اليوم، أصبح الضوء لا يقل أهمية عن الماء والهواء، وهو شيء لا يمكننا الاستغناء عنه، على الرغم من أن الناس في الماضي كانوا معتادين على العيش بدون ضوء.
ومع ذلك، اليوم، بسبب التقدم الذي أحرزناه، إذا انقطعت الكهرباء لمدة ساعة، فهناك العديد من الأشياء التي سنفقدها. وبفضل ربنا، يمر النور عبر الفراغ وهو خير. لأنه بدونه لن يصل إلينا الضوء، ولكن من يكتشف سرعة الضوء فاتبعنا.
ما هو الضوء؟
- الضوء عبارة عن أشعة تسمى الأشعة الكهرومغناطيسية، وليس الأشعة الميكانيكية مثل الصوت.
- هذه الأشعة الكهرومغناطيسية مرئية للعين البشرية.
- الأشعة الكهرومغناطيسية هي المسؤولة عن الإدراك البشري.
- يتراوح الطول الموجي لأشعة الضوء من 400 إلى 700 نانومتر.
- الأشعة تحت الحمراء لها أطول طول موجي.
- الأشعة فوق البنفسجية لها أقصر طول موجي.
- لكن هذه الأرقام غير مسؤولة تمامًا عن حدود الرؤية البشرية المثالية.
- لكنها مسؤولة عن ما يسمى بالمدى القريب الذي يمكن للعديد من الأشخاص رؤيته بشكل ممتاز في معظم الحالات وتحت أي ظروف.
- يمكن لأي شخص عادي أن يرى أشعة تسمى الأشعة تحت الحمراء، والتي يبلغ طولها الموجي 1050 نانومتر على الأقل.
- هناك العديد من الخصائص الأساسية للضوء المرئي، ومن أمثلة هذه الخصائص التردد والانتشار والاتجاه والشدة والطيف.
- أيضًا، يُطلق على الطول، المسمى الطول الموجي والاستقطاب، خصائص الضوء المرئي، وهو أساسه.
- أيضًا، تبلغ سرعة الضوء في الفراغ حوالي 299،792،458 م / ث، وهي أحد الثوابت الأساسية للطبيعة.
- هناك قواسم مشتركة في جميع أنواع الإشعاع تسمى الأشعة الكهرومغناطيسية.
- نظرًا لأن الضوء المرئي للعين المجردة ينبعث ويمتص في مجموعات تسمى الحزم، صغيرة الحجم، تسمى الفوتونات.
- يمكن دراسة الفوتونات كموجات أو جسيمات وتسمى هذه الخاصية ازدواجية موجة-جسيم.
- تُعرف جميع الدراسات المتعلقة بالرؤية والضوء بعلم يسمى علم البصريات.
- تعد البصريات مجالًا مهمًا للبحث في الفيزياء الحديثة والمتطورة.
اعرف المزيد: من اكتشف سرعة الضوء
تاريخ الضوء
- طور الإغريق القدماء العديد من النظريات حول مجال الضوء.
- فتحت هذه النظريات مجالًا لدراسة علم الضوء.
- لكن في النهاية، هذه مجرد نظريات ولا يمتد البحث العلمي إليها.
- حتى جاء عدد من علماء المسلمين لإعطاء فرصة لهذا الجانب المهم وذلك في العصور الوسطى.
- في ذلك العلامة المحترم الحسن بن الهيثم.
- الإسهامات البارزة للباحث الشهير الحسن بن الهيثم في هذا المجال هي في كتاب يسمى “المناظر”، محاولة للوصول إلى طبيعة الضوء وأصله.
- بالإضافة إلى وظائف الضوء، طبيعة وحالة القمر، تسمى ظاهرة قوس قزح والمرايا نفس القطع المكافئ، وكذلك ظواهر الخسوف والكسوف.
- ونتيجة لتفسيره الذي حلله حول كل هذه الأحداث، أفاد هذا التفسير العلماء الآخرين الذين تبعوه لإكمال الرحلة.
- ومن أمثلة هؤلاء العلماء روجر بيكون وليوناردو دافنشي والبولندي فيلتو.
- نظرا لأهمية كتاب “وجهات نظر الباحث المتطرفة” الحسن بن الهيثم، فقد تمت ترجمة هذا الكتاب أكثر من مرات عديدة إلى اللغة اللاتينية.
