سفيان الوسيم
21-05-2009, 08:50 AM
الضوء تفسيره وظواهره الطبيعية
ابن الهيثم نواة علم البصريات الحديث
زعم بطليموس أن الرؤية تتم بواسطة أشعة تنبعث من العين إلى الجسم المرئي، وقد تبنى العلماء اللاحقون هذه النظرية. ولما جاء ابن الهيثم نسف هذه النظرية
في كتاب المناظر، فبين أن الرؤية تتم بواسطة الأشعة التي تنبعث من الجسم المرئي باتجاه عين المبصر.
بعد سلسلة من اختبارات أجراها ابن الهيثم بيّن أن الشعاع الضوئي ينتشر في خط
مستقيم ضمن وسط متجانس.
اكتشف ابن الهيثم ظاهرة انعكاس الضوء، وظاهرة انعطاف الضوء أي انحراف
الصورة عن مكانها في حال مرور الأشعة الضوئية في وسط معين إلى وسط غير
متجانس معه. كما اكتشف أن الانعطاف يكون معدوماً إذا مرت الأشعة الضوئية
وفقاً لزاوية قائمة من وسط إلى وسط آخر غير متجانس معه.
وضع ابن الهيثم بحوثاً في ما يتعلق بتكبير العدسات، وبذلك مهّد لاستعمال العدسات
المتنوعة في معالجة عيوب العين.
من أهم منجزات ابن الهيثم أنه شرّح العين تشريحاً كاملاً، وبين وظيفة كل قسم منها.
توصل ابن الهيثم إلى اكتشاف وهم بصري مراده أن المبصر، إذا ما أراد أن يقارن
بين بعد جسمين عنه أحدهما غير متصل ببصره بواسطة جسم مرئي، فقد يبدو له
وهماً أن الأقرب هو الأبعد، والأبعد هو الأقرب. مثلاً، إذا كان واقفاً في سهل شاسع
يمتد حتى الأفق، وإذا كان يبصر مدينة في هذا الأفق (الأرض جسم مرئي يصل أداة
بصره بالمدينة)، وإذا كان يبصر في الوقت نفسه القمر مطلاً من فوق جبل قريب
منه (ما من جسم مرئي يصل أداة بصره بالقمر)، فالقمر في هذه الحالة يبدو وهماً
أقرب إليه من المدينة.
السنة الضوئية هي المسافة التي يقطعها الضوء لمدة سنة
سرعة الضوء تساوي سرعة الضوء 300 كم في الثانية وأدق قياسات لسرعة الضوء تتم
باستخدام أشعة الليزر وهوائيات موجة الكهرطسية القصيرة جدا التي تبث وتلتقط حزمات الأشعة
الموجهة توجيها دقيقا
*الكهرطسية هي القوة التي تجعل التيارات الكهربية تولد مجالات مغناطيسية
والذي قاس أول مرة سرعة الضوء العالم الفيزيائي البرت ميكلسون (1852-1931) وكان ذلك عام 1927
واستعمل لهذه الغاية مرأة دوارة كان الضوء يسير من أحد وجوه المرأة باتجاه مرأة أخرى مسطح35 كم
ثم يعود الى الوجه الأخر ثم الى العدسة العينية في مجهر وكان يتم الحصول على صورة لمصدر الضوء بواسطة المرأة وهي ثابتة ثم كانت تدار بسرعة كافية
لمشاهدة الصورة فيها وهي بالوضع ذاته وكانت سرعة دوران المرأة كبيرة بحيث كان الوجه الثاني
يعود الى وضعه الأصلي فيما كان الضوء يقطع 70 كم في سيره الى المرأة
المسطحة ومنها حيث سرعة الضوء استنادا الى سرعة الدوران
شدة الضوء
تقاس بوحدات تسمى الشمعة فالمصباح الذي قوته 40 وات
لها شدة اضاءة تعادل 35 شمعة
لكن مقياس الضوء المستخدم في التصوير الفوتوغرافي
يقيس الضوء الساقط على سطح حساس للضوء يسمى الخلية الكهربية الضوئية
الأشياء داخل الماء أقرب الينا ممها هو عليه في الواقع
عندما تدخل أشعة الضوء المنبعثة من مصدر في الهواء سطحا مائيا بزاوية مائلة تنكسر
هذه الأشعة الضوئية فصياد السمك مثلا قد يخطيء في تحديد موقع السمكة الحقيقي عندما يحاول سحبها من الماء
الأشياء داخل الماء أقرب الينا ممها هو عليه في الواقع
عندما تدخل أشعة الضوء المنبعثة من مصدر في الهواء سطحا مائيا بزاوية مائلة تنكسر هذه الأشعة الضوئية
