الضوء وخصائصه

هو إشعاع كهرومغناطيسي يوجد داخل جزء معين من الطيف الكهرومغناطيسي، ويعدّ الضوء واضحاً للعين البشريّة، ويوجد موجاته بين 400 إلى 700 نانومتر أب بين الأشعة تحت الحمراء والأشعة فوق البنفسجيّة، ويُعدّ المصدر الرئيس للضوء على سطح الأرض هو ضوء الشمس، وتصل الطاقة المنبعثة من الشمس باعتبارها ضوءاً؛ لتسهم في خلق السكّريات في النباتات الخضراء تحت عمليّة تُعرف بالتمثيل الضوئي. كانت النار قديماً إحدى المصادر المهمة للضوء، ثم اعتمد الإنسان على مصابيح الكيروسين الحديثة، والإضاءة الكهربائيّة، ويوجد بعض أنواع الحيوانات التي تُصدر ضوءاً من أجسامها يُعرف بالتلألؤ البيولوجيّ كاليراعات التي تستخدم الضوء لتحديد موقع الأصحاب، والحبار لإخفاء أنفسهم عن الفريسة، وتعدّ الانبعاثات الحراريّة إحدى أشكال مصادر الضوء، ويكون على شكل ذرات منبعثة، وهذا يؤدي إلى تشكيل خطوط الانبعاث في طيف كل ذرة، ويُستخدم هذا المصدر في تصنيع مصابيح النيون، ومصابيح الزئبقيّة. نبذة تاريخيّة كان الإغريقيون القدماء هم أوّل من توصلوا إلى قلّة من النظريات المتعلقة بالضوء، وبقيت هذه النظريات سائدةً دون أي إثبات علميّ يؤكد صحتها، وكان للعلماء المسلمين خلال القرون الوسطى دور كبير في التحقق من هذه النظريات، وبرز الحسن بن الهيثم الذي أثبت الذي شرح طبيعة الضوء، والوظيفة الرئيسة له، وقدم شروحات عن القمر، والمرايا، وحالة الخسوف، والكسوف، وشرح في علم البصريات عمليّة الإبصار، وأنّ الضوء شيء منفصل كليّاً عن اللون. سرعة الضوء تصل سرعة الضوء في الفراغ إلى 458792299 متراً في الثانية، وكانت أوّل تجربة لقياس هذه السرعة من قبل عالم الفيزياء الدانيماركيّ رومر في عام 1676 باستخدام التلسكوب، واستنتج بأنّ حساب سرعة الضوء تحتاج إلى اثنين وعشرين دقيقة لكي يجتاز قطر الأرض، وعلى الرغم من ذلك فإنّه لم يتمكن من معرفة السرعة، وفي عام 1849 تم إجراء اختبار آخر أكثر دقة من قبل هيبوليت فيزو من خلال توجيه شعاع من الضوء في المرآة على بعد عدة كيلومترات، وأظهرت النتائج بأنّ سرعة الضوء هي 313 مليون متر في الثانية، وأجري بعد ذلك العديد من التجارب من قبل العلماء كأمثال ليون فوكو، وألبرت ميكلسون، وآينشتاين وأظهرت النتائج اختلافاً كبيراً في النتيجة. الانكسار هو انحناء الأشعة الضوئيّة عند مرور السطخ بين مادة شفافة، ويمكن معرفة قيمة الانكسار بالاعتماد على الزاوية بين الشعاع والسطح، والزاوية بين الشعاع والسطح العادي في المتوسط الثاني، ومؤشر الانكسار، وشفافيّة المادة، وتختلف جودة الانكسار من عدسة لأخرى، حيث ي