شرح مفهوم الضوء للأطفال
تتمكن الكائنات الحية على كوكب الأرض، سواء كانوا من البشر أم الحيوانات من الرؤية بسبب وجود "الضوء"، ويعرف الضوء (light) بأنه شكل من أشكال الطاقة ، وتعتبر الشمس المصدر الرئيسي للطاقة الضوئية، والتي بدونها لن تكون هناك نباتات أو حيوانات على سطح الأرض، ولكن الشمس ليست هي المصدر الوحيد للضوء؛ حيث إن هناك مصادر أخرى للضوء مثل الأجسام المحترقة التي تبعث الضوء باحتراقها، بالإضافة إلى بعض أنواع الحيوانات المضيئة مثل اليراعات وأسماك معينة، كما يعد البرق والمصابيح الكهربائية من مصادر الضوء أيضًا.
ما هو الضوء؟
الضوء نوع من الطاقة وشكل من أشكال الإشعاع الكهرومغناطيسي ذو الطول الموجي الذي يمكن رؤيته بواسطة العين البشرية ويوجد في حزم صغيرة تسمى الفوتونات، ولكل موجة من موجات الضوء طول موجي أو تردد معين تراه العين البشرية بلون مختلف، وتستطيع العين البشرية رؤية ألوان قوس قزح السبعة وتمييزها، أما الألوان الأخرى فيمكن رؤيتها فقط باستخدام كاميرات أو أدوات خاصة، ويطلق على الأطوال الموجية التي يقل ترددها عن تردد اللون الأحمر بالأشعة تحت الحمراء، أما الأطوال الموجية التي يقل طول ترددها عن تردد اللون البنفسجي بالأشعة فوق البنفسجية ، وفي الفيزياء يستخدم مصطلح الضوء أيضاً للإشارة إلى الإشعاع الكهرومغناطيسي بأي طول موجي سواء كان مرئيًا أم لا.
ما هي ألوان الضوء التي يمكن رؤيتها بالعين البشرية؟
يستطيع البشر رؤية الضوء في سبعة ألوان مختلفة هي الأحمر (Red) والبرتقالي (Orange) والأصفر (Yellow) والأخضر (Green) والأزرق (Blue) والنيلي (Indigo) والبنفسجي (Violet) واختصار حروف الألوان في الجملة (ROY G BIV)، وتتم عملية الرؤية عبر قيام الأجسام والكائنات بعكس أو امتصاص الألوان السبعة المختلفة للضوء، فتبدو الكائنات بألوان مختلفة بناءً على الألوان التي تعكسها.
ما هو الظل؟
يعرف الظل بأنه:
- الظل هو الضوء الذي يحجبه جسم الكائن.
- يحتاج الظل كي يتشكل إلى وجود مصدر ضوء وكائن أو جسم معتم.
- يمكن لبعض الكائن أن يحجب كامل الضوء أو جزءًا منه.
- يتغير حجم الظل بناءً على مدى قرب الجسم، أو بعده من مصدر الضوء.
ما هي حالات مرور الضوء خلال الأجسام؟
يمر الضوء خلال الأجسام وفق الآليات الآتية:
- يطلق على الأجسام التي تحجب كل مقدار الضوء اسم "الأجسام المعتمة" (Opaque).
- بعض الأجسام لا يمكنها حجم الضوء على الإطلاق مثل النوافذ، وتعرف هذه الأجسام باسم "الأجسام الشفافة" (transparent).
- يطلق على الأجسام التي تحجب جزءًا من الضوء، ويسمح بمرور جزء آخر منه اسم الجسم "شبه شفاف" (translucent)، وتعمل بعض الأجسام شبه الشفافة كمرشحات (filters)، فهي لا تسمح إلا بمرور ألوان معينة من الضوء، ويتكون لها ظلال ملونة.
سرعة الضوء
تعد سرعة الضوء هي أسرع سرعة تم قياسها في الكون حيث أنه لا يوجد شيء قادر على أن يتحرك بسرعة أكبر من السرعة الضوء أو بسرعة قريبة منها، حيث تصل سرعة الضوء في الفراغ إلى سرعة 1079250548.43 كيلو متر في الساعة أي ما يساوي 186282 ميلًا في الثانية، كما أن الضوء ينتقل عبر المادة مثل الهواء أو الماء، وعلى الرغم من كونه أبطأ أثناء المرور عبر المواد إلا أنه لا يزال سريعًا جدًا، فعل سبيل المثال تبعد الشمس حوالي 93 مليون ميل (149668992 كيلو متر) عن الأرض وعلى الرغم من هذه المسافة الهائلة إلأى أن الضوء يستغرق قرابة 8 دقائق للوصول من الشمس إلى الأرض، وحوالي 1.3 ثانية للانتقال من القمر إلى الأرض.
