ماذا يسمى  ؟ .. ارتداد الضوء عن سطح المراه

خصائص الضوء

• الانعكاس: يتغير اتجاه الضوء عندما يرتد على سطح أملس أو يمر عبر وسط شفاف يتغير تكوينه باستمرار، وذلك وفقا لقانون الانعكاس الذي يحدد أن زاوية الشعاع المنعكس تساوي زاوية السقوط عندما يتم انعكاسها من سطح أملس، ويكون الشعاع المنعكس دائما في نفس المستوى الذي يسقط عليه الشعاع الساقط بشكل طبيعي على السطح.
• الامتصاص: عندما يمر الضوء عبر مادة شفافة، يفقد جزءا من طاقته على شكل حرارة ويفقد جزءا من شدته، وعندما يتم امتصاص الضوء بشكل انتقائي لأطوال موجية محددة، يتم عرض الأطوال الموجية الباقية للضوء الذي يمر عبر المادة، وتعد هذه الأطوال الموجية المنتقاة كلون ويعرف لون المادة الذي تمتص فيها هذه الأطوال الموجية بلون الامتصاص.
• التشتت: يحدث تشتت الضوء نتيجة لاختلاف مؤشرات الانكسار عندما يمر الضوء من خلال مواد مختلفة بأطوال موجية مختلفة، ويمكن رؤية هذا التأثير بصريا عندما يتم انعكاس أشعة الضوء الأبيض على منشور زجاجي ثلاثي، حيث تظهر الألوان الطيفية نتيجة للاختلاف في زوايا الانكسار على طول الأطوال الموجية المختلفة.

أهمية الضوء

الضوء هو مصدر الحياة على الأرض، حيث تقوم النباتات بتجميع العناصر الغذائية من الضوء باستخدام الكلوروفيل وتنقية الهواء الذي يتنفسه البشر. يعتمد البشر والحيوانات على النباتات للبقاء والعيش، فالضوء ضروري لنمو النباتات، حيث ينتج النبات الطعام بنفسه عند توافر الضوء. يحتاج جسم الإنسان إلى التعرض لأشعة الشمس الطبيعية ليعمل بشكل سليم، لأن تأثيرات أشعة الشمس على إنتاج فيتامين “د” الداخلي ضرورية جدا للحفاظ على الصحة العقلية وتقليل الاكتئاب.

تعد الإضاءة الاصطناعية مهمة أيضًا، حيث تساعد في توفير الطاقة للمنزل سواءً في الأيام الملبدة بالغيوم والممطرة أو في الليل، وتعد الإضاءة الداخلية الجيدة ضرورية لخلق جو لطيف والاستمتاع بحياة جيدة، حيث يكون الضوء الموجود بها أقرب إلى ضوء الشمس.

انعكاس الضوء في المرايا

يُعد الانعكاس مصطلح مادي يُعني ارتداد شعاع ضوئي نتيجة سقوطه على سطح مصقول، أما بالنسبة لقانون الانعكاس فيذكر أنّ زاوية سقوط الهواء على سطح عاكس تساوي زاوية الانعكاس، حيث يتم قياس كل زاوية بشكل عمودي على السطح، فعندما نتحدث عن انعكاس الضوء، نحدد مصطلح الانعكاس فيزيائيًا.

الانعكاس هو عملية ارتداد الأشعة عندما تصطدم بسطح، حيث يحدث انعكاس مختلف للضوء المنعكس من موجة كهرومغناطيسية للضوء المتساقط على السطح، ويحدث انفصال بين وسطين مختلفين يفصلان بينهما، على سبيل المثال عندما ترون صورتكم في المرآة، فإن الهواء هو الوسط الذي تنبعث منه الأشعة، والوسط الآخر وراء السطح الفاصل هو شفاف.

قانون انعكاس الضوء

المرآة هي سطح يتميز بالقدرة على عكس معظم الأشعة الضوئية التي تصل إليه، ويتطلب هذا السطح أن يكون أملسًا وناعمًا بدرجة عالية، وهناك قانونان يتحكمان في انعكاس الضوء على سطح المرآة، وهما كالتالي:

• زاوية السقوط تساوي زاوية الانعكاس، وهذا يعني أن زاوية السقوط هي زاوية التقاء الشعاع المسقط على السطح والعمود الراسي على السطح، أما زاوية الانعكاس فهي الزاوية بين العمود الراسي والشعاع المنعكس.
• يقع الشعاع الساقط والشعاع المنعكس والشعاع العمودي على السطح العاكس في نقطة السقوط في مستوى واحد يكون متعامدًا مع السطح العاكس.

