ظاهرة التداخل

2015 علوم القرن الـ21 الطاقة والمادة

براون بير

k

ظاهرة التداخل الفيزياء

هناك ظاهرة مثيرة أخرى تحدث عند عبور الضوء شقوقاً ضيقة. إذا سقط ضوء أحادي اللون – ضوء أحادي طول الموجة أو لون محدد واحد – على شقين، يسبب حيود الضوء عند كل شق انتشار الموجات بزوايا مختلفة.

بقطع كل شعاع قادم من كل شق مسافة تختلف عن المسافة التي يقطعها الشعاع النافذ من الشق الآخر ليسقطا على شاشة موضوعة خلف مستوى الشقين.

إذا كان فرق المسافة التي يقطعها الشعاعان مساوياً لعدد صحيح من الأطوال الموجية يصل الشعاعان إلى الشاشة «في توافق». ونتيجة لذلك يعضد كل شعاع الآخر فيظهر على الشاشة خطٌ براق.

أما الأشعة غير المتوافقة فإنها تلغي أثر بعضها البعض في هذه الظاهرة المعروفة بالتداخل، فينتج عن ذلك شريط أسود على الشاشة. يُسمى النمط من الأشرطة البراقة والمعتمة التي تظهر بهذه الطريقة بأهداب التداخل.

يمكن إنتاج هذه الأهداب بطرق مختلفة وذلك عند انتشار موجات الضوء في توافق عند بعض النقاط وفي عدم توافق عند نقاط أخرى.

مثلاً، عند سقوط الضوء على طبقتين زجاجيتين تفصل بينهما طبقة من الهواء يمكن مشاهدة الأهداب الناتجة عن تداخل الأشعة المنعكسة من على سطح طبقة الزجاج العلوية مع تلك المنعكسة من على سطح الطبقة السفلية، نظراً لاختلاف المسافة التي تقطعها الأشعة للوصول إلى عين الراصد (أو الفلم). يأخذ نمط الأهداب في هذه الحالة شكل حلقات متحدة المركز وتُسمى بحلقات نيوتن1.

 

تحدث ظاهرة التداخل أيضاً للضوء الأبيض، لكن الضوء يتحلل إلى عوامله اللونية أو أطواله الموجبة في هذه الحالة ويسلك كل طول موجي طريقه بمعزل عن الأطوال الموجبة الأخرى مما يؤدي إلى تكون أهداب تداخل تشمل ألوان قوس قزح جميعها. الضوء المنعكس من السطح العلوي والمنعكس من السطح السفلي لغشاء زيتي على صفحة ماء.

ينتج أهدابَ تداخلٍ بهذه الطريقة. يتعلق ظهور الألوان بالتأثير البصري للضوء وليس من الزيت نفسه.

تحدث ظاهرة مماثلة في إنتاج الألوان التي نشاهدها عند انعكاس الضوء من على سطح فقاعة صابون أو من التجويفات الصغيرة الموجودة على أسطح الأقراص المدمجة.

يمكن أيضا مشاهدة تأثير ظاهرة التداخل في الألوان الزاهية التي تبدو عليها أجنحة بعض أنواع الفراشات وريش بعض أنواع الطيور.

 

المترجم

1. هناك عاملان يجب أخذهما في الاعتبار في المثال الأخير: عامل اختلاف المسافة وعامل الاختلاف في معامل الانكسار بين الوسطين.

[KSAGRelatedArticles] [ASPDRelatedArticles]