ما الضوء؟
الضوء شكل من أشكال الطاقة الكهرومغناطيسية. يستطيع الانتقال في الفراغ، ولهذا يصل ضوء الشمس إلى الأرض عبر الفضاء. يمكن وصف الضوء كموجة لها طول موجي وتردد، ويمكن أيضًا وصفه على أنه جسيمات صغيرة من الطاقة تسمى فوتونات. في الصفوف المدرسية نستخدم الوصف الذي يناسب السؤال: إذا تحدث عن الطول الموجي والتردد فنحن نتعامل مع الضوء كموجة، وإذا تحدث عن حزم طاقة صغيرة فقد تظهر كلمة فوتونات.
الطيف الكهرومغناطيسي والطيف المرئي
الضوء المرئي جزء صغير من الطيف الكهرومغناطيسي. هذا الطيف يشمل موجات كثيرة مثل موجات الراديو والميكروويف والأشعة تحت الحمراء والضوء المرئي والأشعة فوق البنفسجية والأشعة السينية وأشعة جاما. أعيننا لا ترى كل هذه الموجات؛ ترى فقط الجزء المرئي.
الطيف المرئي هو نطاق الأطوال الموجية التي يستطيع الإنسان رؤيتها كألوان. يبدأ تقريبًا من البنفسجي ذي الطول الموجي الأقصر والطاقة الأعلى نسبيًا، وينتهي بالأحمر ذي الطول الموجي الأطول والطاقة الأقل نسبيًا ضمن الضوء المرئي.
الألوان والطول الموجي
ينتج اختلاف الألوان عن اختلاف الأطوال الموجية للضوء. الضوء الأحمر له طول موجي أطول من الضوء الأزرق أو البنفسجي. أما البنفسجي فله طول موجي أقصر وتردد أعلى. لذلك في الأسئلة: اللون لا يأتي من “صبغة في الضوء”، بل من طول موجي معين تفسره العين والدماغ كلون.
الضوء الأبيض
الضوء الأبيض، مثل ضوء الشمس أو بعض المصابيح، يحتوي على مزيج من ألوان متعددة. يمكن للمنشور أن يفصل الضوء الأبيض إلى ألوان الطيف بسبب اختلاف انكسار الأطوال الموجية المختلفة. هذه الظاهرة تساعدنا على فهم لماذا يظهر قوس قزح بعد المطر عندما تنكسر أشعة الشمس وتنعكس داخل قطرات الماء.
امتصاص الألوان وانعكاسها
نرى الجسم أحمر لأنه يعكس غالبًا الضوء الأحمر ويمتص ألوانًا أخرى. ونرى الجسم أبيض لأنه يعكس معظم ألوان الضوء المرئي، بينما الجسم الأسود يمتص معظم الضوء المرئي. لذلك لون الجسم يعتمد على الضوء الساقط عليه وعلى الأطوال الموجية التي يعكسها أو يمتصها.
مثال امتحاني محلول
السؤال: لماذا نرى التفاحة الحمراء حمراء؟
الإجابة: لأنها تعكس الضوء الأحمر إلى أعيننا وتمتص جزءًا كبيرًا من الألوان الأخرى.
السؤال: أي لون في الطيف المرئي له طول موجي أطول: الأحمر أم البنفسجي؟
الإجابة: الأحمر.
السؤال: ما الفوتون؟
الإجابة: كمية صغيرة أو حزمة من طاقة الضوء.
مفاتيح حل سريعة
- الضوء طاقة كهرومغناطيسية.
- ينتقل الضوء في الفراغ.
- الطيف المرئي جزء صغير من الطيف الكهرومغناطيسي.
- الأحمر أطول موجيًا من البنفسجي.
- الجسم يبدو بلون الضوء الذي يعكسه غالبًا.