الظل و سبب تكوينه و أنواعه و استخداماته

الظل هو الجزء المظلم الناتج عن حجب الجسم للضوء، مما يمنع وصول الضوء إلى سطح جسم آخر. عادة، يتم رؤية هذه الظاهرة خلال فترة النهار، حيث يظل الظل ملاصقا للضوء، بينما في الظلام أو عندما تكون السماء غائمة، لا يظهر الظل على الإطلاق. يمكن أن يظهر الظل بأحجام كبيرة أو صغيرة ويأخذ العديد من الأشكال المختلفة .

سبب و طريقة تكون الظلال :
– يسلك الضوء مساره في خطوط مستقيمة، وعندما يعترضه جسم معتم ويمنعه من المرور، يتسبب هذا في حجب الضوء عن منطقة معينة، وينتج عن هذا الأمر منطقة مظلمة تظهرعلى شكل ذلك الجسم المعتم، ويسمى هذا المنطقة بـ”منطقة الظل .

يظهر الجانب المتعرض للضوء من الجسم في شكل مضئ في حين يكون الجانب الآخر موجوداً في منطقة الظل ، و يُطلق على هذا الجانب إسم الظل الحقيقي و ذلك لكونه ظلاً ناتجاً عن القاء الجسم للظل على نفسه ، و في المقابل يقوم الجسم الواقع في الظل بالقاء ظل آخر على الأرض التي يقف عليها ، فيسمى الجزء الواقع على الارض بإسم الظل الساقط أو الظل الظاهري .

أنواع الظلال :
توجد العديد من الأنواع المختلفة للظلال والتي تختلف باختلاف نوع الضوء، ومن هذه الأنواع: الظل المتساوي العتمة والظل الكامل والظل المشعشع وظل الإستواء .

– الظل متساوي العتمة : هو الظل الذي يتكون نتيجة وجود ضوء بكمية أقل من الجسم الذي يعترض طريقه، مما يؤدي إلى ظهور ظل كامل بدون ضوء وراء ذلك الجسم .

– الظل الكامل : يحدث هذا عندما يكون حجم الضوء الذي يصل إلى الجسم المعتم أكبر من حجمه، ويحدث هذا عادة مع ظلال الشمس وأعمدة الإضاءة، حيث يتبع الظل شكل الجسم بالضبط .

– الظل المشعشع : يظهر هذا الظل بأقل درجة من الظلام المطلق، ويحدث ذلك لأن الجسم غير مشرق تماما بسبب تسرب كمية من الضوء من أطرافه .

– ظل الإستواء : ظل الاستواء يعتبر الأقصر بين أنواع الظل، وذلك بسبب سقوط الضوء عموديا على الأجسام، مما يجعل الظل قصيرا جدا .

استخدامات الظلال :
يستطيع الإنسان، من خلال استخدام قدراته العقلية العظيمة، استغلال الظل في العديد من الاستخدامات والاستفادة منه بطريقة صحيحة لتحقيق أهداف مختلفة في مجالات متعددة، ومن بين هذه الاستخدامات:

– التوصل إلى نظرية الظل :
تمكن الإنسان من ابتكار نظرية الظل واستخدمها في علم الهندسة من خلال إنشاء مشاهد تصورية للمباني والأشكال الهندسية المختلفة، مما يساعده على رسم تلك الأشياء بشكل دقيق .

– دراسة عدة جوانب في علم الفلك :
يساعد الظل العلماء في أن يقوموا بدراسة جوانب مختلفة في علم الفلك ، و التي من بينها التمكن من وضع وصف لمستويات الظلام التي تقع في البقع الشمسية ، و إمكانية تتبع العديد من الكواكب مثل كوكب عطارد و الزهرة .

– تشكيل رسومات الجدران :
ساعدت الظلال الفنانين على تشكيل مجموعة متنوعة من الرسومات الجميلة التي يتم رسمها على الجدران في المسارح و العروض الفنية المختلفة ، كما تم استخدام العديد من تقنيات الإضاءة لإظهار رسومات كبيرة بالظلال على المباني الكبرى .

– معرفة الوقت قديماً :
في الماضي، تم استخدام الظلال لمعرفة الوقت والتفرقة بين أوقات الظهيرة والعصر، حيث قام العلماء بإجراء دراسات تمكنوا من خلالها من تحديد طول الظل واتجاهاته المختلفة، وعلى أساس ذلك تمكنوا من تحديد الوقت .

أمثلة على الظلال :
– أطوار القمر :
تتغير أطوار القمر بسبب تغير وضعه النسبي مع الأرض، حيث تمنع الأرض أشعة الشمس عن الوصول إلى القمر بدرجات مختلفة خلال فترات مختلفة، مما يؤدي إلى ظهور القمر بأشكال مختلفة .

– كسوف الشمس :
تحدث هذه الظاهرة نتيجة الظل أيضاً فهي ناتجة عن اعتراض القمر طريق الشمس ، و منع أشعتها من الظهور ل كوكب الأرض سواء بشكل كلي أو بشكل جزئي .

– خسوف القمر :
تحدث هذه الظاهرة عندما يكون القمر واقعاً في ظل الأرض ، حيث تمنع الأرض وصول أشعة الشمس إليه بشكل كلي أو جزئي .