هل الضوء جسيم أم موجة؟ حيث يعتبر الضوء أحد أنواع الإشعاع في الطيف الكهرومغناطيسي ، والضوء هو أساس عملية الرؤية في الكائنات الحية ، وفي هذا المقال سنتحدث عن تفاصيل الضوء وسنشرح لنا ما طبيعة الضوء هو وما إذا كان يعتبر جسيمًا أم موجة.
هل الضوء جسيم ام موجة
ما هو الضوء في الفيزياء
الضوء هو أحد أنواع الطيف الكهرومغناطيسي المسؤول عن عملية الرؤية في الكائنات الحية ، حيث يكون هذا الطيف مرئيًا للعين البشرية ومعظم أعين الحيوانات والكائنات الحية ، وعادةً ما يكون للضوء المرئي طول موجي قدره 400 إلى 700 نانومتر ، فكيف يكون هذا الطيف المرئي بين الأشعة تحت الحمراء ، التي لها طول موجي أطول من الضوء ، والأشعة فوق البنفسجية لها أطوال موجية أقصر من الضوء ، وهذا الضوء يتميز بكثافته ، واتجاه انتشاره ، وطيف التردد أو الطول الموجي. والاستقطاب ، وكأن هذه الخصائص تميز الضوء الأقوى عن الأضعف. في الواقع ، تبلغ سرعة الضوء في الفراغ حوالي 299792458 مترًا في الثانية ، وهذه السرعة هي الحد الأعلى للسرعة في الكون وفقًا لنظرية أينشتاين في النسبية ، لذا فإن سرعة الضوء هي أحد الثوابت الأساسية لكن سرعة الضوء تتأثر بطبيعة المادة التي تمر عبرها ، وهو ما يسمى بالوسط ، أي أن سرعة الضوء تكون أضعف في الماء أو حتى في الزجاج مقارنة بسرعة الضوء في مكنسة. وعلى عكس الصوت ، لا يحتاج الضوء إلى وسيط للانتقال من مكان إلى آخر.[1]
هل الضوء جسيم ام موجة
شاهد أيضاً: معلومات مهمة عن نظرية سرعة الضوء.
هل الضوء جسيم أم موجة؟
للضوء خاصيتان معًا تجعله موجة أو جسيمًا ، وقد يبدو هذا غريبًا بعض الشيء ، ولكن تم إثبات ذلك في تجارب علمية مع الضوء ، حيث أكد أينشتاين أن الضوء عبارة عن جسيم يسمى الفوتون ، وأن تدفق الضوء الفوتونات الضوئية هي عبارة عن موجات ، وقد تم إثبات الطبيعة المزدوجة للضوء كجسيم وموجة في تجارب العلم الحديث ، وجاءت هذه الفكرة لأينشتاين من خلال تجاربه مع الضوء. بحث الفيزيائي الألماني ألبرت أينشتاين عن التأثير الكهروضوئي ووجد أن الإلكترونات تطير من سطح معدن معرض للضوء ، ولاحظ أينشتاين أن طاقة الإلكترونات أو الإلكترونات الضوئية التي تترك المعدن لا تتغير ، وما إذا كان الضوء لا يتغير ضعيفًا أو قويًا ، أي أنه لا يتأثر بشدة الضوء ، وهذا يناقض فكرة أن الضوء هو موجة ، لأنه إذا كان الضوء عبارة عن موجة ، فيجب على الضوء القوي أن يضغط على الإلكترونات الضوئية بقوة كبيرة ، وشيء آخر محير في التجربة هي كيف تتكاثر الإلكترونات الضوئية عند تعرضها لضوء قوي ، وهذا هو سبب شرح أينشتاين للتأثير الكهروضوئي بقوله أن الضوء نفسه عبارة عن جسيم ، وهذا هو سبب فوزه بجائزة نوبل في الفيزياء ، وبفضل عمل Max Planner ، Erwin شرودنجر وألبرت أينشتاين وبول ديراك ولويس دي بروي وآرثر كومبتون ونيلز بور وغيرهم من العلماء ، تدعي النظرية العلمية الحديثة أن الضوء مزدوج في الجنس هو جسيم وموجة.[2]
هل الضوء جسيم ام موجة
انظر أيضًا: البحث عن الضوء والطاقة الكمومية
تاريخ دراسة طبيعة الضوء
هل الضوء جسيم ام موجة
في الواقع ، وراء مسألة ما إذا كان الضوء جسيمًا أم موجة ، له تاريخ طويل من البحث والبحث والنظريات العلمية ، وقد اختلف العلماء ذات مرة حول طبيعة الضوء ، وفيما يلي ملخص لتاريخ البحث. عن طبيعة الضوء وهي:[3]
طبيعة الضوء في نيوتن
هل الضوء جسيم ام موجة
منذ حوالي عام 1700 م ، توصل السير إسحاق نيوتن إلى استنتاج مفاده أن الضوء عبارة عن مجموعة من الجسيمات ، والسبب في اعتقاد نيوتن أن الضوء هو جسيم هو أن الضوء ينتقل في خط مستقيم ، في حين أن الفيزيائي الإنجليزي السير إسحاق نيوتن ، المعروف باسم قانون الجاذبية الكونية. أدركت أن للضوء خصائص شبيهة بالتردد عندما استخدمت المنشور لفصل ضوء الشمس إلى الألوان المكونة له. ومع ذلك ، فقد اعتقد أن الضوء كان جسيمًا لأن محيط الظل الناتج عن الضوء كان حادًا وواضحًا.
