ضوء

ما الضوء؟
الضوء طاقة وليس مادة، وهو من العناصر الأساسية للحياة على الأرض، كالماء
والشواء. ويختلف الضوء عن الحرارة، على الرغم من أن الشمس تشكل مصدرا
الاثنين.
وعلى الرغم من أننا نراهما مقترنين، كما في النار مثلا. فقد نجد أجساما حارة
غير مضيئة، كالفرن، ونجد أجساما باردة مضيئة، كالفانوس
اليدوي، أو الحشرات المضيئة.
حشرة مضيئة
ويلعب الضوء دورا مهما في حياتنا، فنحن نرى الأشياء، ونهتدي
إلى الأماكن، ونتعرف على الأشخاص بواسطة الضوء.
الضوء مصدر الألوان في عالمنا، ألوان الأزهار، أو لون السماء
الزرقاء، أو الوان ثيابنا وألعابنا، وألوان الإشارات الضوئية في
الشقوق
من باب
الشارع.
قد عرف الإنسان كيف يضيء المشاعل في الظلام، وفي العصر
الحديث استطاع تحويل الطاقة الكهربائية إلى طاقة ضوئية، فأضاء الشوارع في الليا
وشغل المصانع، وسير السيارات والطائرات، في غير ساعات النهار.

مصادر الضوء – أجسام مضيئة وأجسام عاكسة للضوء
في الطبيعة نوعان من الأجسام، الأجسام المضيئة بنفسها،
كالشمس وسائر النجوم، والمصباح الكهربائي، وجمرات
النار في الموقد، والشموع المشتعلة.
هناك أجسام تعكس الضوء فقط، وإن بدت مضيئة
كالقمر
، وهو جسم مظلم بنفسه، ولكنه يبدو لنا مضيئا
عندما يشق عليه ضوء الشمس، فيعكس جزءا من هذا
الضوء إلى الأرض، لتصبح ليالي الأرض المظلمة مقمرة.
الكواكب السيارة أيضا هي من هذا النوع الثاني من
الأجسام، کالمريخ والهرة والأرض … كلها تعكس ضوء
الشمس فقط. ومن يقف فوق القمر مثلا سری ازنا
مضاءة عندما تواجه الشمس.

أضواء طبيعية وأضواء صناعية
الأجسام
المضيئة بنفسها تنقسم هي أيضا إلى قسمين:
أضواء طبيعية كضوء الشمس والجوم، وأضواء صناعية (إصطناعية)، كضوء مصباح الكهرباء،
والشمعة المشتعلة، والجمرة.
الحقيقة أن الشمس هي المصدر الأساسي للضوء على كوكب الأرض، وإن لم تكن الوحيدة
وأحيانا بشكل غير مباشر. فلولا الشمس ما نبتت الأشجار، وما أمكن الحصول على الخشب
والفخم، وما كانت الجمرات. وهنا ترى كيف تحولت الطاقة الضوئية للشمس إلى طاقة
كيميائية جعلت الأشجار تنمو، وعند حرق الأخشاب تعطي طاقة حرارية وطاقة ضوئية.

ألوان الطيف
قد يبدو لنا ضوء الشمس أبيض، وفي الصور والكتب
تراه أصفر، ولكن عندما ينكسر فوق الغيوم في يوم
ماطر، فإننا نرى مجموعة من ألوان قوس قزح
الجميلة والمتنوعة.
إن ضوء الشمس مؤلف من مجموعة من ألوان قوس
قزح. بل إن قوس قزح نفسه ما هو إلا ضوء الشمس
وقد انكسر فوق الغيوم، وتوزع إلى أجزاء. يمكننا أ
ترى ذلك يحدث أيضا عندما يخترق الضوء منشورا
جاجيا، أو حلية جاجية عديدة الأوجه، فتظهر في
الجهة المقابلة ألوان قوس قزح.

لوان حولناا
ضوء الشمس أبيض، ونحن لا نرى الأشياء نهارا إلا بعد أن ينعكس ضوء الشمس على هذه الأشياء
ومنها إلى أعيننا. فلماذا إذن لا نرى جميع الأشياء بيضاء؟
الجواب يكمن في الأشياء نفسها، فنحن نرى الزهرة حمراء، لأن هذه الزهرة بالذات تبتلع تمتص
الألوان من خليط الألوان في الضوء، وتعكس اللون الأحمر فقط. أي أن الشيء يبدو باللون

الذي يعكسه فقط.

