الضوء وطاقة الكم وما هي العلاقة بينهما؟

للنشر

واتس اب شارك غرد شارك

الضوء وطاقة الكم

يجب أن نوضح في البداية على الأشياء التي تتعلق بالضوء بالإضافة إلى طاقة الكم، لأن هذا الأمر يشغل بال الكثير من العلماء في دراسة جميع الأشياء الخاصة بالضوء وهو ما سيتم توضيحه الآن:

• من المصطلحات التي كانت تذكر وبشكل مستمر في الماضي ما هي العلاقة الخاصة بين الضوء والطاقة، وهذا السؤال ظل يطرح لفترة طويلة حتى تمكن العلماء مؤخراً من الإجابة على هذا السؤال.
• حيث يعتبر الضوء هو المصدر الأهم والأكبر من مصادر الطاقة التي تنبعث من الشمس على سبيل المثال، والتي تستمد الأرض الطاقة منها منذ نشأتها.
• لذلك يعتبر الضوء هو الأهم والأفضل في الحياة فمن دون الضوء تكون الحياة مستحيلة، لكن السؤال الذي يطرح بصورة مستمرة ما هو الفرق بين الضوء وطاقة الكم ولماذا يتم ربطهما معاً.
• التصور الأول الخاص بالعالم رذرفورد وهو من العلماء الأوائل في اكتشاف الذرة بأنها متعادلة الشحنة، وأن للذرة كتلة واحدة متمركزة بالنواة الموجبة والتي تحيط بالإلكترونات سالبة الشحنة.
• كان السؤال الذي يطرح في الماضي لماذا يكون هناك تنافر كبير وواضح بين الشحنات السالبة المتواجدة في النواة وبين الشحنات الموجبة، وبدأ العلماء في حل هذه الأسئلة في أواخر القرن الثامن عشر.
• هذا الأمر تم عندما لاحظ العلماء أن هناك ضوء يخرج من عناصر معينة من الذرة بعد تسخينها بالنار.
• بالإضافة إلى ذلك ظهرت نتائج التحليل الضوئي المنبعث، عن وجود ترابط بين سلوك العنصر الكيميائي وتوزيع الإلكترونات.

الضوء وكل ما يتعلق به

موضوع الضوء وطاقة الكم يعتبر من المواضيع التي يجب أن تطرح في الجامعات والمدارس، ليتعرف الأشخاص على أهمية الضوء والطاقة والآن سنتحدث وبشكل تفصيلي أكبر عن الضوء:

• أول من توصل إلى النظريات الصحيحة التي يتم دراستها، والتعرف عليها حتى وقتنا هذا هم الإغريق.
• كانت هذه الدراسات غير مبنية على أساسي علمي أو إثباتات، ولكن تم التأكيد على هذه النظريات فيما بعد.
• بالإضافة إلى ذلك كان للعلماء المسلمون دور واضح في القرون الوسطى من تحقيق النظريات الصحيحة على الضوء، ولعل العالم الأهم والأبرز الذي قام بدراسة الضوء هو العالم ابن الهيثم.
• حيث أثبت ابن الهيثم أن للضوء طبيعة خاصة ومختلفة عن كافة الأمور الأخرى، كما عرف ابن الهيثم الوظيفة الأساسية للضوء.
• كما كان لابن الهيثم العديد من التجارب العلمية على الضوء من خلال شرح عملية الكسوف والخسوف والأساس العلمي للبصريات، وشرح عملية الإبصار الخاصة بالضوء.
• من الأشياء التي احتار بها العلماء منذ آلاف السنين حول الضوء وما هو نوع الأمواج التي تنبعث من الضوء، حتى جاء العالم الكبير إسحاق نيوتن ووضح جميع الأمور التي تخص الضوء.
• حيث قال إسحاق نيوتن أن الضوء عبارة عن تيار متصل من الجسيمات.
• لكن هناك العديد من العلماء الذين عارضوا العالم نيوتن في هذا السياق، ولكن فيما بعد أكدت الدراسات العلمية أن نيوتن كان على حق.
• يعتبر الضوء هو عبارة عن نوع من الأشعة الكهرومغناطيسية، بالإضافة إلى ذلك يكون الضوء واضح إلى العين المجردة لأن الطول الموجي الخاص بالضوء كبير جداً.

