
تاريخ الفيزياء

علماء الفيزياء


الفيزياء الكلاسيكية

الميكانيك

الديناميكا الحرارية


الكهربائية والمغناطيسية

الكهربائية

المغناطيسية

الكهرومغناطيسية


علم البصريات

تاريخ علم البصريات

الضوء

مواضيع عامة في علم البصريات

الصوت


الفيزياء الحديثة


النظرية النسبية

النظرية النسبية الخاصة

النظرية النسبية العامة

مواضيع عامة في النظرية النسبية

ميكانيكا الكم

الفيزياء الذرية

الفيزياء الجزيئية


الفيزياء النووية

مواضيع عامة في الفيزياء النووية

النشاط الاشعاعي


فيزياء الحالة الصلبة

الموصلات

أشباه الموصلات

العوازل

مواضيع عامة في الفيزياء الصلبة

فيزياء الجوامد


الليزر

أنواع الليزر

بعض تطبيقات الليزر

مواضيع عامة في الليزر


علم الفلك

تاريخ وعلماء علم الفلك

الثقوب السوداء


المجموعة الشمسية

الشمس

كوكب عطارد

كوكب الزهرة

كوكب الأرض

كوكب المريخ

كوكب المشتري

كوكب زحل

كوكب أورانوس

كوكب نبتون

كوكب بلوتو

القمر

كواكب ومواضيع اخرى

مواضيع عامة في علم الفلك

النجوم

البلازما

الألكترونيات

خواص المادة


الطاقة البديلة

الطاقة الشمسية

مواضيع عامة في الطاقة البديلة

المد والجزر

فيزياء الجسيمات


الفيزياء والعلوم الأخرى

الفيزياء الكيميائية

الفيزياء الرياضية

الفيزياء الحيوية

الفيزياء والفلسفة

الفيزياء العامة


مواضيع عامة في الفيزياء

تجارب فيزيائية

مصطلحات وتعاريف فيزيائية

وحدات القياس الفيزيائية

طرائف الفيزياء

مواضيع اخرى
أشكال بقع الضوء
المؤلف:
جيرل ووكر
المصدر:
سيرك الفيزياء الطائر
الجزء والصفحة:
ص827
2025-09-28
387
يمكننا أن نرى على العديد من الأسطح التي يُضيئها نور الشمس الساطع أشكالا محببة (أنماطا على هيئة بقع) من النقاط الساطعة والداكنة، والتي غالبا ما تكون بألوان زاهية. لنُّجرب سطحًا أسود مسطح أولا. بمجرد التعرف على نمط الشكل، سنتمكن من رؤية هذا النمط نفسه على الأسطح الأخرى مثل سطح معدني لامع أو حتى أحد الأظافر. عادة ما تكون تلك الأنماط الشكلية أكثر وضوحًا إذا كان مصدر الضوء هو ضوء الليزر. إذا فحصنا شكل إحدى بقع الضوء التي ينتجها ضوء الليزر ونحن نحرك رأسنا إلى الجانب في تلك الأثناء، قد نجد أن الشكل يتحرّك في نفس الاتجاه أو في عكسه، أو قد نجده يتحرك سريعا دون اتجاه معيَّن فما الذي يُحدد نوع الحركة التي نراها؟ في بعض الحالات، يُمكن أن تكون بقعة الضوء متحركة حتى إذا كنتَ أنت ساكنا. املاً ملعقة جزئياً بالحليب (تجنب استخدام الحليب الخالي) من الدسم وضعها في ضوء الشمس الساطع. ستجد أنه عند الحافة المسطّحة من الحليب تتراقص نقاط لونية مضيئة. إذا أُضيئت تفاحة حمراء أو ثمرة طماطم حمراء بضوء أحمر من ليزر الهيليوم-النيون يتقلب شكل بقعة الضوء التي تظهر على سطح الثمرة، فما السبب وراء تلك الظواهر؟
الجواب: ينتج شكل بقعة الضوء من تداخل موجات الضوء المنعكسة من السطح. تقترب الموجات من السطح بالتزامن بعضها مع بعض تقريبًا، ولكن قد يتغير الوضع نتيجة لخشونة السطح مجهريا. ومن ثم، فالموجات الضوئية التي تنعكس نحوك من أحد النقاط المنخفضة على السطح على سبيل المثال، تقطع مسافة أبعد نسبيًّا من الموجات التي تنعكس نحوك من نقطة مرتفعة مجاورة. وهكذا، ووفقًا للظروف، فالموجات التي تصل إلى عينيك قد تكون متزامنة أو غير متزامنة ويمكنها أن يُعزّز بعضها بعضًا أو يلغي بعضها بعضًا باختصار يكون بعض المناطق في شكل البقعة الضوئية ساطعا، وبعضها الآخر معتمًا.
