8:37 ص
posy
ا
. سؤال قد يخطر على بال الصغار اكثر من الكبار لأّن أحلامهم لم تقيّد بسلاسل الاستسلام للواقع التي تحدّ من تقدمنا وابداعنا لتفسير هذه الظاهرة، سؤال حيّر الفلاسفة والعلماء لعدة قرون علينا أولاً أن نفهم ما هو الضوء وكيف تتم عملية الرؤية.
الضوء هو عبارة عن موجات كهرومغناطيسية تنتقل بسرعة ثابتة وهي أقصى سرعة ممكنة لأي جزيئة (299272458 كلم في الثانية). كما موج البحر، تُعرّف هذه الموجات من خلال عدة عناصر فيزيائية كارتفاع الموجة وطول الموجة (طول الموجة هو المسافة الفاصلة بين قمتين متتالتين). بالنسبة للضوء طول الموجة يحدد لونه وطاقته. فالموجة ذات الطول المساوي ل 400 نانومتر (1 نانومتر يساوي جزء من مليار متر) تظهر زرقاء اللون بينما ال 700 نانومتر هي حمراء. اللون الأبيض هو مزيج لكل ألوان الطيف بينما اللون الأسود هو غياب كامل للضوء. كل ما هو تقريباً بين ال 400 و ال 700 نستطيع رؤيته. خارج هذا المجال نجد الأشعة تحت البنفسجية أو فوق الحمراء أو الأشعة غاما أو الأشعة السينية أو مثلاً الموجات المخصصة للراديو، التلفاز أوالهاتف الخليوي إلخ ... كل هذه الاشعاعات لها نفس خصائص الضوء الذي نراه ولكن تختلف عنه ان طول موجاتها مختلفة وبالتالي طاقتها أيضا،ً كما انّ عيوننا ليست مخصصة لاستشعار هذه الموجات.
يعود الفضل في فهم مبدأ الرؤية إلى العالم العربي ابن الهيثم الذي جزم بأنّ الأجسام تبعث الضوء والعين تتلقاه، بينما كان سائداً في حينه الوجهة المعاكسة. انطلاقاً من هذه القاعدة الاساسية في علم النظريات نستطيع انّ نفسر معنى أن نرى مثلاً تفاحة حمراء اذا ما علمنا أن ضوء الشمس أبيض. انها حمراء لأنها تمتص كل الوان الطيف وتعكس فقط اللون الأحمر.
كما هو معلوم، السماء ليست طبقة بحد ذاتها. انها ناتجة عن الغلاف الجوي. هذا الأخير يتألف من 78.09% من الآزوت، 20.95% من الأوكسجين، 0.93% أرغون، 0.03% ثاني أوكسيد الكربون والكمية الباقية تحتوي على ماء، غبار، ميثان، كريبتون، هيدروجين، أوزون، نيون، هيليوم الخ .. للغلاف الجوي أهمية قصوة في وجود الحياة على الأرض أهمها حجب نسبة كبيرة من الأشعة الفوق بنفسجية بفضل الأوزون والأشعة تحت الحمراء بسبب الرطوبة (المياه) كما يحافظ على درجات حرارة معتدلة فمثلاً اذا قارنّا الأرض مع القمر حيث لا غلاف جوي، نجد أن درجة حرارة القمر تتراوح - 170 إلى 120 درجة مئوية بين الليل والنهار.
ما علاقة زرقة السماء بالغلاف الجوي؟ الإجابة تكمن في أنّ الأخير يحتوي على جزيئات بأحجام مختلفة.
اذا كانت الجزيئات أكبر من طول موجة الضوء، عندما يصدم الضوء الجزيئة، بعض من الضوء ينعكس في جميع الاتجاهات دون أفضلية تذكر للونٍ على آخر ( (Mie Theoryولهذا تعكس جزيئات الماء في الغيم مثلاً كل ألوان الطيف نحو عيوننا فنرى الغيوم بيضاء.
اذا كانت الجزيئات أصغر من طول الموجة كالأوكسيجين والآزوت، هنا يحدث ما يسمى بظاهرة (Rayleigh scattering) نسبة إلى الفيزيائي البريطاني John Rayleigh الذي قال بأن تشتت scattering)) الضوء تحكمه العلاقة بين الكثافة وطول الموجة.
