ما الذي يحدد شدة موجات الضوء
ما الذي يحدد شدة موجات الضوء
تحدد شدة إضاءة كمية الطاقة التي تحملها الموجات الضوئية، وتؤثر المسافة بين مصدر الضوء والحائل على شدة الموجات الضوئية. وكان هذا السؤال في درس الاستضاءة في الفيزياء 3، وسنعرض بعض المعلومات المهمة المتعلقة بهذا الدرس.
كيف يتم حساب كمية الضوء
يبدأ المدرس بعرض بعض التعريفات البسيطة التي تساعدنا في الدرس، ومنها تعريف كمية الضوء وهي مقدار التدفق الضوئي المبثوث، والمرمز له بالحرف (P) وتقاس بوحدة اللومن (lm)، لكن ما هو تعريف التدفق الضوئي بالضبط؟
تعريف التدفق الضوئي p
يعرف التدفق الضوئي بأنه معدل إشعاع الطاقة المنبعثة من مصدر الضوء، أو هو مقياس معدل إشعاع الأشعة الضوئية من مصدر الضوء، وبشكل أوضح، هو الطاقة الضوئية التي تخرج من مصدر الضوء. هنا نتحدث عن مصدر الضوء دون ذكر الجسم الذي يتلقى هذا الضوء أو الوسيط الذي يمر عبره. ولكن ماذا لو سقط الضوء على جسم ما وتكون هناك منطقة مضيئة؟ ماذا نسمي هذه البقعة المضيئة؟
ما هي الاستضاءة
تعريف الاستضاءة هو معدل تصادم الضوء مع وحدة المساحة للسطح، أو يمكن اعتبارها مقياسا لعدد الأشعة التي تصطدم بسطح معين، وببساطة هي عدد الأشعة التي تسقط على الجسم المظلم عند توجيه مصدر ضوء نحوه، ويتسبب هذا التصادم في انعكاس بعض الأشعة أو جميعها وتصل للعين، مما يؤثر على الرؤية البصرية، ويرمز للإضاءة بالرمز (E)، ولحساب الإضاءة، يتعين علينا حساب كمية الأشعة التي تتساقط على السطح من تدفق الضوء P، وتحديد المساحة التي سيتم قياس الإضاءة عليها، وعلى وجه التحديد، المساحة التي سيتم قياس كمية الإضاءة عليها، ويكون القانون كالتالي.
علاقة التربيع العكسي
تذكرنا سابقا بأن الإضاءة lx تتناسب بشكل عكسي مع المسافة بين المصدر والجسم الذي تقع عليه الأشعة، ولكن ما هي قيمة تلك العلاقة؟ بعد القيام بالعديد من التجارب، تم اكتشاف أن الإضاءة الناتجة عن مصدر ضوئي نقطي تتناسب بشكل عكسي مع مربع المسافة بين المصدر والجسم، وبالتالي، فإن العلاقة بين المسافة 2r والإضاءة تكون عكسية مع p.
يمكن ان يختلف الضوء في شدته وطوله الموجي
الضوء يتنوع في الأشكال والأشكال المختلفة وحتى الآن لم يتمكن العلماء من تحديد طبيعته بشكل دقيق. من خلال العديد من التجارب، نجد أن الضوء يؤثر على الموجات الكهرومغناطيسية وأحيانا يتصرف كجزيئات مادية. في كلا الحالتين، له خصائص الموجات ويتصرف كطاقة وكجسم مادي. عندما نريد معرفة تأثير قوة الضوء على طول الموجة، نعتبر الضوء كموجة كهرومغناطيسية، وهي شكل من أشكال الطاقة التي تمكن الأجسام من القيام بإجراء معين.
- في حالة توجه الضوء كموجة، فإن طول الموجة يؤثر على شدة الضوء وسطوعه، لذلك يعتبر أي موجة ضوئية، بغض النظر عن مصدرها، لها نفس الطول الموجي.
- بالنسبة للعلاقة بين شدة الضوء والطول الموجي، فهي عكسية، حيث يزداد الطول الموجي ينقص شدة الضوء، والعكس صحيح.