بحث عن علم الضوء وخصائصه

بحث عن علم الضوء وخصائصه

بحث عن علم الضوء وخصائصه، يعتبر الضوء من مصادر الحياة على الأرض والذي يأتينا من الشمس بصفة أساسية، ويعرف الضوء على أنه طاقة كهرومغناطيسية موجودة في جزء محدد من الطيف الكهرومغناطيسي ويمكن رؤيته بالعين المجردة وبشكل واضح، وتتحدد موجات الضوء بين 380-730 نانومتر, بمعنى أنه بين الأشعة فوق البنفسجية وتحت الحمراء ويساهم الضوء الذي يصل إلينا من أشعة الشمس على وجود السكريات في النباتات الخضراء أو ما يسمى بعملية التمثيل الضوئي، وأيضًا تعتبر النار مصدرًا للضوء فكانت منذ قديم الزمان هكذا وكان الإنسان يعتمد عليها في إنارة الأشياء من حوله،، وبعد ذلك أصبح معتمدا على المصباح الحديث والإنارات الكهربائية.

بحث عن علم الضوء وخصائصه

  • يوجد أنواع من الحيوانات تعد مصدرا للضوء من خلال أجسامها مثل حيوان اليراعات ونوع معين من الحبار، كذلك الانبعاث الحراري يعتبر إحدى أشكال الضوء حيث يكون انبعاث الحرارة داخلها في كل الاتجاهات ويمكن وصولها إلى سطح الامتصاص بسرعة الضوء ولا تتطلب وسط ناقل فعلى سبيل المثال، تسخين الشمس لسطح الكرة الأرضية.
  • وعندما نبحث عن مكتشف الضوء في بدايته نجد أن الإغريق هم أول من اكتشفوا إلى عدد نسبي من النظريات التي تتعلق بالضوء وظلت تلك النظريات موجودة بدون أي أساس علمي على صحتها، وبعدها جاء العلماء المسلمين وأبرزوا دورًا كبيرًا في صدق تلك النظريات وكان منهم الحسن بن الهيثم.

شاهد أيضًا:بحث عن انكسار الضوء وقوانينه

ما هو الضوء وطبيعته

  • اختلف عدد من العلماء عبر قرون طويلة حول ما إذا كان الضوء نوع من الموجات أم لا إلى أن ظهرت نظرية العالم إسحاق نيوتن في القرن السابع عشر، وأوضح أن الضوء عبارة عن تيار يتصل بإحدى الجسيمات.
  • ولكن اختلف معه العالم كريستيان هيوغنز، حيث كانت له نظرية تقول بأن الضوء ما هو إلا موجات.
  • وظل هكذا الأمر بين العلماء في تعدد الاختلافات بينهم حول الضوء وطبيعته إلى اليوم، وهذا يرجع إلى أن الضوء يحمل صفات الموجة بشكل منعكس إضافة إلى ذلك فهو يحمل مواصفات التيار الذي يتصل بالأجسام.
  • ولكن وجد بعض من العلماء في مطلع القرن العشرين بأن الضوء مكون من جسيم وموجة معًا، وأصبحت تلك الخاصية معروفة باسم ازدواجية موجة الجسيم.

أهم خصائص الضوء

الانكسار والانعكاس

  • عندما يقع الضوء على أي سطح موجود بين جسمين لهما معامل انكسار متفاوتين، فإن هناك أمران سوف يحدثان وهو أن ينعكس الضوء الساقط بزاوية تكون محصورة بين خط عمودي لسطح الجسم وخط الضوء الواقع عليه.
  • بمعنى تساوي زاوية السقوط مع زاوية الانعكاس وانكسار الضوء يكون بزاوية معتمدة على زاوية السقوط ونوع الجسم، وهكذا فإن الضوء سوف يعبر سطح المادة أو الجسم بمعامل انكسار مغاير عندما تكون المادة متهيئة لمرور الضوء عن طريقها.

خاصية التشتت

  • يعتبر اختلاف الانكسار لكل طول موجي للضوء يسبب تأثير بالغ يعرف باسم التشتت الضوئي فعلى سبيل المثال، عند مرور ضوء أبيض داخل منشور ثلاثي فإن الضوء سينكسر داخله ولكن بزاوية مختلفة عن الأخرى بحسب الطول الموجي للضوء ووقت خروج الضوء من المنشور سوف يحدث ظهور للطول الموجي وبألوان مختلفة تنتج عن انكسار الضوء الأبيض، حيث أن أطول طول للإشعاع الحاصل هو طول موجي للأشعة الحمراء ويكون معامل الانكسار لديه أقل منه بالنسبة للإشعاع المنكسر مثل اللون البنفسجي.

خاصية الامتصاص

  • وقت مرور الضوء داخل جسم شفاف فإن الطاقة الخاصة به سوف يحدث لها تشتت على هيئة طاقة حرارية، لهذا فإن الضوء سوف يفتقد جزءًا من قوته وأثناء حدوث هذا الامتصاص لتلك الطاقة الحرارية للطول الموجي للضوء.
  • فإن الضوء الذي مر في هذا الجسم الشفاف يحدث له ظهور للطول الموجي الذي لم يمتصه، وبناء على ذلك فإن هذا الضوء يكون ظاهرًا على شكل لون يدعي لون امتصاص المادة.

