تجربة الفيزيائي “توماس يونغ” في مجال الضوء

2011 مكتبة الفيزياء أسس فيزياء الكمّ

إدوارد ويليت

مؤسسة الكويت للتقدم العلمي

الفيزيائي توماس يونغ الضوء الفيزياء

في العام 1801 أجرى الفيزيائي البريطاني توماس يونغ (1773-1829) تجربة رائدة قدّمت دليلاً قوياً يبين أن الضوء له شكل يشبه الموجة.

فقد قام يونغ بتسليط الضوء من مصدر واحد على شاشة تحتوي على شقين ضيقين، وظهر الضوء من خلال الشقين على شاشة ثانية وضعها يونغ على مسافة قريبة خلف الشاشة الأولى.

استنتج يونغ أنه لو كان الضوء مكوّناً من جسيمات فإن كل جسيم سيعبر أحد الشقين في الشاشة الأولى بشكل مستقيم ويستقر على الشاشة الثانية، مما يؤدي إلى إنتاج بقعتين ضوئيتين خلف الشقين مباشرة

 

ومن جهة أخرى لو كان الضوء ذا شكل مشابه لشكل الموجات فمن المتوقع أن ينتشر مجرد عبوره الشقين.

فأمواج البحر تنتشر عبر الميناء بعد أن تدخله من خلال فجوات ضيقة داخل السور البحري.

ولو كان الضوء عبارة عن موجات لمرّ من خلال الشقوق ثم انتشر على الشاشة الثانية ليس هذا فحسب، بل لكان الضوء الذي مرّ عبر أحد الشقين قد اختلط مع الضوء الذي عبَرَ الشق الآخر.

 

عندما تختلط مجموعتان من الموجات مع بعضهما فإن النتائج تتوقف على علاقة الموجات مع بعضها بعضاً، وإذا كانت الموجات متوافقة مع بعضها بصورة كاملة. 

تتطابق قمم الموجات وقيعانها في إحدى المجموعتين مع قمم وقيعان موجات المجموعة الثانية بمنتهى الدقة، ما يؤدي إلى إنتاج موجات بالغة الارتفاع.

أما إذا كانتا غير متوافقتين، فإن قمم إحدى مجموعتي الموجات ستكون متماثلة مع قيعان موجات المجموعة الثانية، ما يؤدي إلى إلغاء الموجتين بعضيهما من دون ظهور أي موجات على الإطلاق ،

 

وإذا كان التوافق بينها ضئيلاً فإننا نحصل على ما يُطلق عليه اسم "الأشكال المتداخلة"، حيث تنطبق أحياناً قمم الموجات مع قيعانها.

وإذا كانت الموجات المذكورة مكوّنة من موجات ضوئية، فإنها تظهر على شكل حزم تتراوح بين الضوء والظُلمة.

عندما سلّط يونغ الضوء عبر الشقين على الشاشة الأولى، شاهد على الشاشة الثانية حزماً متناوبة بين الضوء والظُلمة، وحصل بذلك على دليل واضح يُثبت أن الضوء يظهر على شكل موجات لا جسيمات.

[KSAGRelatedArticles] [ASPDRelatedArticles]