أقرأ أيضاً
التاريخ: 13-1-2023
1393
التاريخ: 18-1-2016
11005
التاريخ: 21-7-2016
12626
التاريخ: 24-7-2019
8231
|
مبدأ هيجنز والحيود
ان تراقب موجات المياه الهادئة وهي ترتطم برفق بإحدى الدعامات أو بأي عائق في طريقتها ؟ لو حدث ذلك فلا بد إنك لاحظت أن الموجات تبدو كما لو كانت تنحني حول الدعامة بدلاً من تكوين ظل واضح لها. وهناك حالة مناظرة لهذا كالمبينة في الشكل ((1 حيث نرى موجات مائية مستوية تم إثارتها بواسطة حوض التموجات وترتطم الموجات بحاجز به ثقب صغير. ثم تمر الموجات خلال الثقب وتنتشر لكي تملأ المنطقة الواقعة خلف الحاجز.
ويمكن ملاحظة هذا النوع من السلوك لا في حالة موجات المياه فحسب وإنما أيضاً في حالة موجات الصوت والموجات الكهرومغناطيسية. إنه سلوك مميز للموجات ويطلق عليه اسم خاص وهو الحيود:
تستطيع الموجات أن تنحني فيما وراء العوائق وتسمى هذه الظاهرة الحيود. وبعبارة أخرى فإن العوائق لا تتشكل لها ظلال حادة تماماً بواسطة الموجات الساقطة.
الشكل ((1: موجات مائية مستوية تسقط على ثقب في حاجز. ويتسبب الحيود في جعل الموجات تنتشر في المنطقة الواقعة وراء الحاجز كلها. ويلاحظ أنه عندما يصير الطول الموجي λ مساوياً بالتقريب لقطر الثقب فإن الحيود يكون أكثر وضوحاً.
وقد لجأ كريستيان هيجنز ــ وهو أحد معاصري نيوتن ــ أن يفترض ما يعرف الآن بمبدأ هيجنز لكي يفسر الحيود:
تعمل كل نقطة في جبهة الموجة كمصدر لمويجات صغيرة تنتشر في جميع الاتجاهات من تلك النقطة وذلك بسرعة الموجات في الوسط.
وجزء من قمة الموجة المبينة في الشكل ((1، مثلاً، يرتطم بالثقب الصغير في الحاجز مكوناً مصدراً موجياً جديداً. ونتيجة لذلك تنتشر الموجات نحو الخارج من الثقب حتى تملأ كل المنطقة الواقعة خلف الحاجز.
ويبدو كما لو كان الحيود لا يتفق مع ما نعرفه حول الموجات الضوئية وذلك لأن الأشياء التي تقف في مسار الضوء تتكون لها ظلال من السهل رؤيتها. وقد يكون حل هذا التناقض كامناً في الشكل 1)). ويلاحظ أنه في الجزء(أ) من الشكل يكون الطول الموجي λ نحو ثلث عرض الثقب تقريباً وتنتشر الموجات داخل منطقة الظل بشكل طفيف فحسب. أما عندما يصبح الطول الموجي أكبر من ذلك كما في الجزء (جـ) فإن الموجات تنتشر داخل منطقة الظل بشكل أوسع.
|
|
دراسة يابانية لتقليل مخاطر أمراض المواليد منخفضي الوزن
|
|
|
|
|
اكتشاف أكبر مرجان في العالم قبالة سواحل جزر سليمان
|
|
|
|
|
المجمع العلمي ينظّم ندوة حوارية حول مفهوم العولمة الرقمية في بابل
|
|
|