- ومن أهم الأمور التي أشار إليها الحسن بن الهيثم في كتابه أن الضوء مستقل عن اللون، وهذه هي المرة الأولى التي يفحص فيها عملية الإبصار.
- إضافة إلى أشعة الضوء التي أقامها العلماء السابقون على لسان الحسن بن الهيثم أن أشعة الضوء تأتي من العين وتسقط من الأشياء حتى نراها.
- في حين أكد الحسن بن الهيثم هذه النظرية وتحدث عنها، قائلاً إنها تخرج من كل جزء من أجزاء الجسم وتصل إلى العين، ثم تنقل صورتها إلى المخ والعين.
- اكتشف الحسن بن الهيثم ظواهر الانكسار والانعكاس واهتم بدراسة العدسة وكشف أن تكبير حجم العدسة يعتمد على مقدار تحدي العدسة.
مراحل اكتشاف الضوء
- في أوائل القرن التاسع عشر، اعتقدوا أن الضوء يتكون من الذرات.
- تنبع من العين أو من الشيء الذي نركز أعيننا عليه وتنسب هذه الفكرة إلى العالم العظيم إسحاق نيوتن.
- حتى عام 1678، كان تفسير نيوتن للنظرية هو الفرضية الصحيحة.
- حتى أثبت عالم الفلك والفيزيائي الهولندي كريستيان هيغنز أن الضوء ليس سوى موجات مثل أمواج البحر.
- نتيجة لهذه النظرية، تم شرح ظاهري الانكسار والانعكاس.
- وجاء العالم يونغ وأثبت أن شعاع الضوء عبارة عن موجة من خلال تداخل الضوء وهذا ما يجعل شدة الضوء تختفي.
- أو تزداد شدة شعاع الضوء، والزيادة والنقصان هما الظاهرتان الوحيدتان اللتان يعرفهما التداخل المعروف بأنه ضار.
- وأيضًا البناء، ثم العالم ماكسويل أيد نظرية أن الضوء عبارة عن موجة.
انظر أيضًا: موضوع حول نظرية أينشتاين لسرعة الضوء
من اكتشف سرعة الضوء؟
- في عام 1676 تم إجراء أول قياس فعلي لسرعة الضوء.
- في يد الدنمارك عالم الفلك رومر الذي عمل في مرصد باريس.
- أجرى رومر دراسة على أحد أقمار المشتري، يُدعى آيو، وهو قمر المشتري المكسوف.
- في الأوقات العادية، يدور هذا القمر حول المشتري في مدار دائري بسرعة منتظمة وثابتة.
- حتى اكتشف رومر ذات يوم أن موعد الخسوف تأخر لفترة من الزمن، ثم عاد إلى وقته المعتاد.
- في سبتمبر 1676، تنبأ رومر بأن كسوف Io، الذي يدور حول كوكب المشتري، سيحدث في الدقائق العشر الأخيرة من شهر نوفمبر.
- تم تأكيد تنبؤاته حتى اكتشف أن المسافة بين الأرض والمشتري تختلف عندما تتحرك الأرض والمشتري في مداريهما.
- اكتشف أيضًا أن الضوء الموجود على Io هو الضوء المنعكس من أشعة الشمس التي تستغرق فترة زمنية للوصول إلى الكوكب.
- كلما ابتعدت الأرض عن كوكب المشتري، زادت المسافة التي يجب أن يقطعها الضوء.
- بعد ذلك، خلص عالم الفلك رومر إلى أن الضوء يحتاج إلى وقت وسرعة 22 دقيقة للوصول إلى كوكب الأرض.
- لذا فإن الشخص الذي اكتشف سرعة الضوء هو عالم الفلك الدنماركي رومر.
كما نوصي بما يلي: خصائص سرعة الضوء والصوت
في نهاية موضوعنا نقدم ما هو الضوء وما هي المراحل التاريخية للضوء بالإضافة إلى أهمية الضوء في حياتنا.
كما تطرقنا إلى مراحل اكتشاف الضوء منذ نشأته ووصلنا أيضًا إلى من اكتشف سرعة الضوء وكيف قام بقياس سرعة الضوء وما هي قصة ومرحلة اكتشاف سرعة الضوء، نأمل. نالت هذه المقالة ثناءك ونريد مشاركتها مع الآخرين.