النظرية الموجية للضوء - الضوء .. الفيزياء

تقليص
X
 
  • تصفية - فلترة
  • الوقت
  • عرض
إلغاء تحديد الكل
مشاركات جديدة

  • النظرية الموجية للضوء - الضوء .. الفيزياء

    النظرية الموجية للضوء - الضوء .. الفيزياء

    النظرية الموجية للضوء

    في عام ١٦٨٠ ، عرض كريستيان هيجنز لنظرية جديدة تقول بانتقال الضوء على شكل موجات . الا أنها بقيت تفتقر الى برهان محدد طيلة قرن من الزمن . فقد كان من الممكن تفسير انعكاس الضوء . وانكساره بشكل مقنع بواسطة نظرية الانتشار المستقيم للضوء .

    وكان لا بد من اكتشاف ظاهرة تداخل الضوء واكتشافها عام ۱۸۰١ من قبل توماس يونغ لكي تتكرس نظرية الضوء الموجية وتصبح أمرا حقيقيا فعندما تصدر من منبع واحد موجتان ضوئيتان لهما نفس التردد ، وتصلان الى نقطة معينة بعد أن تكونا قد اجتازتا طريقين مختلفين ، تتداخل كل واحدة منهما مع الثانية وتكون السعة المحصلة لهما مساوية لمجموع سعة كل منهما ، فتتضاعف قيمتها في حالة التداخل البناء ، وتنعدم نهائيا في حالة التداخل الهدام . ويكون نمط التداخل الحاصل مكونا من مجموعة خطوط داكنة تتناوب مع مجموعة أخرى من الخطوط المنيرة ويتكون الخط المنير عندما يكون الفرق بين مسار الموجتين ، ف ، مساويا لعدد كامل من طول الموجة ف = ن ا حيث تمثل ن احد الاعداد الصحيحة ١ ، ۲ ، ۳ ، ۰۰۰ ، ويكون الخط داكنا عندما يكون فرق المسار مضاعفا مفردا لنصف طول الموجة ف = ن ا / ٢ وابرز مثال على ظاهرة التداخل الالوان التي تتشكل في فقاقيع الصابون وفي أغشية الزيت الرقيقة .

    لم يكن من الممكن تفسير ظاهرة التداخل الضوئي دون الاستعانة بالنظرية الموجية للضوء ، رغم ان هذه النظرية عجزت عن تفسير التفاعل بين المادة والاشعة .
    وكان بلانك قد اطلق مسلمته الشهيرة القائلة بأن تبادل الطاقة بين الاشعة والمادة يظهر من خلال امتصاص المادة أو بعثها لجسم صغير من الطاقة اسمه الكم . وقد ساهمت النظرية الكهرضوئية في تدعيم هذه الفرضية ، وأدت بعد ذلك الى ايجاد مفهوم يعتبر الاشعة بمثابة بخار من الكمات يطلق عليها اسم الفوتونات ، وتسير في الفضاء رعة الضوء نفسه وتبعا للظروف الموجودة ، يعتبر الضوء اما بمثابة حركة للموجات المكونة له واما بمثابة حركة للجسيمات التي يحملها وهذه الطبيعة الازدواجية ليست محصورة في الاشعاع وحده ، وانما تطبق ايضا على بعض الجسيمات الاخرى كالالكترونات ويكون طول الموجة المرافقة لحركة الجسيم مرتبطا بكمية تحركهم ( أي حاصل ضرب سرعته بكتلته ) وفقا للمعادلة التالية ل = h م حيث تمثل h ثابتة بلانك . جميع هذه المفاهيم شكلت اساسا لنظرية الكم .

    ويعتبر مبدأ الريبة الذي وضعه ورنر هايزنبرغ أحد نتائج هذه النظرية ، وينص على استحالة القيام بقياسات دقيقة وانية لبعض خصائص الجسيم المعروفة . كموقعه س وكمية تحركه م ، وذلك بسبب احتواء هذه القياسات على شيء من الريبة في قيمتها .