أنواع الانعكاس

• الانعكاس المنتظم: هو انعكاس للضوء من سطح لامع أو مرآة بحيث تبدو صورة الكائن مقلوبة من اليسار إلى اليمين، ويمكن أن تكون الصورة التي تم إنشاؤها بواسطة الانعكاس كبيرة أو صغيرة الحجم، اعتمادا على شكل السطح سواء كان كرويا أو منحنيا.
• الانعكاس العشوائي: الانعكاس العشوائي أو غير المنتظم هو انعكاس للضوء من سطح غير لامع بطريقة غير منتظمة، أي يتم انعكاسه في عدة اتجاهات.

انعكاس الضوء على المرآة المستوية

• الصورة معتدلة.
• الصورة تعكس نفس الحجم.
• تتكرر الصورة خلف المرآة على نفسها.
• تم تقليب الصورة يمينا ويسارا، ولذلك تم كتابة كلمة “سيارة إسعاف” بالمقلوب على المقدمة، وذلك ليتمكن السائق الذي يأتي من خلفها من رؤية الكلمة بشكل صحيح في مرآته ويتمكن من المرور.

انعكاس الضوء على السطح المقعر

يتميز سطح المرآة المقعر بأنّه عبارة عن مرآة نصف كروية، لذلك عندما يسقط الضوء عليها، نحدد أن الأشعة تنعكس فقط على سطح مقوى وتتجمع عند نقطة المنتصف بين السطح، وهو ما يسمى “البؤرة”، إذا وضعنا مصباحًا في بؤرة تلك المرآة، تنعكس الأشعة على السطح المقعر وتخرج من النقطة المحورية. ضوء موازٍ.

انعكاس الضوء على المرآة المحدبة

يشكل الضوء المنعكس أو الساقط على سطح محدب في النهاية صورة خاطئة حيث تتباعد الأشعة المتوازنة ونقطة التقاطع خلف السطح المحدب وبالتالي لا يمكن استقبال الصورة النهائية، فهو كالسطح الخارجي للانعكاس للكرة الذي يعكس الأشعة على ذلك السطح على توزيع الأشعة المتساقطة عليه ويخلق صورة غير حقيقية، وبالتالي فإنّ الأشعة المتوازنة التي تسقط على سطح تلك المرآة تتباعد وتبتعد عن النقطة المشتركة تقاطع خلف المرآة، ويمكن استقباله على الحاجز.

التطبيقات العلمية على ظاهرة الانعكاس

هناك العديد والعديد من التطبيقات التي تستند إلى ظاهرة انعكاس الأشعة والأمواج، ومن أشهر هذه التطبيقات

• الرادار: تم ابتكار الرادار استنادا إلى فكرة انعكاس الموجات، حيث يتم إرسال موجات بترددات مختلفة في جميع الاتجاهات. عندما ترتد تلك الموجات من سطح معين مثل سطح الطائرة، يمكن للرادار استقبالها وتحديد انعكاسها، وبالتالي تحديد موقع الطائرة. تم تحقيق هذا التحديد باستخدام هذه الطريقة.
• استكشاف آبار النفط والمياه الجوفية: يستخدم العلماء الموجات الصوتية للكشف عن الآبار والمياه الجوفية في الطبقات السفلية من الأرض، حيث يتم صد الموجات في أوقات وأطوال موجية مختلفة، مما يساعدهم على دراسة طبقات الأرض وتحديد المواقع المحتملة لتلك الآبار والمياه الجوفية.
• جهاز الموجات فوق الصوتية: جهاز يستخدم للكشف عن جنس الجنين في المستشفيات، حيث يقوم الأطباء بتحديد جنس الجنين عن طريق امتصاص الموجات الكهرومغناطيسية المنبعثة من الجسم والبحث عن أي تشوهات ممكنة.