الدرس الثاني: الضوء

الضوء شكل من أشكال الطاقة نحس به بالعين، ويسير في خطوط مستقيمة على شكل موجات، وله خصائص الجسيمات أيضا. ينتشر الضوء بسرعة كبيرة جدا في الفراغ، ويتفاعل مع الأجسام من خلال الانعكاس والانكسار وتكوين الظلال. عندما تسقط أشعة الشمس على تفاحة حمراء، فإن الأجسام المعتمة تعكس اللون الذي نراه وتمتص باقي الألوان.

الفكرة الأساسية

الضوء شكل من أشكال الطاقة نحس به بالعين، ويسير في خطوط مستقيمة على شكل موجات وله خصائص الجسيمات أيضا، ويسلك سلوكا يجمع بين خصائص الموجات والجسيمات.

الشرح

الضوء عبارة عن موجات كهرومغناطيسية تتكون من تداخل طاقة الكهرباء وطاقة القوى المغناطيسية. يسير الضوء بسرعة كبيرة جدا في الفراغ تقدر بحوالي ثلاثمائة ألف كيلومتر في الثانية تقريبا، بينما تقل سرعته في الأوساط المادية مثل الهواء والماء والزجاج. عندما يسقط الضوء على جسم معتم فإنه يحجب الضوء ويتكون الظل خلفه. كما ينعكس الضوء عندما يرتد عن السطح، وينكسر عندما ينحرف عن مساره عند انتقاله بين وسطين شفافين مختلفين في الكثافة مثل الهواء والماء.

مثال محلول خطوة بخطوة

سؤال: لماذا نرى قلم الرصاص في كأس الماء كأنه مكسور قطعتين؟ الخطوة الأولى: نلاحظ انتقال الضوء من وسط شفاف وهو الهواء إلى وسط شفاف آخر وهو الماء. الخطوة الثانية: ندرك أن لكل وسط كثافة مختلفة. الخطوة الثالثة: يحدث انحراف للضوء عن مساره عند انتقاله بين هذين الوسطين المختلفين في الكثافة. الخطوة الرابعة: يسمى هذا الانحراف انكسار الضوء، وهو الذي يتسبب في ظهور القلم كأنه مكسور.

أخطاء شائعة

الخطأ: الاعتقاد بأن الضوء يسير في خطوط منحنية أو دائرية. الصحيح: الضوء يسير في خطوط مستقيمة. الخطأ: الاعتقاد بأن الأجسام الشفافة تحجب الضوء تماما. الصحيح: الأجسام الشفافة تسمح بنفذ معظم الأشعّة الضوئية عبرها، بينما الأجسام المعتمة هي التي تحجب الضوء.

سؤالان للتدريب مع الإجابة

السؤال الأول: ما المقصود بانعكاس الضوء؟ الإجابة: هو ارتطام الضوء بسطح وارتداده عنه. السؤال الثاني: ما الأجسام المعتمة؟ الإجابة: هي الأجسام التي لا ينفذ الضوء من خلالها لأنها تمتص الضوء الساقط عليها ولا ينفذ الضوء من خلالها.