    مثال ذلك ، تؤدي مشاهدة جسيم ما بواسطة حزمة ضوئية الى حصول تصادمات بينه وبين الفوتونات المكونة للحزمة ، فيتشوش موقع الجسيم وتتغير سرعته ، الامر الذي لا يسمح بتحديد كمية تحركه وموقعه بشكل دقيق .

    ( نمط التداخل الناتج عن منبعين ضوئيين متماسكين )
    ( تكوين الاماكن المنيرة والاماكن المظلمة بواسطة التداخل البناء والتداخل الهدام )

    اضغط على الصورة لعرض أكبر.   الإسم:	CamScanner 22-11-2024 15.18_1.jpg  مشاهدات:	0  الحجم:	137.8 كيلوبايت  الهوية:	247277 اضغط على الصورة لعرض أكبر.   الإسم:	CamScanner 22-11-2024 15.18 (1)_1.jpg  مشاهدات:	0  الحجم:	153.8 كيلوبايت  الهوية:	247278 اضغط على الصورة لعرض أكبر.   الإسم:	CamScanner 22-11-2024 15.19_1.jpg  مشاهدات:	0  الحجم:	134.6 كيلوبايت  الهوية:	247279 اضغط على الصورة لعرض أكبر.   الإسم:	CamScanner 22-11-2024 15.19 (1)_1.jpg  مشاهدات:	0  الحجم:	192.3 كيلوبايت  الهوية:	247280

  • #2
    The Wave Theory of Light - Light .. Physics

    The Wave Theory of Light

    In 1680, Christiaan Huygens presented a new theory that says that light travels in the form of waves. However, it lacked specific evidence for a century. It was possible to explain the reflection and refraction of light convincingly by the theory of the straight propagation of light.

    The phenomenon of light interference had to be discovered and discovered in 1801 by Thomas Young in order for the wave theory of light to be established and become a reality. When two light waves of the same frequency are emitted from a single source, and they reach a certain point after having passed two different paths, each one interferes with the other and their total amplitude is equal to the sum of the amplitudes of each of them, so its value doubles in the case of constructive interference, and completely disappears in the case of destructive interference. The resulting interference pattern consists of a set of dark lines alternating with another set of bright lines. The bright line is formed when the difference between the path of the two waves, F, is equal to a whole number of the wavelength F = N A, where N represents one of the integers 1, 2, 3, 000. The line is dark when the path difference is a single multiple of half the wavelength F = N A / 2. The most prominent example of the interference phenomenon is the colors that form in soap bubbles and in thin oil films. It was not possible to explain the phenomenon of light interference without resorting to the wave theory of light, although this theory failed to explain the interaction between matter and rays. Planck had launched his famous postulate that the exchange of energy between rays and matter appears through the absorption or emission of matter by a small body of energy called a quantum. The photoelectric theory contributed to supporting this hypothesis, and later led to the creation of a concept that considers rays as a vapor of quanta called photons, and they travel in space at the speed of light itself. Depending on the existing conditions, light is considered either as a movement of the waves that compose it or as a movement of the particles it carries. This dual nature is not limited to radiation alone, but also applies to some other particles such as electrons. The wavelength accompanying the movement of the particle is related to the amount of their movement (i.e. the product of its speed and its mass) according to the following equation L = h m, where h represents Planck's constant. All of these concepts formed the basis of quantum theory.

    The uncertainty principle established by Werner Heisenberg is one of the results of this theory, and states that it is impossible to make accurate and instantaneous measurements of some of the known properties of the particle. Such as its position S and the amount of its movement M, because these measurements contain some uncertainty in their value.

    For example, observing a particle through a light beam leads to collisions between it and the photons that make up the beam, which disturbs the particle's position and changes its speed, which does not allow the amount of its movement and location to be determined accurately.

    (Interference pattern resulting from two coherent light sources)
    (Formation of bright and dark places through constructive and destructive interference)

    تعليق

    يعمل...
    X