الضوء
يُعتبر الضوء نوعاً من الطاقة، وهو يُعرَّف كطاقة مشعة يمكن إدراكها من قبل العين البشرية. يُعرف الضوء أيضاً بالإشعاع الكهرومغناطيسي، حيث يتراوح الطول الموجي له بين 400 و700 نانومتر. والنانومتر هو جزء من مليار جزء من المتر، ويقع ضوء المرئي بين الأشعة تحت الحمراء والأشعة فوق البنفسجية. يتميز الضوء بسرعته الكبيرة التي تصل إلى حوالي ثلاثمائة ألف كيلومتر في الثانية، ويعتبر عنصراً أساسياً في الحياة، مسؤولاً عن ظاهرة الإبصار.
مصادر الضوء
تُصنَّف مصادر الضوء إلى نوعين رئيسيين:
- مصادر ضوء طبيعية، مثل ضوء الشمس والنجوم.
- مصادر ضوء صناعية، مثل المصابيح الكهربائية والنيران.
أهمية الضوء
للضوء دور محوري في الحياة، ونستعرض بعض أهميته كالتالي:
- يساعد الإنسان على رؤية البيئة المحيطة به.
- تحتاج النباتات إلى الضوء لنشاطاتها الفسيولوجية، حيث يساعد الضوء في عملية البناء الضوئي، ويدعم الإزهار وفتح وإغلاق الثغور.
- يسهم الضوء في دورات التكاثر للحيوانات، لا سيما الحيوانات البحرية اللافقارية.
- يؤثر الضوء بشكل غير مباشر على عملية التنفس؛ حيث يقوم النبات بامتصاص ثاني أكسيد الكربون وإنتاج الأكسجين خلال عملية البناء الضوئي.
- يعتبر الضوء ضرورياً للإنسان في القراءة، وتمييز الألوان، وأداء الأعمال اليومية.
- يُستخدم الضوء في إنارة المنازل، وإضاءة المنارات لتوجيه السفن ليلاً، وكذلك إنارة الشوارع.
- يساعد الضوء في تنظيم حركة المرور في الشوارع.
- يساهم الضوء في تحديد مسارات هجرة الطيور والأسماك والحشرات بين المواطن البيئية المختلفة.
خصائص الضوء
للضوء عدة خصائص أساسية، نذكر منها:
- خاصية انكسار الضوء، والتي تحدث عندما يتغير اتجاه الموجة عند انتقالها من وسط مادي إلى آخر، مما يؤدي إلى انكسار الموجة.
- خاصية انعكاس الضوء وتشتته، حيث عند اصطدام الضوء بجسم ما، يُخزَّن فيه الطاقة ويعاد توزيعها في جميع الاتجاهات، وتُعرف هذه الظاهرة بالانعكاس.
- خاصية التداخل، وهي عندما تلتقي موجتان ضوئيتان معاً، حيث تحتوي كل منهما على قمة وقاع، مما يؤدي إلى تداخل الموجتين في موجة واحدة.
- خاصية الانتشار والحيود، وهي من الخصائص الأكثر وضوحاً للضوء، حيث يتصرف الضوء كموجة، وينتشر عند مروره عبر فتحة صغيرة كالموجات الأخرى.
- خاصية الاستقطاب، التي تتحقق عند وضع بلورتين شفافتين بشكل متوازي، مع ضبط إحداهما بزاوية 90 درجة، مما يسمح للضوء بالمرور من خلالهما، وتُعرف هذه الظاهرة بالاستقطاب.
- الخاصية الكيميائية وتأثيراتها، حيث تتغير أسطح المواد الكيميائية نتيجة لامتصاص الضوء.
- خاصية الظاهرة الكهروضوئية، التي تحدث عندما يسقط الإشعاع الكهرومغناطيسي على سطح معدن، مما يؤدي إلى تحرير إلكترونات من سطح المعدن.