خاصية السرعة الضوئية

عندما نريد معرفة سرعة الضوء فإن سرعته تصل في الفراغ إلى 1.07 مليار كم في الساعة، وقام العالم الدنماركي روما بأول تجربة لقياس سرعة الضوء في العام 1676 مستخدمًا التلسكوب.

حيث تم استنتاج حساب السرعة الضوئية بأنها تحتاج إلى 22 دقيقة حتى تجتاز قطر الكرة الأرضية، ومع ذلك فإنه لم يستطع التعرف على سرعة الضوء.

وبعد وقت تم عمل إجراء آخر أعلى دقة بواسطة العالمان هيبوليت فيزو وليون فوسلت وتوصلوا إلى نتائج جيدة عما سبق، حيث أن سرعة الضوء تكون 315 مليون متر في الثانية وتم إجراء تجارب متعددة للعلماء ويلهيم إدوارد ويبير وألبرت آينشتاين وغيرهم.

  • يمكن للضوء أن يسير في خط مستقيم.
  • يستطيع الضوء الانتقال من خلال الفراغ والماء والهواء.
  • خاصية الانحراف حيث الموجة الضوئية تكون بها انحناء وقت دخولها من فتحة صغيرة.

شاهد أيضًا:بحث عن اساسيات الضوء كامل

ما هي أنواع الضوء

الضوء المرئي

  • يعتبر الضوء المرئي نوع واحد من الضوء أو الإشعاع الكهرومغناطيسي وتردد محدد وطول موجة بين 400-700 نانومتر متمثلة في الموجة الحمراء، أما الموجة البنفسجية تكون موجة قصيرة يستطيع الشخص رؤيتها.

الضوء الغير مرئي

هذا النوع من الضوء يتجزأ إلى:

  • موجة طويلة تتضمن الموجة تحت الحمراء والمايكروويف والراديو.
  • موجة قصيرة وتشتمل على موجة فوق البنفسجية وأشعة جاما وأنواع من الحيوانات تستطيع رؤية الضوء البنفسجي كالنحل.

كيفية استخدام الضوء

  • يتم استخدام أشعة جاما داخل قضيب وقود محطة الطاقة النووية.
  • يتم استخدام الأشعة السينية في رؤية أي شيء غريب داخل الجسم البشري على شكل طبقات.
  • يستخدم الضوء فوق البنفسجي للقيام بتطهير أي شيء، وكذلك في صنع التلسكوب الذي يقوم برصد النجوم الأكثر نشاطًا وتحديد أماكنها.
  • يمكن أن تستخدم موجات الميكروويف في طبخ الأطعمة.
  • أيضًا تستخدم من خلال السماح للموجات اللاسلكية بالتواصل عن طريق مسافة كبيرة.
  • تعد النجوم ذات اللون الأحمر باردة ولا تبعث أي ضوء مرئي مطلقًا وترى إلا بواسطة التلسكوب الذي يعمل من خلال الأشعة الحمراء.

ما هو مصدر الضوء

  • يمكن القول بأن مصدر الضوء متعدد ومتنوع وبالعادة يتم تقسيم المصدر الضوئي إلى قسمين.
  • قسم طبيعي وآخر من صنع البشر ويكون المصدر الطبيعي للضوء هو أشعة الشمس والنجوم التي يتم رصدها ونجوم الراديو والبرق وأي جسم متواجد في درجة حرارة أعلى من الصفر المطلق.
  • أما مصدر الضوء الصناعي والتي هي من صنع الإنسان الإنارات والسخان وأشعة ليزر والراديو والتليفزيون والرادار وأنبوب الأشعة السينية وأيضا النار.

ما أهمية الضوء

يعد الضوء ضرورة بالغة في حياتنا اليومية وله الكثير من الأهمية التي تضح فيما يلي:

  • يحتاج الفرد للضوء لكي يستطيع أن يرى الأشياء التي حوله.
  • الضوء هام للنبات حيث نشاطه الفسيولوجي ومساعدته في تصنيع الغذاء عن طريق عملية تسمى البناء الضوئي، وأيضًا مساعدة النباتات في الإزهار وتفتح الأوراق وضمها.
  • لا غنى عن الضوء للحيوانات وقت الدورة التناسلية كالحيوانات البحرية اللافقارية.
  • يعتبر الضوء هام بشكل غير مباشر على عملية التنفس وهذا إن حدثت عملية البناء الضوئي بصورة كاملة، فإن النبات سوف يبعث الأكسجين ويمتص ثاني أكسيد الكربون.
  • إن الضوء بالغ الأهمية في تمييز الأشياء وتنفيذ أي عمل.
  • يساعد على تنظيم سير حركة المرور.
  • كما يعتبر الضوء هام في تحديد مسار هجرة الطيور والحشرات من مكان إلى مكان آخر.

شاهد أيضًا:بحث عن الضوء وطاقة الكم pdf

خاتمة بحث عن علم الضوء وخصائصه

وفي ختام بحث اليوم عن الضوء نكون سعينا في أن نستعرض معكم ماهية الضوء وأهم الخصائص التي تميزه، وكذلك أنواعه ومن أين يأتي لنا الضوء وأيضًا توضيح فكرة نشأة الضوء والأهمية من وجود الضوء بوجه عام للإنسان أو للحيوان، حيث أن الضوء هو بمثابة المحرك الرئيسي لهذا الكوكب وبدون منازع.

أترك تعليق