( الضوء المرئي )
الضوء المرئي
هو نطاق من الإشعاع الكهرومغناطيسي يقع بين الأشعة تحت الحمراء والأشعة فوق البنفسجية، وهو الذي يمكن للعين البشرية رؤيته. تبلغ أطوال موجته بين 400-700 نانومتر، وتُقاس عادةً بالنانومتر (نانومتر)، وهي وحدة تساوي مليار جزء من المتر.
انتشار الضوء المرئي
ينتشر الضوء المرئي في خطوط مستقيمة في وسط متجانس، وعندما ينتقل من وسط إلى آخر، يتغير اتجاهه وفقًا لقانون الانكسار. تُعرف زاوية الانكسار بقانون سنيل، الذي ينص على أن نسبة جيب زاوية سقوط الضوء إلى جيب زاوية انكساره تساوي النسبة بين سرعة الضوء في الوسط الأول والسرعة في الوسط الثاني.
عندما ينتقل الضوء المرئي من وسط كثيف إلى وسط أقل كثافة (مثل من الماء إلى الهواء)، ينحرف الضوء مبتعدًا عن العمودي. والعكس بالعكس، عندما ينتقل الضوء من وسط أقل كثافة إلى وسط أكثر كثافة، ينحرف الضوء باتجاه العمودي.
انعكاس الضوء المرئي
ينعكس الضوء المرئي عندما يصطدم بسطح. تُعرف زاوية الانعكاس بقانون الانعكاس، الذي ينص على أن زاوية السقوط تساوي زاوية الانعكاس، وأن الشعاع الساقط والمنعكس والشعاع العمودي على السطح عند نقطة السقوط تقع جميعها في نفس المستوى.
يمكن أن يكون الانعكاس إما انعكاسًا منتشرًا أو انعكاسًا منتظمًا. الانعكاس المنتشر يحدث عندما ينعكس الضوء في جميع الاتجاهات، مثل انعكاس الضوء من قطعة من الورق. يحدث الانعكاس المنتظم عندما ينعكس الضوء في اتجاه واحد، مثل انعكاس الضوء من المرآة.
تشتت الضوء المرئي
يحدث تشتت الضوء المرئي عندما يتغير اتجاه الضوء عند مروره عبر وسط غير متجانس. يمكن أن يحدث التشتت أيضًا عندما ينتقل الضوء من وسط إلى آخر، مثل عندما ينتقل الضوء من الهواء إلى الماء.
تُسمى ظاهرة تشتت الضوء المرئي بالانحراف اللوني. تحدث الانحراف اللوني عندما تنحرف ألوان الضوء المختلفة بزوايا مختلفة. وهذا ما يفسر سبب ظهور قوس قزح عند مرور ضوء الشمس عبر قطرات الماء في الهواء.
امتصاص الضوء المرئي
يحدث امتصاص الضوء المرئي عندما يتفاعل الضوء مع جزيئات المادة. تمتص الجزيئات طاقة الضوء وتنتقل إلى حالة طاقة أعلى. يمكن أن يؤدي امتصاص الضوء المرئي إلى مجموعة متنوعة من العمليات، مثل التمثيل الضوئي في النباتات.
يعتمد مدى امتصاص المادة للضوء المرئي على طول موجة الضوء وخصائص المادة. تمتص المواد المختلفة ألوانًا مختلفة من الضوء المرئي. وهذا ما يفسر سبب ظهور الأجسام بألوان مختلفة عندما تضاء بأ ضوء أبيض.
طيف الضوء المرئي
يتكون الضوء الأبيض من جميع ألوان الضوء المرئي. يمكن فصل ألوان الضوء المرئي باستخدام منشور أو شبكة حيود. يُعرف نطاق ألوان الضوء المرئي المرصوفة ترتيباً حسب طول موجاتها بطيف الضوء المرئي.
يتكون طيف الضوء المرئي من سبعة ألوان رئيسية: الأحمر والبرتقالي والأصفر والأخضر والأزرق والنيلي والبنفسجي. لكل لون من هذه الألوان طول موجة خاص به يتراوح بين 400-700 نانومتر. يتوافق اللون الأحمر مع أطول طول موجة (حوالي 700 نانومتر)، في حين يتوافق اللون البنفسجي مع أقصر طول موجة (حوالي 400 نانومتر).
تطبيقات الضوء المرئي
للضوء المرئي مجموعة واسعة من التطبيقات في مجالات مختلفة، مثل الطب والاتصالات والتصوير الفوتوغرافي.
في الطب، يستخدم الضوء المرئي في مجموعة متنوعة من الإجراءات، مثل الجراحة بالليزر وعلاج السرطان. في الاتصالات، يستخدم الضوء المرئي في أنظمة الألياف البصرية ونقل البيانات اللاسلكية. وفي التصوير الفوتوغرافي، يستخدم الضوء المرئي لالتقاط وتحميض الصور.
الخلاصة
الضوء المرئي هو جزء مهم من حياتنا اليومية. إنه يسمح لنا برؤية العالم من حولنا، ولعب دورًا حيويًا في مجموعة متنوعة من العمليات الطبيعية والتكنولوجية. من خلال فهم خصائص الضوء المرئي، يمكننا تسخير قوته لتطبيقات لا حصر لها.