كيف يتفاعل الضوء مع الأجسام؟
عندما يسقط الضوء على جسم أو مادة، لا يحدث شيء واحد دائمًا. قد ينعكس الضوء عن السطح، أو ينكسر عند دخوله وسطًا جديدًا، أو يمتص داخل المادة، أو ينفذ خلالها. أحيانًا تحدث أكثر من عملية في الوقت نفسه؛ فزجاج النافذة ينفذ جزءًا من الضوء ويعكس جزءًا صغيرًا أيضًا.
انعكاس الضوء
الانعكاس هو ارتداد الضوء عن سطح. يحدث الانعكاس بوضوح عند المرايا والأسطح اللامعة والماء الهادئ. في المرآة المستوية نرى صورة لأن الضوء يرتد بطريقة منتظمة. أما السطح الخشن فيبعثر الضوء في اتجاهات متعددة، لذلك لا يعطي صورة واضحة.
في الانعكاس المنتظم، زاوية السقوط تساوي زاوية الانعكاس. هذه القاعدة تظهر في الرسوم التي تحتوي على شعاع ضوئي وعمود مقام على السطح.
انكسار الضوء
الانكسار هو تغير اتجاه الضوء عندما ينتقل من وسط إلى آخر بسبب تغير سرعته. مثال مشهور: يبدو القلم مكسورًا عندما يوضع جزء منه في كوب ماء؛ ليس لأن القلم عاش أزمة نفسية، بل لأن الضوء انكسر عند انتقاله بين الماء والهواء.
يحدث الانكسار في العدسات، وهو السبب في قدرة النظارات والعدسات المكبرة والتلسكوبات على تغيير مسار الضوء وتكوين صور.
امتصاص الضوء
الامتصاص هو تحول جزء من طاقة الضوء إلى طاقة أخرى داخل المادة، غالبًا حرارة. الأجسام الداكنة تمتص ضوءًا أكثر من الأجسام الفاتحة، لذلك تسخن الملابس السوداء في الشمس أكثر من الملابس البيضاء غالبًا. عندما يمتص الجسم معظم ألوان الضوء المرئي يبدو أسود، وعندما يعكس معظمها يبدو أبيض.
نفاذ الضوء
النفاذ هو مرور الضوء خلال مادة. المواد الشفافة تسمح بنفاذ معظم الضوء، مثل الزجاج النظيف والماء الصافي. المواد شبه الشفافة تسمح بمرور جزء من الضوء لكنها تشتته، أما المعتمة فلا تسمح بنفاذ الضوء تقريبًا.
جدول مقارنة
| العملية | معناها | مثال |
|---|---|---|
| الانعكاس | ارتداد الضوء عن سطح | مرآة |
| الانكسار | تغير اتجاه الضوء بين وسطين | قلم يبدو مكسورًا في الماء |
| الامتصاص | التقاط المادة لطاقة الضوء | سطح أسود يسخن بالشمس |
| النفاذ | مرور الضوء خلال مادة | زجاج شفاف |
مثال امتحاني محلول
السؤال: لماذا يبدو القلم منثنيًا في كوب ماء؟
الإجابة: بسبب انكسار الضوء عند انتقاله بين الماء والهواء.
السؤال: ماذا تسمى عملية ارتداد الضوء عن المرآة؟
الإجابة: الانعكاس.
السؤال: لماذا تسخن الأجسام الداكنة أكثر في الشمس؟
الإجابة: لأنها تمتص مقدارًا أكبر من الضوء وتحوله إلى حرارة.
مفاتيح حل سريعة
- مرآة = انعكاس.
- قلم في ماء = انكسار.
- جسم أسود يسخن = امتصاص.
- زجاج يسمح بالمرور = نفاذ.