عندما يزاح الضوء نحو الأحمر فإن، في الماضي، كان يُعتقد أن الضوء عبارة عن تيار من الجسيمات المنبثقة من العين أو الكائن الذي ننظر إليه، لأن الفكرة السائدة في ذلك الوقت كانت أن الضوء عبارة عن جزيئات منبثقة من الأشياء التي ننظر إليها. ونرى، وكانت هذه فكرة نيوتن. استُخدمت هذه الفكرة لشرح ظاهرة الانكسار وانعكاس الضوء، وفي هذا المقال سنتحدث عن ظاهرة انكسار الضوء ونجيب على سؤال متى يتحول الضوء نحو اللون الأحمر.
ما هو الضوء
قبل أن نجيب على سؤال متى يتحول الضوء نحو اللون الأحمر، نتعرف على مفهوم الضوء، حيث عرفه العلماء بالإشعاع الكهرومغناطيسي ويمثل جزءًا ضيقًا من الطيف الكهرومغناطيسي، ويمكن أن تدرك العين البشرية هذا الجزء. ويتراوح الطول الموجي من حوالي 700 نانومتر إلى أحمر فاتح و 400 نانومتر للضوء البنفسجي، وتنطبق عليه جميع قوانين الطيف الكهرومغناطيسي، ويستخدم الضوء في إنتاج الطاقة والعديد من العمليات اليومية.
ما هي خواص الضوء
يتميز الضوء بعدة خصائص تنتمي جميعها إلى الطيف الكهرومغناطيسي وهي:
- الخواص البصرية: مثل: (الانعكاس، الانكسار، الانعراج، الانتشار، الاستقطاب وغيرها من المعلومات).
- خصائص الموجة: وهذا يعني أن الضوء يتكون من موجتين، إحداهما كهربائية والأخرى مغناطيسية، وهما متراكبتان على بعضهما البعض، وبالتالي فإن لها خصائص موجية مثل التردد، وطول الموجة، وسعة الموجة، وارتفاع الموجة وقريباً.
بعض التعاريف تتعلق بخصائص الضوء
هناك عدة مصطلحات تتعلق بخصائص الضوء، وسوف نقدم هذه المفاهيم أدناه:
- التردد: هو عدد المرات التي تتكرر فيها نفس الموجة.
- الطول الموجي: المسافة بين قمتين أو قاع متتاليين.
- سعة الموجة: هذا هو ارتفاع الموجة.
- انكسار الضوء: التغير في سرعة الضوء حيث ينتقل من وسيط إلى وسط آخر له مؤشرين انكسار مختلفين.
- عملية التشتت: هذا يعني أن لكل طول موجي لونه الخاص ومعامل انكساره، مما يؤدي إلى تلاشي الضوء وتعدد ألوان الطيف.
- عملية الاستقطاب: هي عملية يتم فيها تخفيف شدة الضوء، مما يسمح لمكون الطول الموجي للضوء أن يكون مساوياً لزاوية تعديل الاستقطاب.
كيفية قياس سرعة الضوء
بعد عدة محاولات لقياس الضوء، تعلم إيفانسون وعلماء آخرون القيمة الدقيقة لسرعة الضوء، وهي 299،792،457.4 مترًا في الثانية.
عندما يتحول الضوء نحو اللون الأحمر،
ظاهرة تحول الضوء نحو اللون الأحمر هي ظاهرة زيادة الطول الموجي، وتأتي من الأجرام السماوية نتيجة سرعة إزالتها منها، وهذه الظاهرة شبيهة بظاهرة دوبلر وهي مهمة جدا في علم الفلك . …
أسباب الانزياح الأحمر للضوء
هناك عدة أسباب للانزياح الأحمر للضوء، وهي:
- التحول بسبب ظاهرة دوبلر.
- النزوح بسبب اختلاف الجاذبية.
- التحول بسبب توسع وتوسع الكون.