم في أواخر القرن السابع عشر.

كيف يسلك الضوء سلوك الموجات

يسلك الضوء سلوك الموجات، وذلك عند انتقاله في الفضاء حيث يسلك سلوك الجسميات عند تفاعله مع المادة، يوجد العديد من للأعمال التي تخص النظام الكوني، ذلك الذي يرتبط بنسق ترتيبي مهم، ومنها الفضاء؛ لكونه الفراغ الذي يوجد من بين الأجرام السماوية المتباينة، ويعد الفضاء غير متفرغ تماما من التكون للفراغ النسبي الذي يتكون من الكثافة المنخفضة من ضمان الجزيئات أو الجسميات، وهي التي في الغالب تعد بلازما هيدروجين وهيليوم مع الإشعاع الكهرومغناطيسي، وهي التي تكون نوع من أنواع المجالات المغناطيسية.

الفرق بين الانعكاس والانكسار للضوء

يعد كلا من الانعكاس والانكسار من المميزات التي تميز الأشعة الضوئية، ولكن يجب التفريق بين الانعكاس والانكسار، ونذكر الفرق بينهما في النقاط التالية:

  • حيث يعني الانعكاس: الخاصية  التي تحدث للموجات الضوئية، وتحدث عندما يرتد الشعاع الضوئي بعد سقوطه على سطح فاصل بين وسطين لهما معاملين انكسار مختلفين، وفي حالة اسقاط اشعة ضوئية على سطح فاصل بين وسطين لهما معاملين انكسار مختلفين؛ ينتج عن ذلك انعكاس جزء من تلك الأشعة وانكسار الآخر منها.
  • يقصد بالانكسار: هو تلك الخاصية التي تؤدي إلى تغير في سرعة الشعاع الضوئي حال انتقاله من وسط إلى وسط آخر يختلف عنه في معامل الانكسار.

استخدامات تداخلات الموجات الضوئية

يقصد بعملية التداخل هي تلك الظاهرة الفيزيائية التي تحدث بين الموجات المقترنة، وتنتج تلك التداخلات من مصدر واحد أو تقاربهما في قيمة التردد، ويكون لتداخل الموجات نوعان، أما تداخل هدام يقصد به أن الإشارة الأولى تدمر الإشارة الثانية وتوهنا ويتم تكوين ذلك في حالة كانت جرجة الإزاحة 180درجة، وفي ذلك الحالة تكون الموجة المشكلة صفرية المطال.

أما النوع الثاني من تداخل الموجات هو التداخل البناء، يقصد به تعزز الوحدتين مما ينتج عنهما تشكيل موجة ثالثة مضاعفة المطال ويتم تكوين ذلك عندما يكون الموجتين في نفس طور الموجه، ومن الجدير بالذكر أن القانون الذي يحدد قيمة الموجه الواحدة ينص على أن قيمة الموجه الناتجة عند نقطة معينة يساوي الجمع المتجهي لقيم كل الموجات عند نفس النقطة، وفي النقاط التالية سوف نوضح استخدامات التدخل البناء و الهدام:

استخدامات التداخل البناء:

  • إنتاج الصور ثلاثية الأبعاد، وذلك عن طريق الصور المجسمة، ومن ثم يتداخل الشعاع المرجعي ويتم إضاءة الكائن؛ لينتج بعد ذلك مناطق مظلمة وأخر مضيئة، ومن ثم تظهر الصور بأبعاد ثلاثية.
  • استخدام الليزر؛ لإجراء بعض القياسات عبر المسافات الطويلة، ويتم ذلك عن طريق فصل شعاع الليزر وإعادة عكسه مره أخرى من أسطح مختلفة.

استخدامات التداخل الهدام:

  • فقاعات الصابون: تنتج تلك الفقاعات عن طريق تفاعل مادة زيتية مع الضوء مجموعة مذهلة من الظلال وفيلما زيتيا جميلا.
  • قوس المطر: ينتج هذا عندما تصطدم أشعة الشمس بقطرات المطر بشكل صحيح.
  • النظارات الشمسية وعدسات المناظر والكاميرات: حيث يعمل التداخل الهدام في تلك الحالات على إخفاء ألوان معينة وتلك الانعكاسات الغير مرغوب فيها.

هكذا نكون وصلنا معكم لنهاية مقالنا اليوم عن تداخل الضوء يدل على السلوك الموجي له ،  حيث يعد تداخل الضوء من الظواهر التي تتميز بها الموجات الضوئية عن غيرها من الموجات، تكون الموجة الناتجة عن تداخل موجتين متساوية في الطول الموجي لهما، نلقاكم في مقال جديد بمعلومات جديدة على موقع مخزن.