ما يحدث فعلاً في السماء هو أنه نسبة لوجود كميات كبيرة من الجزيئات الصغيرة، فإن التشتت مرتبط بطول الموجة وحسب المعادلة السابقة يتشتت اللون الأزرق ب حوالي تسع مرّات، أكثر من اللون الاحمر. نتيجة تشتت الون الأزرق أكثر من غيره، عندما ننظر إلى السماء (الغلاف الجوي)، تظهر لنا زرقاء نتيجة توجه الضوء الأزرق الناتج عن انعكاس الجزيئات الصغيرة.
بعد أن فهمنا هذه الأمور، نستطيع أن نتساءل لماذا تظهر الشمس صفراء والسماء عند المغيب حمراء ولماذا سماء القمر سوداء بينما سماء المرّيخ حمراء؟
الرسم الأول في المرفقات : الطيف المرئي كما تظهر هذه الصورة يشكل جزءاً بسيطاً جداً من الموجات الكهرومغناطيسية. تألف الطيف من 7 ألوان رئيسية أصغر الموجات المرئية هي حوالي 400 نم وهي قريبة من الزرقة بينما أكبرها تبلغ حوالي 700 نم وهي حمراء. تجدر الاشارة الى انّ طاقة الضوء هي بعكس طول موجته فالطاقة الناتجة عن الضوء الأزرق مثلاً هي الأكبر بينما طاقة الأحمر هي الأقل.
الصورة الثانية في المرفقات : كيف تظهر السماء من أعلى قمة في العالم (ايفرست). نلاحظ أنّ لونها هو أكثر زرقة من "سمائنا". يعود السبب عدم تشتت الضوء بكثرة كما هو الحال عندما يعبر الضوء مسافة أكبر للوصل الينا على ارتفاعات منخفضة.
اتعلم ما هو سر زرقة السماء؟؟..ثقف نفسك
|
اتعلم ما هو سر زرقة السماء؟؟..ثقف نفسك . سؤال قد يخطر على بال الصغار اكثر من الكبار لأّن أحلامهم لم تقيّد بسلاسل الاستسلام للواقع ال... |
 |
اتعلم ما هو سر زرقة السماء؟؟..ثقف نفسك
. سؤال قد يخطر على بال الصغار اكثر من الكبار لأّن أحلامهم لم تقيّد بسلاسل الاستسلام للواقع التي تحدّ من تقدمنا وابداعنا لتفسير هذه الظاهرة، سؤال حيّر الفلاسفة والعلماء لعدة قرون علينا أولاً أن نفهم ما هو الضوء وكيف تتم عملية الرؤية.
الضوء هو عبارة عن موجات كهرومغناطيسية تنتقل بسرعة ثابتة وهي أقصى سرعة ممكنة لأي جزيئة (299272458 كلم في الثانية). كما موج البحر، تُعرّف هذه الموجات من خلال عدة عناصر فيزيائية كارتفاع الموجة وطول الموجة (طول الموجة هو المسافة الفاصلة بين قمتين متتالتين). بالنسبة للضوء طول الموجة يحدد لونه وطاقته. فالموجة ذات الطول المساوي ل 400 نانومتر (1 نانومتر يساوي جزء من مليار متر) تظهر زرقاء اللون بينما ال 700 نانومتر هي حمراء. اللون الأبيض هو مزيج لكل ألوان الطيف بينما اللون الأسود هو غياب كامل للضوء. كل ما هو تقريباً بين ال 400 و ال 700 نستطيع رؤيته. خارج هذا المجال نجد الأشعة تحت البنفسجية أو فوق الحمراء أو الأشعة غاما أو الأشعة السينية أو مثلاً الموجات المخصصة للراديو، التلفاز أوالهاتف الخليوي إلخ ... كل هذه الاشعاعات لها نفس خصائص الضوء الذي نراه ولكن تختلف عنه ان طول موجاتها مختلفة وبالتالي طاقتها أيضا،ً كما انّ عيوننا ليست مخصصة لاستشعار هذه الموجات.
