تفسيرات العلماء لطبيعة الضوء

2014 الثورة العلمية

براون بير

مؤسسة الكويت للتقدم العلمي

طبيعة الضوء خواص الضوء الفيزياء

أظهرت الدراسات العلمية الأولى الخواص المختلفة للضوء – كيف ينحني بالعدسات ، وكيف يلقي الظلال ، وحتى كيف يقطع المسافة بسرعة – لكن ما هو أساسي لفهم تلك الخواص هو معرفة طبيعة  الضوء ذاته .

وبشكل خاص ، هل يتألف الضوء من تيار من جسيمات دقيقة  ، ويتحرك كالرصاصات التي تنطلق من رشاش بندقية  أم أن الضوء يتألف من موجات قادرة على الامتداد عبر الفراغ الشاسع للفضاء ؟

من الواضح أن الأشعة المتوازية للضوء تنحني عندما تمر عبر عدسة ،  وتصل إلى المحرق .

ويسمح تركيز الأشعة باستخدام عدسة مكبرة كعدسة حارقة ، وهذه طريقة تطبيقية معروفة منذ العصور القديمة  .

في عام 212 قبل الميلاد يُحكى أن العالم اليوناني أرخميدس ( حوالي 287 – 212 قبل الميلاد ) استخدم عدسة حارقة لتدمير سفن من الأسطول الروماني في مدينة سيراكيوز .

أول من قام بقياس انحناء الضوء بهذه الطريقة كان عالم الرياضيات الهولندي ويليبرود سنيل ( 1580 – 1626 ) .

في عام 1621 . وجد أنه عندما يمر شعاع ضوء عبر قطعة من الزجاج فإن  زاوية السقوط  ( التي يدخل فيها الزجاج ) تتعلق بزاوية الانكسار ( وهي الزاوية التي ينحني من خلالها شعاع الضوء ) عن طريق خاصية الزجاج المعروفة اليوم باسم معامل الإنكسار .

توصل عالم رياضيات آخر ، وهو الفرنسي بيير دو فيرما ( 1601 – 65 ) إلى فهم كيفية القاء الضوء للظلال اذ قال إن ذلك يحدث لأن الضوء يقطع المسافة دائماً في خطوط مستقيمة – فهو لن " يلتف حول الزوايا "  . وقد تم اقتراح  هذا المبدأ المعروف بمبدأ فيرما في عام 1640 . كما أنه لاحظ أن الضوء يقطع المسافات بسرعة أبطأ في وسط أكثر كثافة .