ما هو الإشعاع الضوئي الساقط في الفيزياء؟

1 إجابة واحدة

يشير مصطلح الإشعاع الضوئي إلى المسار الذي يتخذه الضوء أثناء عبوره لوسطٍ ما، يتغير مسار الشعاع الضوئي بتغير الوسط الذي يمر عبره، كما تختلف الآلية التي تنتقل عبرها الأشعة الضوئية باختلاف السطح الذي ستمر عبره.

ففي بعض الأحيان ينتقل الضوء من وسطٍ إلى آخر بشكلٍ مستقيم دون حصول أي تغيير على جهته عند اصطدامه بالسطح الفاصل بين الوسطين، بينما تمنع بعد الأسطح الشعاع الضوئي من النفاذ ما يتسبب في حصول ظاهرة انعكاس الضوء، وفي حالات أُخرى تمتص بعد الأسطح شعاع الضوء الواصل إليها دون أن ينعكس أو ينتقل عبرها لوسطٍ مجاور.

تلعب الزاوية التي يصل عبرها الإشعاع الضوئي الساقط على السطح دورًا كبيرًا في تحديد أي تغير سيطرأ على الشعاع الضوئي، كما يلعب نوع السطح دورًا هامًا أيضًا.

يتعرض الإشعاع الضوئي الساقط على سطحٍ ما يفصل بين وسطين شفافين، لانحناء يصيب مساره بسبب اختلاف كثافة الوسطين، ما يؤدي لتغير في اتجاه الشعاع وسرعته، إذ تعتمد درجة إنكسار الإشعاع الضوئي الساقط على عاملين اثنين هما:

  • التغير في سرعة الأشعة الضوئية الساقطة: كما قلت في الفقرة السابقة، تتغير سرعة انتقال الأشعة الضوئية وفقًا لنوع الأسطح التي ستمر عبرها.
  • زاوية سقوط الإشعاع الضوئي على السطح: تلعب زاوية الورود دورًا هامًا في تحديد درجة الإنكسار، فكلما ازدادت زاوية ورود الإشعاع الضوئي الساقط، ظهر الجسم منكسرًا بشكلٍ أكبر، نتيجة ازدياد زاوية الإنكسار. وتقاس زاوية الإشعاع الضوئي الساقط اعتمادًا على المستقيم الناظم على السطح، في حال ورود الإشعاع الضوئي الساقط على السطح الفاصل بزاوية قائمة، سيمتلك الضوء المنتقل إلى الوسط الجديد سرعةً أقل، ولكنه سيحافظ على نفس المسار، دون أن ينكسر.

قد لا ينكسر الإشعاع الضوئي الساقط على سطح يفصل بين وسطين مختلفين بالكثافة، بل ينعكس باتجاه يخالف اتجاه الإشعاع الضوئي الساقط على السطح، كما تختلف درجة انعكاس الإشعاع الضوئي الساقط باختلاف نوع الأسطح أو الأجسام التي تنعكس عنها هذه الأشعة.

من غير الممكن التكلم عن انعكاس الضوء دون ذكر مصطلحين هامين جدًا في حدوث العملية هما:

  • زاوية الانعكاس (Angle of reflection): وهي الزاوية التي ينعكس خلالها الضوء عن السطح.
  • زاوية السقوط (Angle of incidence): وهي زاوية سقوط الشعاع الضوئي على السطح.

لانعكاس الضوء نوعين يختلفين عن بعضهما باختلاف نوعية السطح الذي يسقط عليه الضوء، وهما:

  1. انعكاس الضوء المنتشر: أو ما يعرف بالانعكاس غير المنتظم، يحدث هذا النوع من الانكسار عندما يكون السطح الذي يصل إليه الإشعاع الضوئي الساقط سطحًا خشنًا، غير أملسٍ وغير مصقول، ما يتسبب في انعكاس الضوء في اتجاهاتٍ مختلفة، بحيث تكون زاوية الانعكاس (Angle of reflection) مختلفةً عن زاوية السقوط (Angle of incidence).
  2. انعكاس الضوء المنتظم: ينتج انعكاس الضوء المنتظم من عملية انعكاس الإشعاع الضوئي الساقط على سطحٍ أملس ومصقول، كالمرآة، أو أي سطحٍ معدنيٍ، لينعكس نتيجة ذلك الإشعاع الضوئي الساقط بنفس زاوية وروده، أي أن الأشعة تنعكس على شكل حزمة ضوئية من الأشعة المتوازية، يتميز هذا النوع من الانعكاس في كون زاوية الانعكاس (Angle of reflection) وزاوية السقوط (Angle of incidence) فيه متساويتين.

أكمل القراءة

هل لديك إجابة على "ما هو الإشعاع الضوئي الساقط في الفيزياء؟"؟