شروط تداخل الضوء

ما هي شروط تداخل الضوء؟

عندما تتجمع الموجات، وتتراكب فوق بعضها البعض يمكن لها أن تتداخل بشكلٍ بناء أو بشكل هدَّام، ولحدوث ظاهرة تداخل الضوء يجب توفر الشرطين الأساسين الآتيين:^[١]

• يجب أن تكون مصادر الموجات الضوئية متماسكة، أي أنها تصدر موجات ضوئية متطابقة في ترددها وذات طورٍ موجي ثابت.
• يجب أن تكون الموجات أحادية اللون، أي أنها يجب أن تكون ذات طولٍ موجيٍ واحد.

ما هي ظاهرة تداخل الضوء؟

تعرف ظاهرة تداخل الضوء (بالإنجليزية: Interference of light) بأنها ظاهرة طبيعية تحدث للضوء في كل مكان، وفي أي لحظة، إذ تحدث هذه الظاهرة بسبب تراكب أو تجمع موجتين ضوئيتين معًا وتشكيل موجة ضوئية واحدة، تتميز بطول موجي أكبر (إذا كان التداخل بناء)، أو أقل (إذا كان التداخل هدام)، أو مساوياً للطول الموجي للموجتين الضوئيتين الأساسيتين، حيث إن وجات الضوء يتم إنشاؤها عشوائيًا بطرقٍ مختلفة، ومن مصادر كثيرة ومتنوعة، مما يتيح إمكانية حدوث التداخل الضوئي بينها بسهولة فائقة، ونشوء موجاتٍ ضوئيةٍ أخرى جديدة، ولهذا فإن الموجات الضوئية الخارجة من المصدر يمكن أن تتغير في أي لحظة، أي أنها ليس لها سعة أو تردد أو طور ثابت.^[٢]

من هو أول من اكتشف ظاهرة تداخل الضوء؟

كان توماس يونغ أول من لاحظ ظاهرة تداخل الضوء، وذلك في عام 1801م، وقد استخدم ضوء الشمس الذي يمر عبر شقين متقاربين، ليستطيع ملاحظة التداخل الذي يحدث للشعاعين، لكنها كانت تجربة صعبة؛ لأنه اعتمد على ضوء الشمس، ولهذا فإن مصدره لم يكن قريبًا من كونه أحادي اللون (أي أن الموجات الضوئية التي اعتمد عليها غير متطابقة في الطول الموجي)، لكن تجربة يونغ ذات الشق المزدوج قدمت أول دليلٍ لا جدال فيه على أن الضوء ينتقل كموجة.^[١]

ما هي أنواع تداخل الضوء؟

عندما تقترب موجتان ضوئيتان من بعضهما البعض، يحدث بينهما تداخل ضوئي، ويصبحان موجة ضوئية واحدة، إلا أن هذا التداخل له نوعان اثنان، وهما كالآتي:^[٣]

التداخل البناء

إذا كانت قمم الموجتين، أو الأجزاء العلوية من الموجتين، تصطف بشكل مثالي فوق بعضها البعض (أي قمم الموجة الأولى فوق قمم الموجة الثانية)، فإن قمة الموجة الناتجة ستكون مجموع ارتفاعات القمتين الأصليتين، وبالمثل، إذا كانت الأجزاء السفلى من الموجتين أو قيعان (جمع قاع) الموجتين تصطف فوق بعضها البعض أيضًا، فإن قاع الموجة الضوئية الناتجة سيكون عبارة عن مجموع عمق القاعين الأصليين مجتمعين، ففي التداخل البناء تتفاعل موجتان (من نفس الطول الموجي) بطريقة تتماشى مع بعضها البعض، مما يؤدي إلى نشوء موجة جديدة أكبر من الموجة الأصلية.^[٣]

التداخل الهدام

إذا لم تكن الموجتان الضوئيتان محاذيتين لبعضهما البعض تمامًا، (أي أن تكون قمة الموجة الأولى فوق قمة الموجة الثانية، وقاع الموجة الأولى فوق قاع الموجة الثانية)، فعندما يتم سحب قمة الموجة الأولى لأسفل بواسطة قاع الموجة الثانية، ولهذا سيكون للموجة الكلية الناتجة قمم أقصر من قمم الموجتين الأصليتين، وقيعان أقل عمقًا من قيعان الموجتين الأصليتين، ولهذا فإن التداخل يعتبر هدامًا أو مدمرًا.^[٣]