كيف يمكنك تحديد مسار الضوء في الهواء

كيف يمكنك تحديد مسار الضوء في الهواء ؟ أحد أهم الأسئلة العلمية التي يتم طرحها باستمرار، فالضوء يسلك مسارات عديدة في كافة الاتجاهات، والمساحات، ويُعدُّ أساس حياتنا، وإنارة لكوكبنا الذي نعيش عليه، ويُمثل المصدر المهم الذي يُزودنا بالمعلومات الخاصة بالكون، ولهذا سنُجيب عن سؤال كيفية تحديد مسار الضوء في الهواء؟ من خلال قراءة المقال أدناه.

ما المقصود بالضوء

يُعرف الضوء بأنَّه شعاع ضوئي كهرومغناطيسي؛ يمكن اكتشافه بالعين البشرية، ويحدث هذا الإشعاع على مدى واسع للغاية من الأطوال الموجية؛ وذلك بدءًا من أشعة غاما ذات الأطوال الموجية الأقل، إلى موجات الراديو المقاسة بالأمتار، وتشغل الأطوال الموجية المرئية للإنسان نطاقًا ضيقًا جدًا، أي نحو 700 نانومتر للضوء الأحمر، وحتّى 400 نانومتر للضوء البنفسجي، وغالبًا ما يشار  للضوء بالمناطق الطيفية المجاورة للنطاق المرئي، والأشعة تحت الحمراء في أحد الطرفين، والأشعة فوق البنفسجية في الطرف الآخر، وفي هذا الصدد يُشار إلى أنَّ سرعة الضوء في الفراغ عبارة عن ثابت فيزيائي أساسي، وقيمته الحالية هي 299،792،458 مترًا في الثانية، أو حوالي 186،282 ميلًا في الثانية.[1]

كيف يمكنك تحديد مسار الضوء في الهواء

ينتقل الضوء في مسار مستقيم تمامًا، ويستمر في مساره حتّى تعترضه أي واجهة، ومن هذا المنطلق فإنَّ الضوء الذي ينتقل عبر الهواء، أو الماء، أو الزجاج، أو الماس، أو أيّ مادة أخرى، أو (لا شيء على الإطلاق)؛ يسلك مسارًا مستقيمًا حتّى يُصادف وسطًا آخر يُعارض مساره، فالضوء ينتقل بسرعة ثابتة، وتُسمّى تلك السرعة بسرعة الضوء في الفراغ[2]، وبالتالي يُمكن إجراء تجربة استهلالية؛ لتحديد مسار الإشعاع الضوئي في الهواء، ونتج عن التجربة الآتي:[3]

• يسير الإشعاع الضوئي في خطوط مستقيمة.
• يتغير اتجاه الشعاع الضوئي عندما يعترضه حاجز.

طرق تغيير مسار الضوء في الهواء

يُمكن أنْ يتغير مسار الضوء بثلاث طرق رئيسية، وهي على النحو الآتي:[4]

انعكاس الضوء

يُطلق مصطلح انعكاس الضوء على ارتداد شعاع الضوء إلى الخلف؛ عندما يقترب من سطح أملس مصقول، ويقال إنَّ شعاع الضوء الساقط ينعكس عن السطح، ويُسمّى الشعاع الذي يرتد إلى الوراء بالشعاع المنعكس، حيث تُحدد قوانين الانعكاس انعكاس الضوء على الأسطح العاكسة، كالمرايا، والأسطح المعدنية الملساء، والمياه الصافية.[5]

انكسار  الضوء

يُعرف انكسار الضوء بانحنائه، وهذا ما يحدث لدى كلّ من الصوت، والماء، والموجات الاخرى؛ وذلك أثناء مرور الضوء من مادة شفافة، إلى مادة شفافة أخرى، ويساعد هذا الانكسار في الحصول على العدسات، والنظارات، وأقواس قوس قزح، والمنشورات، ويُشار إلى أنَّ العين البشرية تعتمد على انكسار الضوء هذا، فبدونه لا نستطيع تركيز الضوء على شبكية العين.[6]

امتصاص الضوء

كما يُمكن أنْ يؤدي تغير مسار الضوء إلى حدوث امتصاص الضوء، ويحدث هذا الامتصاص عندما تلتقط المادة الإشعاع الكهرومغناطيسي، وتحوّل طاقة الفوتونات إلى طاقة داخلية، ثمَّ تنتقل الطاقة من الإشعاع إلى الأصناف، أو الأنواع الممتصة.[7]

وفي النهاية نكون أجبنا على سؤال المقال، ألا وهو كيف يمكنك تحديد مسار الضوء في الهواء ؟ وتعرفنا على الطرق التي يُغير بها الضوء مساره، وكذلك بيّنا المقصود بالضوء.