السعودية

من العوامل المؤثرة على حيود الموجات


من العوامل المؤثرة على حيود الموجات هو ما نعرضه لكم في المقال التالي عبر مخزن حيث يمثل الحيود أحد أهم صفات الموجات المختلفة التي تحيط الإنسان ويشكل خاص الموجات الضوئية، إذ أن الضوء ينحرف ويحيد عن مساره حين اصطدامه بالأسطح، وقد تم استغلال تلك الظاهرة وتطبيقها في أمور عديدة بالحياة اليومية، وفي الفقرات التالية سنحدثكم عما يؤثر في حيود الموجات من عوامل وأهم خصائص الموجات الضوئية.

من العوامل المؤثرة على حيود الموجات

  • يعد طول الموجة من العوامل المؤثرة على حيود الموجات إذ أنه كلما زاد طول الموجة زاد عرض البقعة المركزية الخاصة بظاهرة الحدود، وهو الأمر كذلك فيما يتعلق بعرض الشق الذي يمثل أحد العوامل الهامة المؤثرة على ظاهرة الحيود، لأن عرض الشق كلما كان أصغر ازداد معه وضوح ظاهرة الحيود.
  • وتعتبر ظاهر الحيود في علم الفيزياء من الظواهر شديدة التأثير على الموجات الصوتية، والموجات الكهرومغناطيسية والموجات الضوئية وغيرها العديد من الموجات الأخرى، كما وتؤثر تلك الظاهرة على جسيمات صغيرة الحجم ذات الصلة بالمادة مثل الإلكترونات والبروتونات، إذ أن ظاهرة الحيود تحدث حين تصطدم الموجات الضوئية أو الكهرومغناطيسية أو الصوتية بعائق وهو ما يترتب عليه انحراف الموجة ودخولها عبر بعض من الفتحات الصغيرة.

الفرق بين حيود الضوء وتداخل الضوء

تختلف ظاهرة تداخل الضوء عن ظاهرة الحيوج وذلك لأن ظاهرة التداخل من غير الممكن أن يتم تفسيرها بظاهرة الحيود كالجسيمات الملموسة والعديد من خواص الضوء الأخرى التي تميزه، كما تحدث تلك الظاهرة نتيجة لأن الموجات الضوئية موجات عرضية وعلى ذلك فإنها تؤدي ظاهرة التداخل، في حين أن ظاهرة الحيود تتمثل في الظاهرة التي تحدق لاصطدام موجات الضوء في حاجز أو عائق ما يترتب عليه انحراف تلك الموجة ودخولها بفتحات صغيرة، وذلك الحيود لا يتم للموجات الضوئية فقط ولكن للصوتية والكهرومغناطيسية أيضاً، بالإضافة إلى الأجسام الصغيرة كالإلكترونات.

تعريف الموجات الضوئية

يعرف الضوء بأنه عبارة عن تدفق لمجموعة من الجسيمات صغيرة الحجم يطلق عليها مصطله الفوتونات، كما ويمكن تعريفه بأنه طاقة قادرة على الانتشار بسرعة كبيرة قد تصل في الثّانيّة الواحدة إلى ثلاثمئة ألف كيلومتر تقريباً، أو أن الضوء ظاهرة موجية لأن الضوء ينتشر على هيئة موجات بشكل قريب من انتشار الموج على سطح البحر، إذ أن كافة النقاط التي تقع على سطح الموجة تهتز بحركة واحدة، لتنطلق جُسميات الفوتونات في اتجاه انتشار الاهتزاز، وهو ما يكون على سطح الموجة بشكل عمودي.

خصائص موجات الضّوء

هناك العديد من الخصائص التي تشترك بها الموجات الضوئية، وسوف نعرض لكم يما يلي أهم تلك الخصائص:

  • سعة الموجة: يتم قياس سعة الموجة والتي من خلالها يتم اتلعبير عن ارتفاه الموجة بوحدة الأمتار.
  • طول الموجة: يتم قياس طول الموجة والتي تعبر عما يقع من مسافة بين القمم المتجاورة للموجات بوحدة الأمتار.
  • الفترة: يتم قياس الفترة للتعبير عما يلزم من زمن لكي تمر موجة كاملة من خلال نقطة محددة بوحدة الثواني.
  • التردد: يتم قياس التردد، وهو ما يعبر عن العدد الكلي للموجات الذي يقطع أحد النقاط في الثانية الواحدة سواء كان معكوس بالثانية، أو أن يتم قياس التردد بوحدة الهيرتز.
  • السرعة: يتم قياس سرعة الموجة للتعبير عن السرعة الأفقية لأحد النقاط على موجة خلال انتشارها بالمتر لكل ثانية من الزمن.

خصائص الضوء

يوجد للضوء العديد من الخصائص من بينها الانكسار، وسوف نوضح لكم في الفقرة الآتية أهم الخصائص التي تميز الضوء:

خاصية التشتت

إذ أن تأثير التشتت يظهر على الضوء باعتباره نتيجة لاختلاف المؤشرات الخاصة بالانكسار مع اختلاف الطول الموجي، ومن الممكن أن يتم ملاحظة ذلك التأثير بصورة مرئية حين يتم تسليط شعاع ضوء ذو لون أبيض على منشور ثلاثي زجاجي، وفي تلك الحالة سوف يظهر ألوان طيف والتي تعد بمثابة نتيجة لانكسار ذلك الشعاع بمختلف الزوايا معتمدة على الطول الموجي.

خاصية الامتصاص

حينما يدخل الضوء إلى مادة شفافة فإن البعض من طاقتها يتبدد على هيئة طاقة حرارية، وحينما يحدث امتصاص الطاقة ذلك بطريقة انتقائية لمختلف الأطوال الموجية للضوء المنتقل خلال مادة فإنه لا يظهر سوى هذه الأطوال الموجية للضوء التي ينبغي أن يتم امتصاصها، ثم الانتقال للنظر إلى الأطوال المرسلة الموجية على هيئة لون ويعرف ذلك اللون بامتصاص تلك المادة.

خاصية الانعكاس

تحدث هذه الخاصية حين يتغير الاتجاه الخاص بالأشهة الضوئية نتيجة انعكاسها على أحد الأسطح ومن ثم فإنها تنتقل من وسط شفاف إلى وسط آخر، أو أن تنتقل هذه الموجات عبر وسيط تكوينه متغير بشكل مستمر، وقد نص قانون الانعكاس أن زاوية الشعاع المنعكس مساوية لزاوية الشعاع الساقط حين الانعكاس من سطح أملس، ويكون الشعاع المنعكس دوماً بالمستوى المحدد عن طريق الشعاع الطبيعي والساقط للسطح.

من العوامل المؤثرة على حيود الموجات طول الموجة ذلك هو ما عرفناه في مقالنا الذي عرضناه عبر مخزن، كما وأوضحنا خصائص الضوء، وخصائص الموجات الضوئية، كما وذكرنا تعريف الموجات الضوئية.

المراجع

1– 2