آلية تطور الضوء عبر الزمن وأهميته لدى الإنسان

2000 موسوعة الكويت العلمية للأطفال الجزء الثالث

مؤسسة الكويت للتقدم العلمي

آلية تطور الضوء أهمية الضوء التاريخ الفيزياء

كان الناس في قديم الزمان يستيقظون مع شروق الشمس و ينامون مع غروبها لأنه ليس بإمكانهم الحركة و النشاط دون ضوء، و لم يكن لديهم مصدر للضوء غير الشمس.

ومع أن القمر عندما يكون بدرا يخفف عن الإنسان الظلام الذي يحيط به ليلا، فإن إضاءته لم تكن كافية.

وعندما اكتشف الإنسان النار اكتشف أيضا أن لهيبها يمكن أن يبدد ظلام الليل قليلا، و بدأ يحاول الاستفادة من هذا الاكتشاف لتوفير إضاءة مناسبة لأغراضه المختلفة، وهكذا بدأ عنده ما يسمى بالإضاءة الصناعية.

 

والإضاءة، سواء أكانت طبيعية أم صناعية، ينبغي أن تناسب الغرض منها.

فالإضاءة التي تناسب المكاتب و غرف الدراسة، مثلا، لا تناسب غرف النوم، و إضاءة المنازل تختلف بشكل كبير عن إضاءة الشوارع، و لكن ينبغي ألا ننسى أنه مهما كان الغرض من الإضاءة فإنها تتأثر بأمرين مهمين، هما: مصدر الإضاءة و ظروف الإضاءة.

 

فعندما نريد، مثلا، أن نوفر إضاءة مناسبة لغرفة الدراسة، فإن علينا مراعاة التالي:

– أن يكون الضوء الصناعي قريب الشبه جدا من الضوء الطبيعي (ضوء الشمس)، و هذا يقتضي العناية باختيار المصابيح، فتفضل مصابيح «الفلورسنت» في هذه الحالة.

– أن تكون كمية الضوء التي تقع على صفحة الكتاب مناسبة، و يعبر عن كمية الضوء الساقطة على سطح ما «بشدة الاستضاءة». و تتأثر شدة الاستضاءة بقوة المنبع الضوئي.

 

فإننا إذا زدنا قوة المنبع إلى مثليها ازدادت شدة الاستضاءة إلى مثليها أيضا. كذلك تتأثر شدة الاستضاءة أيضا ببعد منبع الضوء عن السطح الذي يضيئه.

فإذا زاد بعد المنبع عن السطح فإن شدة الاستضاءة تقل على هذا السطح لأن مساحته تزداد مع البعد، بينما كمية الضوء الساقطة عليه تبقى ثابتة.

وهكذا عندما نريد إضاءة شارع فينبغي أن نلاحظ أن المصابيح توزع الضوء على أرض الشارع بصورة أفضل إذا كانت مرتفعة. و لكن ارتفاعها يقلل شدة الاستضاءة، و لهذا يجب زيادة قوة المصابيح.

 

وقد تطورت المصادر الصناعية للضوء مع تطور الحضارة الإنسانية.

ففي البداية كانت المشاعل، و هي عصي متينة تلف بالخرق عند أحد طرفيها و تغمس في الزيت أو القار ثم تشعل فتوفر عند إشعالها مصدرا لا بأس به للإضاءة، لكنه كثير الدخان و ينشر كمية كبيرة من الحرارة.

بعد ذلك أصبح الناس يستخدمون القناديل و الأسرجة، و هي أوان تملأ بالزيت الذي تغمس فيه فتيلة من القماش أو الليف النباتي.

والقناديل قليلة الدخان و تعطي إضاءة أفضل من المشاعل، و قد عني بها الناس في الحضارات القديمة و صنعوها بأشكال فنية متعددة، و من مواد مختلفة كالزجاج و البرونز.

 

واستمر التطور، فاخترعت الشموع، و مصابيح الغاز (الذي كان يستخرج من الفحم الحجري) والكيروسين (الذي كان يستخرج من النفط).

ثم دخلت الكهرباء ميدان الإضاءة على يد عالم اسمه «سير همفري ديفي» و اخترع توماس إديسون أول مصباح كهربائي صالح للاستخدام من الناحية العملية.

ومنذ ذلك الحين تعددت أشكال المصابيح الكهربائية و تحسن أداؤها حتى أصبحت اليوم أفضل وسائل الإضاءة.

 

نحن نستطيع بوسائل الإضاءة الحديثة المتنوعة أن نجعل الليل المظلم مضيئا كالنهار.

وهكذا يتمكن الناس في هذا العصر من ممارسة نشاطهم ليلا، في معاهد العلم و المستشفيات و المصانع، و مواصلة أسفارهم و تنقلاتهم آمنين.

كما أنهم يستطيعون ان يتمتعوا بالتسلية و الترفيه المباح في الأندية و المسارح و دور السينما، و إقامة المباريات الشائقة و العروض الرائعة تحت الأضواء الساطعة.

 

ولكن ينبغي ألا ننسى أن الله قد جعل الليل لنا للراحة، فنحصل على كفايتنا من النوم فيه حتى تتجدد قوانا لنشاط يوم جديد.

وتستطيع بعض الأحياء، من البكتيريا، و غيرها من الكائنات الدقيقة، و الأحياء البحرية و الديدان و الحشرات أن تطلق من أجسامها أضواء جميلة، متخذة من ذلك وسيلة للاتصال فيما بينها أو لاجتذاب فرائسها.

ويمتاز الضوء الذي تصدره الكائنات الحية عن وسائل الإضاءة الصناعية بأنه ضوء بارد لا تنطلق معه حرارة، و يعرف هذا بظاهرة «الإضاءة الحيوية».

[KSAGRelatedArticles] [ASPDRelatedArticles]