شروط تشتت الضوء

ما هي شروط تشتت الضوء؟

يُشترط وجود شروط معينة حتى تحدث ظاهرة تشتت الضوء وتفككه إلى ألوانه السبعة الأساسية (ألوان الطيف) في الطبيعة، ومن هذه الشروط وجود جسيمات تمتلك القدرة على تشتيت الطول الموجي للضوء الأبيض إلى أطوال موجية معينة من الضوء بفعالية عالية، بحيث تعمل عمل المنشور الزجاجي الذي يشتت الضوء ويفككه إلى مكوناته الأصلية، فجزيئات الهواء مثل الأكسجين، والنيتروجين على سبيل المثال، تكون ذات حجمٍ صغير، وبالتالي فهي تكون قادرة على تشتيت الأطوال الموجية القصيرة من الضوء، مثل الأزرق والبنفسجي، وعليه فإن جزيئات الهواء هذه هي المسؤولة عن اللون الأزرق للسماء في الأيام المشمسة الصافية.^[١]

أما قطرات السحب التي يبلغ قطرها 20 ميكرومترًا تقريبًا فهي تعد كبيرة بما يكفي لتشتيت جميع الأطوال الموجية المرئية بشكل متساوٍ، وهذا يعني أن كل الضوء الذي يدخل إلى السحب سوف يتشتت، ولهذا تبدو السحب بيضاء اللون.^[١]

ما هي ظاهرة تشتت الضوء؟

تعرف ظاهرة تشتت الضوء (بالإنجليزية: Dispersion of light) بأنها انقسام الشعاع الضوئي الأبيض بعد مروره من خلال منشورٍ زجاجي إلى ألوان الطيف السبعة المكونة له، وهي البنفسجي، والنيلي، والأزرق، والأخضر، والأصفر، والبرتقالي، والأحمر، إذ ينقسم الضوء الأبيض إلى ألوانه الرئيسية المكونة له، بحيث يكون لكل واحدٍ من هذه الألوان تردد مختلف عن الألوان الأخرى، وزوايا مختلفة كذلك.^[٢]

ما الفرق بين تشتت وحيود الضوء؟

حيود الضوء (بالإنجليزية: Diffraction of Light) هو الانحناء الخفيف أو البسيط الذي يحدث للضوء أثناء عبوره في وسطٍ ما، مع وجود جسم أمامه يعيق حركته، فيحاول الضوء الانحناء حول الجسم المعيق لسيتطيع مواصلة حركته، ويعتمد مقدار الانحناء على الحجم النسبي لطول موجة الشعاع الضوئي مقارنة بحجم الفتحة التي يمر الضوء من خلالها، فإذا كان حجم الفتحة أكبر من الطول الموجي للضوء بكثير، فسيكون الانحناء غير ملحوظٍ، أما إذا كان الحجمان متقاربان أو متساويان، فإن مقدار الانحناء يكون كبيرًا وملحوظًا، ويمكن رؤيته بالعين،^[٣] أما التشتت فهو انقسام الضوء الأبيض عند مروره عبر منشور زجاجي إلى ألوانه الأساسية السبعة.^[٢]

ما الفرق بين تشتت وتداخل الضوء؟

تداخل الضوء (بالإنجليزية: Interference of light) هو ظاهرة طبيعية تحدث في كل مكان وزمان، وهو خاصية من خصائص الضوء، وتحدث هذه الظاهرة بسبب تراكب موجتين ضوئيتين مختلفتين وتشكيلهما لموجة ضوئية واحدة، ذات طول موجي أكبر أو أقل أو مساوي للطول الموجي للموجتين الضوئيتين الأصليتين، إذ يتم إنشاء موجات الضوء عشوائيًا بطرق متنوعة، وبواسطة مصادر مختلفة وعديدة، مما يعني إمكانية حدوث التداخل بينها بيسر، ونشوء موجاتٍ ضوئيةٍ جديدة من تداخلها، مما يعني أن الموجات الضوئية التي تخرج من المصدر ليس لها تردد أو سعة أو مواصفات ثابتة دائمًا، إذ يمكن للموجات الضوئية أن تتغير في أي لحظة، أما التشتت فقد تم تعريفه سابقًا.^[٤]