طبيعة نور جريمالدي وهيجنز
تم اقتراح نظرية الموجة ، التي تنص على أن الضوء عبارة عن موجة ، في نفس الوقت تقريبًا مع نظرية نيوتن للضوء ، حيث اكتشف الفيزيائي الإيطالي فرانشيسكو ماريا جريمالدي ظاهرة حيود الضوء وأشار إلى أنها تشبه سلوك الموجات. ثم أسس الفيزيائي الهولندي كريستيان هيغنز نظرية موجات الضوء. أعلن مبدأ Huygens للضوء.
هل الضوء جسيم ام موجة
طبيعة الضوء في فرينل والشباب
بعد حوالي 100 عام من عصر نيوتن ، اعتقد الفيزيائي الفرنسي أوغستين جان فرينيل أن الضوء عبارة عن موجة ، وأن موجات الضوء لها طول موجي قصير جدًا ، وفي عام 1815 م اخترع قوانين الفيزياء. كما اقترح أن انعكاس وانكسار الضوء في هذا الفضاء مليء بوسط يعرف باسم الأثير ، لأن الموجات تحتاج إلى وسيط متجه.
طبيعة ضوء ماكسويل
هل الضوء جسيم ام موجة
قدم الفيزيائي الاسكتلندي جيمس كليرك ماكسويل نظرية الضوء التالية ، والتي تنبأت بوجود موجات كهرومغناطيسية ، لم يتم تأكيد وجودها حتى هذا الوقت ، ومن تنبؤاته ولد مفهوم الضوء كموجة ، كما كان ماكسويل يعتقد ذلك خفيفة. إنها موجة من الموجات الكهرومغناطيسية ، وفي عام 1861 م. قدم ماكسويل أربع معادلات لنظرية الكهرومغناطيسية ، والتي توضح أن المجالات المغناطيسية والمجالات الكهربائية مرتبطة ارتباطًا وثيقًا ببعضها البعض ، مما أدى إلى إدخال مفهوم الموجات الكهرومغناطيسية مع الضوء المرئي. بحثا عن الضوء.
طبيعة ضوء أينشتاين
في الواقع ، اختفت نظرية الضوء كجسيم تمامًا حتى نهاية القرن التاسع عشر ، عندما أعادها ألبرت أينشتاين ، لأن أينشتاين كان يعتقد أن الضوء عبارة عن جسيم يسمى الفوتون ، وتدفق الفوتونات هو موجة ، وأكد هذه. تمتلك الفوتونات طاقة مساوية لتردد التذبذب الثابت في بلانك ، وأن طاقة الفوتونات هي تردد عالي من التذبذب ، في حين أن شدة الضوء هي عدد الفوتونات ، وفي الوقت الحالي تمتلك الطبيعة المزدوجة للضوء تم إثباته كجسيم وموجة ، وقد تطورت نظريته الأساسية من الكهرومغناطيسية إلى ميكانيكا الكم. انظر أيضًا: كيف يتصرف الضوء مثل الأمواج في نهاية هذا المقال ، نعرف الإجابة على سؤال هل هو جسيم خفيف أم موجة ، ونشرح نظرة عامة مفصلة عن الضوء بالإضافة إلى شرحه. حول كيفية تصرف الضوء كموجة وكجسيم ، ذكرنا تاريخ البحث والبحث حول طبيعة الضوء ، وكذلك سبب اختلاف العلماء حول طبيعة هذا الطيف الكهرومغناطيسي.