اصغر جزء من الطاقة الضوئية يوجد بشكل مستقل، حيث إن الإجابة على هذا السؤال احتاج من الباحثين والعلماء سنين طويلة من البحث ودراسة الخصائص الضوئية للإجابة عنه، وقبل أن نتطرق للإجابة علينا اولاً تعريف الضوء وخصائصه ومعرفة العوامل المؤثرة على الطاقة الضوئية، حتى نستطيع الوصول الى الإجابة النموذجية لهذا السؤال.
ما هو تعريف الضوء
يعرف الضوء على انه عبارة عن إشعاع يتكون من مجموعة من الموجات الكهرومغناطيسيّة، فان هذه الموجات تنعكس عن الأجسام الشفافة لتساعدنا في الرؤية من خلال العين المجردة، لذلك فهو مسؤول عن حاسة الإبصار لدى الكائنات، كما ان للضوء أطوال موجيّة حوالي 700 نانومتر، فهي تمثل ألوان الطيف السبعة، وينعكس الطول الموجي على العين لينتقل بعد ذلك إلى العقل الذي يترجمه بدوره إلى اللون الذي يمثل هذا الطول الموجيّ، حيث إنّ اللون البنفسجي هو الأقصر طولاً، واللون الأحمر هو الأطول على الإطلاق، ويتوسط هذين الطولَين كل من البرتقالي، والأزرق، والأخضر، والأصفر.
خصائص الضوء
كما تعرفنا على الضوء في الفقرة السابقة لابد من تعرفنا على خصائص الضوء وهي:
- التشتت: ان تأثير التشتت للضوء ينتج نتيجة لاختلاف مؤشرات الانكسار لكل طول موجي للضوء، كما يمكن ملاحظة هذا الأمر عندما يتم تسليط شعاع من الضوء الأبيض على منشور زجاجي ثلاثي الأبعاد؛ حيث ان الضوء الابيض ينكسر الذي يدخل في زوايا مختلفة، كما ان الزوايا تعتمد على طول موجة الضوء، فيكون معامل الانكسار للأطوال الموجية الأطول مثل: اللون الأحمر، أقل من ذلك بالنسبة للأطوال الموجية الأقصر، مثل: اللون البنفسجي، فبالتالي ينتج عن ذلك وجود زاوية أكبر للانكسار للأطوال الموجية الأطول من الأطوال الموجية الأقصر، وعند خروج الضوء من الجانب الآخر للمنشور، تظهر أطوال موجات مختلفة موزعة، لتبيين الالوان الطيف الاخرى.
- الانعكاس والانكسار: ان اتجاه الأشعة الضوئية عندما تنعكس على سطح ما، أو عند انتقاله من وسط شفاف إلى آخر، أو تنتقل من خلال وسيط يتغير تكوينه باستمرار، كما ان قانون الانعكاس ينص على أن زاوية الشعاع المنعكس، تساوي زاوية الشعاع الساقط عند الانعكاس من سطح أملس، وبذلك يكون الشعاع المنعكس دائماً في المستوى المحدد وذلك بواسطة الشعاع الساقط والطبيعي إلى سطح، وعند مواجهة الضوء المتنقل في وسط شفاف واحد، حدوداً لوسط شفاف آخر، مثل: الهواء والزجاج، فينعكس جزء من الضوء، وينتقل جزء منه إلى الوسط الثاني، وعند انتقال الضوء المنعكس إلى الوسط الثاني، فان اتجاهه يتغير وبذلك يسمى بالانكسار.
- الاستقطاب: فيعتبر هو نمط اهتزاز موجات الضوء في مستوى واحد، كما انها تعتبر ظاهرة غريبة لعكس الموجات، أي الموجات التي تهتز باتجاه عمودي على اتجاه انتشارها، والضوء هو عبارة عن موجة كهرومغناطيسية عرضية، فيمكن أن تتحرك الموجة الخفيفة في مستوى عمودي، بمعنى إلى الأمام صعوداً وهبوطاً وفي المستوى الأفقي، أو في اتجاه وسيط، وفي الغالب يتكون شعاع الضوء من خليط من موجات تهتز في جميع الاتجاهات المتعامدة مع خط انتشارها، فاذا استمر الاهتزاز بشكل ثابت في الاتجاه لسبب ما فبذلك يسمى بالضوء المستقطب.
- الامتصاص: تتبدد بعض من طاقتها على شكل طاقة حرارية عندما يدخل الضوء مادة شفافة ، وبذلك فقد يفقدها بعضاً من شدتها، وعند حدوث هذا الامتصاص للطاقة وبشكل انتقائي لأطوال موجية مختلفة للضوء، فإن الضوء الذي ينتقل عبر المادة، يٌظهر فقط تلك الأطوال الموجية للضوء التي لا يتم امتصاصها، ثم بعد ذلك يتم النظر إلى الأطوال الموجية المرسلة على أنها لون، ويسمى لنون الامتصاص لتلك المادة.
اهمية الضوء
ان للضوء اهمية كبيرة، لابد من تعرفنا عليها فمن خلال القراءة لهذه الفقرة سوف نتعرف على اهمية الضوء وهي كالآتي:
- نسبة للإنسان فانه يحتاجه لرؤية الأشياء من حوله.
- اما النبات فانه يحتاجه لنشاطاته الفسيولوجية، لأنّ الضوء يساعد النبات على صنع غذائه من خلال عملية البناء الضوئي، ويساعده ايضا في عملية الإزهار، وفتح ثغورها وإغلاقها.
- والحيوان ايضا يحتاجه في دوراته التناسلية، مثل الحيوانات البحرية اللافقارية.
- ان الضوء يقوم بطريقة غير مباشرة بالتأثير على التنفس، وذلك إن تمّت عملية البناء الضوئي بطريقة كاملة سيبعث النبات الأكسجين ويمتصّ ثاني أكسيد الكربون.
- كما ان الضوء مهم للإنسان، في القراءة، وتمييز الألوان، وتنفيذ الأعمال.
- يستخدم الضوء في إنارة البيوت، وإضاءة المنارات لهداية السفن في الليل، وإنارة الشوارع ليلاً.
- تنظيم حركة المرور في الشوارع.
- يساهم الضوء في تحديد مسارات هجرة الطيور، والأسماك، والحشرات من بيئة إلى أخرى.
اصغر جزء من الطاقة الضوئية يوجد بشكل مستقل؟ الاجابة الصحيحة هو الفوتون.
وهكذا نكون قد اختتمنا مقالنا بالتعرف على تعريف الضوء وعلى خصائصه واهميته، اصغر جزء من الطاقة الضوئية يوجد بشكل مستقل.