يعود الفضل في فهم مبدأ الرؤية إلى العالم العربي ابن الهيثم الذي جزم بأنّ الأجسام تبعث الضوء والعين تتلقاه، بينما كان سائداً في حينه الوجهة المعاكسة. انطلاقاً من هذه القاعدة الاساسية في علم النظريات نستطيع انّ نفسر معنى أن نرى مثلاً تفاحة حمراء اذا ما علمنا أن ضوء الشمس أبيض. انها حمراء لأنها تمتص كل الوان الطيف وتعكس فقط اللون الأحمر.
كما هو معلوم، السماء ليست طبقة بحد ذاتها. انها ناتجة عن الغلاف الجوي. هذا الأخير يتألف من 78.09% من الآزوت، 20.95% من الأوكسجين، 0.93% أرغون، 0.03% ثاني أوكسيد الكربون والكمية الباقية تحتوي على ماء، غبار، ميثان، كريبتون، هيدروجين، أوزون، نيون، هيليوم الخ .. للغلاف الجوي أهمية قصوة في وجود الحياة على الأرض أهمها حجب نسبة كبيرة من الأشعة الفوق بنفسجية بفضل الأوزون والأشعة تحت الحمراء بسبب الرطوبة (المياه) كما يحافظ على درجات حرارة معتدلة فمثلاً اذا قارنّا الأرض مع القمر حيث لا غلاف جوي، نجد أن درجة حرارة القمر تتراوح - 170 إلى 120 درجة مئوية بين الليل والنهار.
ما علاقة زرقة السماء بالغلاف الجوي؟ الإجابة تكمن في أنّ الأخير يحتوي على جزيئات بأحجام مختلفة.
اذا كانت الجزيئات أكبر من طول موجة الضوء، عندما يصدم الضوء الجزيئة، بعض من الضوء ينعكس في جميع الاتجاهات دون أفضلية تذكر للونٍ على آخر ( (Mie Theoryولهذا تعكس جزيئات الماء في الغيم مثلاً كل ألوان الطيف نحو عيوننا فنرى الغيوم بيضاء.
اذا كانت الجزيئات أصغر من طول الموجة كالأوكسيجين والآزوت، هنا يحدث ما يسمى بظاهرة (Rayleigh scattering) نسبة إلى الفيزيائي البريطاني John Rayleigh الذي قال بأن تشتت scattering)) الضوء تحكمه العلاقة بين الكثافة وطول الموجة.
ما يحدث فعلاً في السماء هو أنه نسبة لوجود كميات كبيرة من الجزيئات الصغيرة، فإن التشتت مرتبط بطول الموجة وحسب المعادلة السابقة يتشتت اللون الأزرق ب حوالي تسع مرّات، أكثر من اللون الاحمر. نتيجة تشتت الون الأزرق أكثر من غيره، عندما ننظر إلى السماء (الغلاف الجوي)، تظهر لنا زرقاء نتيجة توجه الضوء الأزرق الناتج عن انعكاس الجزيئات الصغيرة.
بعد أن فهمنا هذه الأمور، نستطيع أن نتساءل لماذا تظهر الشمس صفراء والسماء عند المغيب حمراء ولماذا سماء القمر سوداء بينما سماء المرّيخ حمراء؟
الرسم الأول في المرفقات : الطيف المرئي كما تظهر هذه الصورة يشكل جزءاً بسيطاً جداً من الموجات الكهرومغناطيسية. تألف الطيف من 7 ألوان رئيسية أصغر الموجات المرئية هي حوالي 400 نم وهي قريبة من الزرقة بينما أكبرها تبلغ حوالي 700 نم وهي حمراء. تجدر الاشارة الى انّ طاقة الضوء هي بعكس طول موجته فالطاقة الناتجة عن الضوء الأزرق مثلاً هي الأكبر بينما طاقة الأحمر هي الأقل.
الصورة الثانية في المرفقات : كيف تظهر السماء من أعلى قمة في العالم (ايفرست). نلاحظ أنّ لونها هو أكثر زرقة من "سمائنا". يعود السبب عدم تشتت الضوء بكثرة كما هو الحال عندما يعبر الضوء مسافة أكبر للوصل الينا على ارتفاعات منخفضة.
هل أعجبك الموضوع