فصياد السمك مثلا قد يخطيء في تحديد موقع السمكة الحقيقي عندما يحاول سحبها من الماء
النظارات الطبية
اذا كانت المسافة بين مقدمة عينك ومؤخرتها أقصر أو أطول مما ينبغي
أو كانت عدسة عينيك عاجزة عن تغيير شكلها الى حد كاف لتركيز الصورة
فانك تستطيع ان ترى بوضوح إما الأشياء القريبة وإما الأشياء البعيدة
وتكون في الحالة الأولى قصير النظر وفي الحالة الثانية بعيد النظر
تقوم النظارات الطبيةاو العدسات اللاصقة هنا بتصحيح مثل هذا الخلل وذلك بتركيز أشعة الضوء عند مؤخرة العين
العدسة المجمعة والعدسة المفرقة
العدسة المجمعة او المحدبة:
هي أضخم في الوسط مما في الأطراف ويمكن أن تجمع خطوط الضوء وهي تكبر الأشياء
العدسة المفرقة او المقعرة:
هي أرق في الوسط مما عند الأطراف وتنشر شعاع النور الذي يمر بها
العدسة الشيئية:
هي عدسة التلسكوب او الميكروسكوب التي هي أقرب الى الشيء المراد مراقبته
والسؤال هنا كيف تكبر العدسات المكبرة الأشياء؟
العدسة المحدبة سميكة الوسط وبمأن أشعة الضوء تجتاز مسافة أطول عند اختراقها للجزء السميك
فانها تنكسر من جراء ذلك وتتجمع متركزة عند بؤرة العدسة نتيجة لذلك عندما تصل هذه الأشعة الى العين تظهر كأنها أتية
من صورة مكبرة
البرق
هو نتيجة الكهرباء الساكنة المتولدة من تجمع الالكترونات على السحب وبذلك
مشحونة بشحنة كهربية سالبة
بفعل الاحتكاك بين حبات الماء وبلورات الثلج المتدفقة في السحب الرعدية فيما
تكون الأرض مشحونة بشحنة كهربية موجبة
فيسري تيار من الالكترونات من السحب نحو الأرض فيحدث البرق الذي نشاهده
قوس قزح
تقوم قطرة المطر بدور المنشور الزجاجي فتفكك الضوء الأبيض الى ألوانه الأساسية
فتنكسر أشعة الضوء من داخل القطرة وتزداد انكسارا عند خروجها منها فيتكون بذلك قوس قزح عندما تنسكب أشعة الشمس على قطرات المطر.
ابن الهيثم نواة علم البصريات الحديث
زعم بطليموس أن الرؤية تتم بواسطة أشعة تنبعث من العين إلى الجسم المرئي، وقد تبنى العلماء اللاحقون هذه النظرية. ولما جاء ابن الهيثم نسف هذه النظرية
في كتاب المناظر، فبين أن الرؤية تتم بواسطة الأشعة التي تنبعث من الجسم المرئي باتجاه عين المبصر.
بعد سلسلة من اختبارات أجراها ابن الهيثم بيّن أن الشعاع الضوئي ينتشر في خط
مستقيم ضمن وسط متجانس.
اكتشف ابن الهيثم ظاهرة انعكاس الضوء، وظاهرة انعطاف الضوء أي انحراف
الصورة عن مكانها في حال مرور الأشعة الضوئية في وسط معين إلى وسط غير
متجانس معه. كما اكتشف أن الانعطاف يكون معدوماً إذا مرت الأشعة الضوئية
وفقاً لزاوية قائمة من وسط إلى وسط آخر غير متجانس معه.
وضع ابن الهيثم بحوثاً في ما يتعلق بتكبير العدسات، وبذلك مهّد لاستعمال العدسات
المتنوعة في معالجة عيوب العين.
من أهم منجزات ابن الهيثم أنه شرّح العين تشريحاً كاملاً، وبين وظيفة كل قسم منها.
توصل ابن الهيثم إلى اكتشاف وهم بصري مراده أن المبصر، إذا ما أراد أن يقارن
بين بعد جسمين عنه أحدهما غير متصل ببصره بواسطة جسم مرئي، فقد يبدو له
وهماً أن الأقرب هو الأبعد، والأبعد هو الأقرب. مثلاً، إذا كان واقفاً في سهل شاسع
يمتد حتى الأفق، وإذا كان يبصر مدينة في هذا الأفق (الأرض جسم مرئي يصل أداة
بصره بالمدينة)، وإذا كان يبصر في الوقت نفسه القمر مطلاً من فوق جبل قريب
منه (ما من جسم مرئي يصل أداة بصره بالقمر)، فالقمر في هذه الحالة يبدو وهماً
أقرب إليه من المدينة.
