العلوم الطبيعية

الانكسار وقوس قزح والسراب

تحدث أشياء مذهلة عندما تنحني أشعة الضوء

يعلم الجميع أن لا شيء يتحرك بسرعة أكبر من سرعة الضوء، لكن الضوء لا يتحرك دائماً بأقصى سرعته. فهو لا يصل إلى سرعة مذهلة تبلغ 299,792,458 متراً في الثانية إلاّ في الفراغ Vacuum. وعندما ينتقل الضوء عبر أي مادة أخرى، سواء كان ذلك غلافا جوياً غازيّاً أم كوباً من الماء، فإنه يتفاعل مع الذرات؛ مما يؤدي إلى إبطائه. وإذا اصطدم شعاع الضوء بمادة جديدة بصورة مباشرة؛ فإن الأطوال الموجية تتجمع. فهي تتقارب معاً ومن ثمَّ تتحرك الحزمة بكاملها بوتيرة أبطأ، لكن الضوء يستمر بالتحرك في خط مستقيم. وعندما يصطدم الشعاع بمادة جديدة بزاوية، يحدث شيء مميز. ويتباطأ جزء الشعاع الذي يسقط أولاً، ويبدأ الضوء بالانحناء. ويمارس هذا خداعاً بصريّاً على أعيننا؛ مما يصنع وهم انكسار مصاصة السوائل وبرك الماء على الأراضي الصحراوية الجافة.
تخيل صفّاً من الجنود يسيرون بزاوية نحو خط ما. تتباطأ سرعة كل جندي عندما يصل إلى الخط، لكنهم لن يصلوا جميعاً إلى هناك في الوقت نفسه. وعندما يصل الجندي الأول ويضبط سرعته، يواصل الآخرون سيرهم؛ مما يؤدي إلى تعرّج الخط. ويحدث الشيء نفسه عندما يسقط الضوء على مادة جديدة بزاوية ما.
ويعتمد مقدار انحناء الضوء على «مؤشر انكسار» Refractive Index المادة التي يتحرك عبرها. ويقارن هذا سرعة الضوء في المادة بسرعة الضوء في الفراغ. فمثلاً، يعني مؤشر انكسار قيمته 1.5 أن الضوء ينتقل في الفراغ (الخواء) أسرع بـ 1.5 مرة مما يفعل عبر المادة.

اظهر المزيد

مقالات ذات صلة

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *

زر الذهاب إلى الأعلى
إغلاق
إغلاق