ما الذي يحدد شدة موجات الضوء
ما الذي يحدد شدة موجات الضوء
تحدد شدة الضوء كمية الطاقة التي يحملها الضوء، وتؤثر المسافة بين مصدر الضوء والحائل الذي يصادفه الضوء بشكل أساسي على شدة الموجات الضوئية، وهو ما تم شرحه في درس الإضاءة للصف الثالث الثانوي في مادة الفيزياء 3، وفيما يلي سيتم عرض بعض المعلومات الهامة المرتبطة بالموضوع.
كيف يتم حساب كمية الضوء
يبدأ الدرس بتعريفات بسيطة مثل تعريف كمية الضوء والتي تمثل التدفق الضوئي ويتم قياسها بوحدة اللومن، ولكن ما هو التدفق الضوئي بالضبط؟
تعريف التدفق الضوئي p
يشير مصطلح التدفق الضوئي إلى كمية الطاقة الضوئية التي ينبعثها مصدر الضوء، أو إلى معدل انبعاثها من المصدر الضوئي. بشكل أكثر وضوحًا، فإن التدفق الضوئي يشير إلى الطاقة الضوئية التي تخرج من مصدر الضوء، ولكنه لا يشير إلى الجسم المستقبل لهذا الضوء أو الحائل الذي يستقبله. وعندما يتسبب الضوء في إنارة سطح ما أو جسم ما، فإننا نشير إلى هذه المنطقة المضيئة باسم الإضاءة
ما هي الاستضاءة
تعرف الاستضاءة على أنها معدل اصطدام الضوء بوحدة المساحة للسطح، أو هي مقياس لعدد الأشعة التي تصطدم بسطح ما. وببساطة، فإنها تعد عدد الأشعة التي تصطدم بالحائل المعتم عندما يتم توجيه مصدر الضوء إليه، وتسبب هذه الاصطدامات انعكاس بعض الأشعة أو جميعها للعين، مما يؤدي إلى الرؤية البصرية. ترمز الاستضاءة بالرمز (E)، ويتطلب حساب الاستضاءة حساب حجم الأشعة الصادرة من قوة التدفق الضوئي (P) والتي تصل إلى السطح، وتحديد المساحة التي سيتم قياس كمية الاستضاءة عليها، ويكون القانون كما يلي.
علاقة التربيع العكسي
سابقًا، أشرنا إلى أن الإضاءة lx تتناسب بشكل عكسي مع المسافة بين المصدر والجسم الذي يتعرض للأشعة، ولكن ما هي قيمة هذه العلاقة؟ بعد العديد من التجارب، تم اكتشاف أن الإضاءة الناتجة عن مصدر ضوئي نقطي تتناسب عكسيًا مع مربع المسافة بين المصدر والجسم. وبالتالي، فإن العلاقة بين المسافة 2r والإضاءة p تكون عكسية.
يمكن ان يختلف الضوء في شدته وطوله الموجي
يتميز الضوء بأشكال وهيئات متعددة، ولم يتمكن العلماء حتى الآن من تحديد طبيعته بدقة، إذ يتفاعل الضوء في بعض الأحيان على أنه موجات كهرومغناطيسية، وفي أحيان أخرى يتفاعل كجزيئات مادية، وفي كلا الحالتين يتصف بخصائص الموجات وأحيانًا يتصرف كطاقة، وفي بعض الأحيان يتصرف كجسم مادي. وعندما نريد قياس تأثير شدة الضوء على طول الموجة، فإننا نعتبر الضوء موجة كهرومغناطيسية، وهذه صورة للطاقة التي يمكن للأجسام أن تحصل عليها للقيام بفعل معين.
- إذا كان الضوء يتألف من موجات متعددة ولكن كانت موجتها متساوية، فإن شدة الضوء وسطوعه تعتمد على طول الموجة، ويمكن اعتبار كل موجة ضوئية لديها نفس الطول الموجي بغض النظر عن مصدرها.
- تتميز العلاقة بين شدة الضوء والطول الموجي بأنها عكسية، حيث تقل شدة الضوء كلما زاد الطول الموجي، والعكس صحيح.