لن ترى مثل هذا الشكل في ضوء المصباح؛ وذلك لأن ضوء المصباح يصدر من الذرات عشوائيا. ومن ثم، فالموجات التي تُضيء سطحًا قد تكون متطاورة في إحدى اللحظات وغير متطاورة في اللحظة التالية. تتغير أشكال بقع الضوء بين كل لحظة وأخرى بسرعة كبيرة جدا بحيث لا تلاحظها عيناك؛ وبالتالي فجلُّ ما ستراه هو سطح مضيء خال من أي أشكال ظاهرة. إذا كنت ترغب في رؤية أشكال لبقع الضوء، فلا بد أن تستخدم ضوءًا مترابطا (موجات ذات علاقة متطاورة ثابتة تقريبا). عمليا، هذا يعني أنك لا بد أن تستخدم إما ضوء الشمس (وهو مُترابط جزئيا) وإما ضوء الليزر. على الرغم من أن انبعاث الضوء من الشمس عشوائي بلا أدنى شك، إلا أنها بعيدة جدا بحيث إنها تعمل كمصدر ثابت للضوء يُمكننا أن نقول إن موجاته الضوئية مترابطة.
إذا كنت تعاني من قصر النظر، فقد تبدو أشكال بقع الضوء المنبعثة من الليزر أقرب من سطح المشاهدة؛ إذ لن تكون على علم ببعدها الحقيقي؛ ومن ثم فإن التركيز الطبيعي لعينيك سيجعل شكل بقعة الضوء يبدو أقرب إذا حركت رأسك في أحد الاتجاهات فسيبدو الشكل وكأنه يتحرّك في الاتجاه المعاكس» أمام سطح المشاهدة. يحدث خداع بصري مشابه إذا ثَبَّتْ إصبعك بين عينيك والمصباح مع الحفاظ عليها ثابتة. وبما أننا نعلم أن المصابيح لا تتحرك بينما تتحرّك الأصابع، يحدث خداع بصري شديد يجعلك تعتقد أن الإصبع القريبة من عينيك تتحرّك في الاتجاه المعاكس لحركة رأسك أما إذا كنت تعاني من طول النظر فستبدو أشكال بقع الضوء أبعد عنك من سطح المشاهدة؛ وذلك لأن عينيك تتكيف بشكل طبيعي على رؤية المسافات البعيدة. إذا حركت رأسك في أحد الاتجاهات فسيبدو الشكل البعيد وكأنه يتحرك في «نفس» لاتجاه.
وإذا كان نظرك طبيعيا فستعتمد الحركة الظاهرية لبقعة الضوء على لون الضوء؛ وذلك لأن كل لون ينكسر بكمية مختلفة عند دخول العين، وبذلك فقد يُفسر كل لون بأنه يصدر من مسافة مختلفة. يقترح بعض الباحثين وجوب استخدام بقعة ضوء الليزر في فحص العين عندما يكون المريض، كطفل صغير مثلا غير قادر على قراءة الحروف الموجودة على جدول فحص الرؤية المعتاد.
تعود المظاهر الحركية في الحليب إلى نوعين من الحركة (1) البخر الذي يحدث على طول الحافة الرقيقة للحليب يتسبب في حركة دوران في السائل. (2) حتى دون وجود حركة الدوران، تخضع الجزيئات لـ «الحركة البراونية التي تصطدم فيها عشوائيا بعضها ببعض وببروتينات الحليب وكريات الدهون يُغير كلا النوعين من الحركة باستمرار طريقة تشتت الضوء من الحليب. لا بد أن تكون طبقة الحليب رقيقة أو سيتشتت الضوء عدة مرات قبل مغادرة سطح الحليب حيث يُصبح تطاور الموجات مُضطربًا ولا يُمكن رؤية أي مظهر من مظاهر التداخل في هذه الحالة يكون لون الحليب أبيض فحسب. أما «بقعة الضوء المتحركة على جانب ثمرة تفاح أو طماطم فيُعتَقَدُ أنها تعود إلى الحركة الطفيفة للجسيمات الصبغية (البلاستيدات) الموجودة في القشرة. يتغير بعدها عنك أثناء تحركها، وهو ما يغير تداخل موجات الضوء التي تتشتت نحوك؛ ومن ثم يغير شكل بقعة الضوء الظاهرة.
الاكثر قراءة في مواضيع عامة في علم البصريات
اخر الاخبار
اخبار العتبة العباسية المقدسة
الآخبار الصحية

قسم الشؤون الفكرية يصدر كتاباً يوثق تاريخ السدانة في العتبة العباسية المقدسة
"المهمة".. إصدار قصصي يوثّق القصص الفائزة في مسابقة فتوى الدفاع المقدسة للقصة القصيرة
(نوافذ).. إصدار أدبي يوثق القصص الفائزة في مسابقة الإمام العسكري (عليه السلام)