مفهوم ظاهرة تداخل الضوء
تُعرف ظاهرة تداخل الضوء (بالإنجليزية: Light Interference) على أنّها ظاهرة طبيعية تحدث نتيجة اندماج موجتين ضوئيتين بطريقة عشوائية، حتى تُشكلا موجة ضوئية واحدة بطول موجي أقل أو أكثر، أو متساوي.
مفهوم الضوء
يُعرف الضوء (بالإنجليزية: Light)؛ على أنه إشعاع كهرومغناطيسي ، له أطوال موجية مختلفة، تبدأ من أشعة جاما القصيرة جدًا، وتنتهي في موجات الراديو التي تقاس بالمتر، بعضها مرئي الآخر لا، وتبلغ سرعته في الفراغ (299،792،458 متراً).
أنواع تداخل الموجات الضوئية
تتداخل الموجات الضوئية في طريقتين، والتي توضحهما النقاط الآتية:
تداخل الضوء البناء
تداخل الضوء البنّاء (بالإنجليزية: Constructive interference)، ويحدث هذا النوع من الاندماج عندما تلتقي قمة الموجة الضوئية الأولى مع قمة الموجة الضوئية الثانية حيثُ ينتج عن هذا الالتقاء موجتان في الطور نفسه وبنفس الإزاحة، مشكِّلتان الحد الأقصى من الطول الموجي، وتوضح النقاط الآتية، أشهر التطبيقات العملية على تداخل الضوء البناء:
- الليزر : حيثُ يُستخدم ضوء الليزر لقياس بعض المسافات الطويلة وذلك من خلال؛ حساب المسافة بين نقطتين والذي يتم عن طريق فصل شعاع الليزر وإعادة عكسه مرة أخرى من أسطح مختلفة، ومن ثم تجميع الأشعة المنفصلة وحساب المسافة؛ بتحليل ما يُعرف بهامش التداخل.
- صور بأبعاد ثلاثية: حيثُ تظهر الصورة بأبعادها الثُلاثية عن طريق الصور المجسمة، إذ يتداخل الشعاع المرجعي مسببًا إضاءة الكائن، وينتج مناطق إضاءة مظلمة ومضيئة، مما يؤدي إلى ظهور صورة بأبعاد ثلاثية.
- قوس قزح أو قوس الطيف: يُعد قوس قزح من التطبيقات التي قد تنطبق على كلا النوعين وذلك من خلال؛ تداخل مجموعتين من الضوء المنعكس بشكل البناء مُنتجة ألوان قوس قزح الزاهية.
تداخل الضوء الهدام
تداخل الضوء الهدّام (Destructive interference)، يُمكن اختصار تعريف هذا النوع بأنّه الحالة العكسيّة لتداخل الضوء البناء؛ إذ يحدث هذا التداخل عندما تلتقي قمة الموجة الضوئية الأولى مع قاع الموجة الضوئية الثانية حيثُ ينتج عن هذا الالتقاء موجتان مختلفتان في الطور والإزاحة، مما يُشكل الحد الأدنى من الطول الموجي ، وتوضح النقاط الآتية، أشهر التطبيقات العملية على تداخل الضوء البناء:
- النظارات الشمسية وعدسة الكاميرا والمنظار: إذ يكمن دور التداخل الهدّام في هذا النوع من التطبيقات؛ بإخفاء لون مُعيّن وانعكاس غير المرغوب منها.
- قوس قزح أو قوس الطيف: إذ يكمن التطبيق العملي للتداخل الهدّام؛ عن طريق تداخل مجموعتين من الضوء المنعكس مُنتجة ألوان قوس قزح الدّاكنة.
- فقاعات الصابون: يكمن تطبيق مبدأ التداخل الهدّام؛ بعد خلط الصابون مع القليل من الزيت ونفخها باتجاه أشعة الشّمس، ينتج عنّها تفاعل المادة زيتية مع الضوء مشكلة فقاعات صابونية يتخللها ألوان مختلفة.
دور توماس يونغ في إثبات ظاهرة تداخل الضوء
تدرج العالم يونغ في إثبات ظاهرة تداخل الضوء من خلال؛ مُلاحظته تباعد أشعة الضوء وتداخلها، ومررَّ يونغ الضوء من خلال ثقبين مثبتين بإحكام على شاشة، ولاحظ بعد ذلك تناوب كل من حزم الضوء وحزم الظلام عند نقطة التداخل.
