علوم فيزياء مفاهيم ومصطلحات

ماهو الضوء

الضوء مجرد شكل من أشكال الإشعاع الكهرومغناطيسي أو الموجات الكهرومغناطيسية، هذه الموجات موجودة حولنا وتأتي بأحجام كثيرة، وسوف نعرف معا ماهو الضوء.

ماهو الضوء

الضوء مجرد جزء واحد من الموجات الكهرومغناطيسية المختلفة التي تطير عبر الفضاء، يغطي الطيف الكهرومغناطيسي مجموعة واسعة للغاية من الموجات الراديوية ذات الأطوال الموجية للمتر أو أكثر وصولاً إلى الأشعة السينية ذات الأطوال الموجية التي تقل عن مليار من المتر.

 يكمن الإشعاع البصري بين الموجات الراديوية والأشعة السينية على الطيف ويظهر مزيجًا فريدًا من خصائص الأشعة والموجة والكم.

في الأشعة السينية والأطوال الموجية الأقصر يميل الإشعاع الكهرومغناطيسي إلى أن يكون جسيمًا تمامًا في سلوكه في حين يكون السلوك في الغالب نحو نهاية الطول الموجي الطويل للطيف. 

يحتل الجزء المرئي موقعًا وسيطًا ويعرض خصائص الموجة والجسيمات بدرجات متفاوتة.

مثل كل الموجات الكهرومغناطيسية يمكن أن تتداخل الموجات الضوئية مع بعضها البعض وتصبح مستقطبة بشكل مباشر وتنحني قليلاً عند اجتياز حافة. 

تسمح هذه الخصائص بتصفية الضوء بطول الموجة أو تضخيمه بشكل متماسك كما هو الحال في الليزر.

في  القياس الإشعاعي تم تصميم واجهة الموجة الضوئية التي تنتشر على شكل شعاع يسير في خط مستقيم.

 تقوم العدسات والمرايا بإعادة توجيه هذه الأشعة عبر مسارات يمكن التنبؤ بها، تأثيرات الموجات غير ذات أهمية في نظام بصري غير مترابط واسع النطاق لأن موجات الضوء موزعة عشوائيًا وهناك الكثير من الفوتونات.

ماهو الضوء

ماهو الضوء

ضوء الأشعة فوق البنفسجية

ضوء الأشعة فوق البنفسجية قصير الطول الموجي يعرض خصائص كم أكثر من نظرائه المرئية والأشعة تحت الحمراء.

 يتم تقسيم الأشعة فوق البنفسجية بشكل تعسفي إلى ثلاثة نطاقات وفقًا لآثارها القصصية.

UV-A أقل أنواع الأشعة فوق البنفسجية شيوعًا والأكثر شيوعًا لأنه يحتوي على أقل طاقة، غالبًا ما يطلق على الأشعة فوق البنفسجية  الضوء الأسود وتستخدم للإلحاق غير اللائق بها وقدرتها على التسبب في انبعاث المواد الفلورية للضوء المرئي وبالتالي ظهورها في الظلام،  معظم أكشاك العلاج بالضوء والدباغة تستخدم مصابيح UV-A.

UV-B عادة ما يكون أكثر أشكال الأشعة فوق البنفسجية تدميراً لأنه يحتوي على ما يكفي من الطاقة لتلف الأنسجة البيولوجية ولكن ليس بما يكفي لاستيعابها تمامًا في الغلاف الجوي. 

من المعروف أن الأشعة فوق البنفسجية باء تسبب سرطان الجلد، نظرًا لأن الغلاف الجوي للأشعة فوق البنفسجية (UV-B) يحجب معظم الغلاف الجوي فإن حدوث تغيير بسيط في طبقة الأوزون قد يزيد بشكل كبير من خطر الإصابة بسرطان الجلد.

ماهو الضوء

ماهو الضوء

ما هو ضوء الأشعة تحت حمراء 

يحتوي ضوء الأشعة تحت الحمراء على أقل كمية طاقة لكل فوتون من أي نطاق آخر، لهذا السبب غالباً ما يفتقر الفوتون الذي يعمل بالأشعة تحت الحمراء إلى الطاقة اللازمة لتجاوز عتبة الكشف عن كاشف الكم. 

عادة ما يتم قياس الأشعة تحت الحمراء باستخدام كاشف حراري مثل thermopile والذي يقيس التغير في درجة الحرارة بسبب الطاقة الممتصة.

 الكواشف الحرارية لها استجابة طيفية مسطحة للغاية فإنها تعاني من حساسية درجات الحرارة وعادة ما يجب تبريدها بشكل مصطنع. 

من الاستراتيجيات الأخرى التي تستخدمها الكاشفات الحرارية تعديل الضوء الساقط باستخدام المروحية، هذا يسمح للكاشف بالقياس التفاضلي بين الحالات المظلمة (صفر) والضوء.

غالبًا ما تستخدم كاشفات النوع الكمومي في الأشعة تحت الحمراء القريبة خاصةً دون 1100 نانومتر.

 توفر أجهزة الكشف المتخصصة مثل InGaA استجابة ممتازة من 850 إلى 1700 نانومتر. 

الثنائيات الضوئية السليكونية النموذجية ليست حساسة فوق 1100 نانومتر، عادةً ما يتم استخدام هذه الأنواع من أجهزة الكشف لقياس مصدر معروف قريب من الأشعة تحت الحمراء دون تضمين الخلفية الطويلة الطول الموجي.

نظرًا لأن الحرارة شكل من أشكال الأشعة تحت الحمراء فإن كاشفات الأشعة تحت الحمراء البعيدة حساسة للتغيرات البيئية  مثل الشخص الذي يتحرك في مجال الرؤية، تستفيد أجهزة الرؤية الليلية من هذا التأثير حيث تضخيم الأشعة تحت الحمراء لتمييز الأشخاص والآلات المخبأة في الظلام.

ماهو الضوء

ماهو الضوء

المراجع

مصدر1

 

اترك تعليق