الضوء
الضوء عبارةٌ عن الاشعة الكهرومغناطيسية المرئية في العين البشرية، وأطوال موجات الضوء تتراوح بين 400نانومتر و700نانومتر، وخصائصها هي اتجاه الانتشار وشدته، وترددها وطولها الموجي، واستقطابها، وهناك قواسم مشتركةٍ بين جميع أنواع هذه الأشعة هي أن الضوء يتم انبعاثه وامتصاصه على شكل حزمٍ تسمى الفوتونات، وأحياناً يتم إطلاق كلمة ضوء لأي إشعاعٍ كهرومغناطيسي حتى لو كان غير مرئيٍ.
العوامل المميّزة للضوء
- طول الموجة: وهو طول الخط المستقيم الواصل من قمة أية موجةٍ إلى الموجة التي تليها.
- تردد الموجة: وهو المرات التي تقوم فيها القمة بالمرور من نقطةٍ ثابتةٍ خلال ثانيةٍ واحدةٍ.
- سعة الموجة: وهي أطول مسافة تصل لقمة الموجة أو قاعها.
- فترة الموجة: وهي الزمن الذي تستغرقه قمتين أو قاعين للمرور في نقطةٍ ثابتةٍ.
- سرعة انتشارها: هي المسافة المقطوعة خلال ثانيةٍ واحدةٍ من الموجة خلال انتشارها.
وحدات قياس الضوء وكمياته
- الشمعة: ومقدارها 1/60 من الضوء المتولد من 1سم² من السطح المستوي للبلاتين المعدني على درجة حرارة تصلبه وهي 2046 كلفن في اتجاه السطح العمودي.
- اللومن: وهي الوحدة المستخدمة في قياس التدفق الكهربائي، وهو كمية الضوء الصادرة من شمعةٍ معيارية ليسقط هذا الضوء على مساحة قدمٍ مربعٍ واحدٍ من ارتفاع قدمٍ واحدٍ.
- منسوب الإضاءة: هو منسوب الضوء الذي يسقط على سطحٍ من أي مصدرٍ للإضاءة مثل الشمس والمصباح، وتقاس هذه الكمية من الضوء بوحدة اللوكس.
علاقة اللوكس باللومن:
كل 1 لوكس= 1لومن/1متر مربع، وهناك أجهزةٌ معينةٌ لقياس منسوب الإضاءة تعتمد فب عملها على مبدأ الخلية الضوئية. 1 Lx = 1 Lm / m2
سرعة الضوء
قدرت سرعة الضوء في الفراغ بحوالي 299792 كيلومتر في الثانية الواحدة، وقيل عن هذه السرعة أنها ثابتةُ لتتغير بتغير حركة مصدر الضوء، وهناك اختلافٌ منذ القدم على سرعة الضوء؛ فاختلف العلماء فيها هل هي محددةٌ أم غير نهائية، وقام العالم جاليليو في أول القرن السابع عشر بتجربةٍ لقياس هذه السرعة لكنها باءت بالفشل، بسبب سرعة الضوء الهائلة.
جاء بعده عالم الفلك أولاوس رومير سنة 1675م وبرهن أن سرعة انتقال الضوء ثابتةٌ لا تتغير، وقدر سرعة الضوء بحوالي 226000 كيلومتر في الثانية الواحدة وبهذا يكون قد وصل إلى حوالي ربع سرعة الضوء الفعلية، ثم جاء بعده عالم الفيزياء ألبرت مايكلسن عام 1926م ليصل بتجاربه إلى إحدى القياسات الدقيقة للضوء، حيث قال أن الضوء يسير بسرعة 299796 كيلومتر في الثانية.