للون الأسود واللون الأبيض:
هناك أجسام تبتلع جميع الألوان ولا تعكس أي تؤن، تلك هي الأجسام السوداء. السواد يشير إلى
انعدام اللون، حيث أن الشيء الأسود يبتلع جميع الألوان، فلا يبقى منها شيء، فترى أعيننا شيئا
سميه اضطلاقا اللون الأشود.
وهناك أجسام تعكش جميع الألوان، فترتد إلينا الأشعة اممتدة منها كاملة غير منقوصة، أي بيضاء
هكذا تنتج أن اللون الأبيض هو خليط جميع الألوان.

دولاب نیوتن
إذا كان المنشور الرجاجي يفرق الألوان التي تكون ضوء الشمس، كما رأينا، فإن دولاب نیوتن
يعود ويجمعها مرة ثانية. التجربة التالية قام بها العالم الإنجليزي نیوتن (القرن الثامن عشر)،

والتي بين فيها أن خلط الوان الطيف ينتج عنه اللون الأبيض.

ألوان الطيف الأساسية
ثلاثة من ألوان الطيف أساسية وهي: الأحمر، الأزرق، ازمتر
ألوان الطيف الأخرى تستطيع الحصول عليها من امتزاج اثنين من هذه الالوان
الأزرق + الأصفر = الأخضر.
الأصفر + الأحمر = البرتقالي.
الأزرق + الأحمر = البنفسجي.

كيف تكون قوس قزح
تنشأ ظاهرة قوس قزح نتيجة انكسار ضوء الشمس على قطرات الماء أو البخار في الغيوم.
ويمكن أن يكون في الشلالات عندما تكون الشمس خلف الناظر المقابل للشلال. في بداية الأمر
ينكسر الضوء عند اصطدامه بقطرات الماء، ثم ينعكس داخله، وینکسر مرة أخرى عند خروجه
منها.

كيف ينتشر الضوء؟
ينتشر الضوء بخطوط مشتقيمة. ولو أضأت فانوا يدويا في غرفة مظلمة، فسترى الضوء يتجه إلى
المكان الذي سلط عليه الضوء بخط مستقیم. ولو كان في الغرفة دخان مثلا، فسترى حزمة الضوء
الخارجة من المصباح من مكان وقوفك إلى الجهة الأخرى.
ولكن لو وضعنا شمعة في غرفة مظلمة
ترأينا أن ضوء الشمعة انتشر في جميع
أرجاء المحرقة. مما يعني أن الضوء
ينتشر في كافة الأرجاء، ولكن بطوط
نشستتية.

ملاحظة: نسمي الضوء المنطلق من
الفانوس اليدوي باتجاه معين حزمة
ضوئية، وأي جزء صغير منها يتقدم
بخط مستقیم، یسمی شعاعا ضوئيا
وهو يمثل بخط مستقيم عليه مهم
يدل على اتجاه الضوء

الضوء وباقي المواد
ينتشر الضوء بخطوط مستقيمة خلال الفراغ، ولكن عندما يصطدم بمواد مختلفة، فإن أمورا
– يمكن للضوء أن يرتد إلى الوراء، أي ينعکس (کما في المرأة)، بنفس الزاوية التي د
كثيرة يمكن أن تحدث.
يمكن الضوء أن يرتد إلى الوراء اي ينعكس كما في المرأة بنفس الزاويه التي سقط بها
يغير اتجاهه (كما في الماء).
ينكسر إلى أجزاء تتبعثر في كافة الاتجاهات (كما في المنشور الرجاجي).
– يبتلع ولا يخرج من الجهة الأخرى (كما في القماش، حيث يبتلع القماش الأخضر الضوء ما
عدا الجزء الأخضر منه).
– ينفذ كليا ويخرج من الجهة الأخرى (كالزجاج الشفاف).
– ينفذ جزيا (كما في الزجاج شبه الشفاف، أو أنواع من البلاستيك، التي تسمح لجزء من
الضوء النفاذ من خلاها).

الضوء والمواد القاتمة
ال
لا يستطيع الضوء النفاذ من خلال حاجز أسود، لأنه يبتلع الضوء، ولا تعكس منه إلا القليل
وبالمقارنة مع حاجز أحمر اللون مثلا، فإن الأخير يبتلع كل الضوء ما عدا الأحمر الذي يعكسه، فتری
في الحالتين لا ينفذ الضوء من خلال الحاجز الشفاف، سواء كان أحمر أو أسود، أي أننا لا
نتمكن من رؤية الأجسام من خلال الأجسام القاتمة.
الحجارة، المعادن، التراب، كلها مواد قاتمة وغير شفافة، ولا تسمح لأي جزء من الضوء النفاذ من
خلالها، بل هي تبتلع معظمه، وتعكس جزءا من هذا الضوء الذي بلونها.