خصائص الضوء

بعدما تعرفنا على الضوء بشكل أكبر يجب الآن أن نوضح ما هي خصائص الضوء، والتي تختلف بكل تأكيد عن بعضها البعض ويرغب الناس في دراسة هذا الأمر بشكل تفصيلي، ولما لا تطبيقه عملياً:

• تنقسم خصائص الضوء إلى أكثر من شكل مختلف ولكل خاصية المميزات الخاصة بها، ولذلك سنقوم بتوضيح جميع الخصائص الهامة إلى الضوء.
• البداية مع خاصية الانعكاس حيث يتغير اتجاه الأشعة الضوئية عندما يصطدم الضوء بسطح ما.
• هذا الأمر ينطبق على الكثير من الأشياء المتواجدة في حياتنا اليومية وتعتبر المرآة خير دليل على ذلك.
• قانون انعكاس الضوء يوضح أن زاوية الشعاع المنعكس تساوي زاوية الشعاع الساقط على الانعكاس.
• من الضروري أن يتم هذا القانون على سطح أملس ليكون تطبيق هذا القانون هو التطبيق الصحيح.
• الخاصية الثانية وهي خاصية هامة أيضا بالنسبة للضوء خاصية الانكسار، حيث ينكسر الضوء عند العبور بين وسطين مختلفين على سبيل المثال عندما يمر الضوء من خلال الماء والهواء.
• في هذه الحالة سرعة الضوء تقل بكل تأكيد ولذلك يتم إنحاء الشعاع الساقط على السطح.
• كما تعتمد زاوية الانكسار على نوع المادة التي يسقط عليها الضوء، ويختلف الطول الموجي في الكثير من الأوقات باختلاف السطح.
• الخاصية الثالثة للضوء هي خاصية الاستقطاب، وهذه الخاصية تكون معتمدة على اهتزاز موجات الضوء في مستوى واحد، وهي من الخواص السهلة والسريعة جداً بالنسبة للضوء.
• الخاصية الرابعة هي خاصية الامتصاص، حيث يتم توضيح امتصاص الضوء عندما يدخل إلى مادة شفافة وينطلق الضوء على شكل طاقة حرارية، فيفقد الضوء جزء منه ويقل الطول الموجي له.
• أما عن الخاصية الأخير للضوء هي خاصية التشتت، وهذا الأمر يتضح أكثر عندما يسقط الضوء على سطح خشن.
• في هذه الحالة لا يتم أن ينكسر الضوء فبالتالي يتشتت الضوء وينعكس في جميع الاتجاهات.

ما هي علاقة الضوء بالطاقة؟

من الأسئلة التي تطرح وبشكل مستمر ما هي علاقة الضوء وطاقة الكم ببعضها البعض ولماذا يتم ربط الضوء دائماً بالطاقة، ولذلك سنقوم الآن بالرد على هذا السؤال لجميع من يتساءل في هذا السياق:

• بعدما قمنا بالتعرف على جميع الأمور التي تخص الضوء، سنقوم الآن بالرد على سؤال علاقة الضوء بالطاقة.
• من الأقاويل التي تكثر على الضوء أنه يعتبر مكون من الفوتونات المنطلقة في الفراغ، وهذه الفوتونات هي نوع من أنواع الطاقة الإشعاعية وتنشأ نتيجة لتواجد الإلكترونات في الذرة.
• يحدث امتصاص إلى الإلكترون المتواجد في الذرة بعد التعرض إلى طاقة إشعاعية لها طول موجي معين.
• لذلك فإن علاقة الضوء بالطاقة هي علاقة متلازمة ولا يتم التفريق بين الضوء والطاقة بكل تأكيد، ومن المستحيل أن يستطيع الشخص أن يكمل حياته بدون الطاقة والضوء على سطح الأرض.
• الشكل البيولوجي بالنسبة إلى الضوء والطاقة، يعتبر من الأشياء التي تحتاجها الكائنات الحية باستمرار.
• فمن غير الضوء لا يمكن أن تتوافر الطاقة، والضوء يعتبر هو الأمر الأهم للنبات من أجل عملية البناء الضوئي هذه العملية التي تجعل حياة الكائنات الحية أفضل بعد ذلك.