السنة الضوئية هي المسافة التي يقطعها الضوء لمدة سنة
سرعة الضوء تساوي سرعة الضوء 300 كم في الثانية وأدق قياسات لسرعة الضوء تتم
باستخدام أشعة الليزر وهوائيات موجة الكهرطسية القصيرة جدا التي تبث وتلتقط حزمات الأشعة
الموجهة توجيها دقيقا
*الكهرطسية هي القوة التي تجعل التيارات الكهربية تولد مجالات مغناطيسية
والذي قاس أول مرة سرعة الضوء العالم الفيزيائي البرت ميكلسون (1852-1931) وكان ذلك عام 1927
واستعمل لهذه الغاية مرأة دوارة كان الضوء يسير من أحد وجوه المرأة باتجاه مرأة أخرى مسطح35 كم
ثم يعود الى الوجه الأخر ثم الى العدسة العينية في مجهر وكان يتم الحصول على صورة لمصدر الضوء بواسطة المرأة وهي ثابتة ثم كانت تدار بسرعة كافية
لمشاهدة الصورة فيها وهي بالوضع ذاته وكانت سرعة دوران المرأة كبيرة بحيث كان الوجه الثاني
يعود الى وضعه الأصلي فيما كان الضوء يقطع 70 كم في سيره الى المرأة
المسطحة ومنها حيث سرعة الضوء استنادا الى سرعة الدوران
شدة الضوء
تقاس بوحدات تسمى الشمعة فالمصباح الذي قوته 40 وات
لها شدة اضاءة تعادل 35 شمعة
لكن مقياس الضوء المستخدم في التصوير الفوتوغرافي
يقيس الضوء الساقط على سطح حساس للضوء يسمى الخلية الكهربية الضوئية
الأشياء داخل الماء أقرب الينا ممها هو عليه في الواقع
عندما تدخل أشعة الضوء المنبعثة من مصدر في الهواء سطحا مائيا بزاوية مائلة تنكسر
هذه الأشعة الضوئية فصياد السمك مثلا قد يخطيء في تحديد موقع السمكة الحقيقي عندما يحاول سحبها من الماء
الأشياء داخل الماء أقرب الينا ممها هو عليه في الواقع
عندما تدخل أشعة الضوء المنبعثة من مصدر في الهواء سطحا مائيا بزاوية مائلة تنكسر هذه الأشعة الضوئية
فصياد السمك مثلا قد يخطيء في تحديد موقع السمكة الحقيقي عندما يحاول سحبها من الماء
النظارات الطبية
اذا كانت المسافة بين مقدمة عينك ومؤخرتها أقصر أو أطول مما ينبغي
أو كانت عدسة عينيك عاجزة عن تغيير شكلها الى حد كاف لتركيز الصورة
فانك تستطيع ان ترى بوضوح إما الأشياء القريبة وإما الأشياء البعيدة
وتكون في الحالة الأولى قصير النظر وفي الحالة الثانية بعيد النظر
تقوم النظارات الطبيةاو العدسات اللاصقة هنا بتصحيح مثل هذا الخلل وذلك بتركيز أشعة الضوء عند مؤخرة العين
العدسة المجمعة والعدسة المفرقة
العدسة المجمعة او المحدبة:
هي أضخم في الوسط مما في الأطراف ويمكن أن تجمع خطوط الضوء وهي تكبر الأشياء
العدسة المفرقة او المقعرة:
هي أرق في الوسط مما عند الأطراف وتنشر شعاع النور الذي يمر بها
العدسة الشيئية:
هي عدسة التلسكوب او الميكروسكوب التي هي أقرب الى الشيء المراد مراقبته
والسؤال هنا كيف تكبر العدسات المكبرة الأشياء؟
العدسة المحدبة سميكة الوسط وبمأن أشعة الضوء تجتاز مسافة أطول عند اختراقها للجزء السميك
فانها تنكسر من جراء ذلك وتتجمع متركزة عند بؤرة العدسة نتيجة لذلك عندما تصل هذه الأشعة الى العين تظهر كأنها أتية
من صورة مكبرة
البرق
هو نتيجة الكهرباء الساكنة المتولدة من تجمع الالكترونات على السحب وبذلك
مشحونة بشحنة كهربية سالبة
بفعل الاحتكاك بين حبات الماء وبلورات الثلج المتدفقة في السحب الرعدية فيما
تكون الأرض مشحونة بشحنة كهربية موجبة
فيسري تيار من الالكترونات من السحب نحو الأرض فيحدث البرق الذي نشاهده
قوس قزح
تقوم قطرة المطر بدور المنشور الزجاجي فتفكك الضوء الأبيض الى ألوانه الأساسية
فتنكسر أشعة الضوء من داخل القطرة وتزداد انكسارا عند خروجها منها فيتكون بذلك قوس قزح عندما تنسكب أشعة الشمس على قطرات المطر.