لضوء والزجاج الشفاف وشبه الشفاف
الزجاج الشفاف يسمح للضوء أن يمر من خلاله، وكذلك الماء الصافي. الزجاج شبه الشفاف، والماء
الر، محان للضوء بالمرور من خلالهما، ولكنهما يبثرانه. فإذا كنت ترى شخصا خلف هذا
الجاج رأيت صورة مشوشة عنه.
من المواد شبة شافة بض أنواع البلاستيك كالنايلون. إنك تستطيع أن ترى الأشياء من خلالهاء
ولكك لا تستطيع أن ترى بوضوح، بسبب بها للضوء، كما قلنا۔
داخر

الظل
يتكون الظل عندما يعترض جسم الضوء في انتشاره.
إننا نرى في يوم مشمس ظلنا على الأرض ونحن في الخارج، وظل الشجرة، وحتى ظل الغيوم على
الأرض. ويكون الظل أكثر وضوحا وتحديدا عندما يكون الجسم المعترض جسما قاتا، فإن كان شفافا
ککیس نایلون مثلا، فإن ظله يكون أقل حدة ووضوحا.
ظل الأشياء لا يكون قاتما تماما في العادة، بل نستطيع رؤية الصخرة التي وقع عليها ظل شجرة مثلا.
والسبب أن الضوء يصل إلى المنطقة المظللة من خلال انعكاسه على أجسام أخرى قريبة من الشجرة.
ويحمل الظل شكل جسم صاحب الظل، وإن اختلف معه طولا وحجما، وهذا يتعلق بموضع الجسم
من مصدر الضوء، والزاوية التي يسقط فيها الضوء فوق الجسم.

البيروسكوب وكيف نرى الأشياء
البيروسكوب
«البيروسكوب» أو «النفاق»، هو أنبوب طويل مع مرايا عاكسة
كان يستعمله الجنود في الخنادق لرؤية ما يدور على سطح الأرض
من أحداث، دون أن يضطروا للخروج من خنادقهم.
فلكي يرى حامل البيروسكوب الطابة واللاعب في الشكل، يدخل ضوء
من الخارج إلى مرآة في زاوية البيروسكوب العليا، وهذه المرآة تعكس
هذا الضوء إلى مرآة في أسفل البيروسكوب فيصل للعين.

کیف نرى الأشياء؟
نحتاج الضوء لكي نرى الأشياء. في الماضي اعتقدوا أن العين هي
التي تصدر شعاعا من الضوء إلى الشيء الذي أمامنا فتراه. –
الحسن بن الهيثم وهو عالم ولد في البصرة في العراق (965 م)،
خالف هذا الاعتقاد، وقال بأننا نرى الشيء بعد أن ترتد الضوء
الساقط على الشيء من الشمس أو المصباح، إلى أغننا
، ومن
هناك تحمله أعصاب العين إلى المخ.
فعندما نقرأ في الكتاب مثلا، تحت ضوء المصباح، فإن ضوء
المصباح الساقط على الصفحة ترتد على أعيننا، فترى الصفحة
والشطر والكلمات.
تمام لا بعد الحملة الخط
:یر

أهمية الضوء في حياة الكائنات الحية
للتوسع
قدية
تصل إلينا الطاقة الشمسية على شكل طاقة حرارية وطاقة ضوئية. ولكل واحدة من شكلي الطاقة
هذه أهمية حاسمة على حياة الناس والكائنات الحية عامة. فلولا الضوء لما استطاعت النباتات
کوین غذائها والنمو، ولما وجد الناس والحيوانات ما يأكلونه.
الثباتات هي المنتج الطبيعي والأساسي الغذاء الكائنات الحية، في عملية تسمى التمثيل الضوئي
،
(الكلوروفيلي).
تجري عملية التمثيل الضوئي في الأوراق الخضراء للثبات. فالثبات «يقتنص» ضوء الشمس، ليحول
الماء وثاني أكسيد الكربون إلى شكر وأوكسجين، بمساعدة مادة كيميائية توجد في أوراق الثبات
تدعى «الكلوروفيل».
أي أن 4 مواد يحتاجها النبات العملية التمثيل الكلوروفيلي هي: ضوء الشمس، الماء، ثاني أكسيد
الكربون، مادة الكلوروفيل. بينما المواد الناتجة هي: الشكر والأوكسجين.
ويحتفظ البات بالشكر على شكل نشا لكي يخزن