9 حيود أمثلة الضوء: البصيرة التفصيلية والحقائق 


نلاحظ سلوك الانعراج للضوء في الحياة اليومية. في هذه القطعة ، سألقي نظرة على بعض الجوانب المتميزة لانحراف الضوء وأشرحها بإيجاز. 

فيما يلي عدد قليل من أمثلة حيود الضوء الواردة أدناه ؛

قرص مدمج  

على الأقراص المضغوطة ، فإن ظاهرة الحيود هو أكثر عرضة. يتلألأ غطاء القرص المضغوط وبه العديد من الثقوب. عندما يضرب الضوء سطح قرص مضغوط ، ينحرف جزء منه ، بينما ينعكس الباقي. وبسبب هذا ، يظهر نمط يشبه قوس قزح على سطح قرص مضغوط. 

صورة ثلاثية الأبعاد

ينعكس الضوء بطرق مختلفة عندما يمر عبر الهولوغرام ، مما يخلق صورًا مادية وصناعية للعنصر المستخدم للكشف عن الفيلم. ترتيب التداخل هو نفسه الذي ينتج عن الكائن. يوفر لك توجيه نظرك حول نمط التداخل ، مثل التحديق مباشرة في العنصر ، وجهات نظر بديلة.

نتيجة لذلك ، تبدو الصورة ثلاثية الأبعاد وتحاكي العنصر. إنه إبداع رائع له مستقبل واعد. يستخدم الانعراج لإنشاء تصور ثلاثي الأبعاد للصورة في صورة ثلاثية الأبعاد. يتم تشتيت نسخ مختلفة من الصورة وتصل إلى العدسة من اتجاهات مختلفة ، مما ينتج عنه ملف تدخل .

باستخدام هذا التكوين ، يتم ترك الطبقة الثلاثية الأبعاد للإسقاط. في النهاية ، خلق تجربة ثلاثية الأبعاد لنا. 

شعاع من الضوء يدخل غرفة مضاءة بشكل خافت

تحدث ظاهرة فريدة عندما يخترق الضوء مكانًا مظلمًا من فتحة صغيرة. تستخدم كلمة "حيود" لشرح هذه الظاهرة.  يحدث هذا عندما يكون حجم الجسم أو الفتحة (في هذه الحالة ، حافة الثقب الصغير) مكافئًا لطول موجة شعاع الضوء! الانعراج هو تغلغل الضوء في المناطق التي كانت تحت الظل سابقًا 

أشعة الضوء "تنحني" (ليس حرفيا) عندما تلامس سطح الفتحة الضيقة تسبب هذا الانعراج. يتشتت السطوع لاحقًا إلى حد أقصى مركزي وبعد ذلك حول قمم المركز التي تتضاءل في العرض والسطوع لأنها تشع إلى الخارج بسبب الانعراج. 

الأشعة الشفقية: 

في البصريات الجوية ، الحزم الشفقية هي أشعة شمسية تبدو منتشرة من بقعة منعزلة من السماء. هذه الحزم عبارة عن أعمدة لرياح ضوء الشمس تنقسم مع مناطق مظللة بالغيوم أكثر قتامة ، والتي تتدفق عبر الفتحات في السحابة أو بين الهياكل الأخرى. ينبع المصطلح من حقيقة أنها أكثر شيوعًا خلال الساعات الشفقية (الفجر والغسق) ، عندما تكون التباينات بين الضوء والظل أكثر وضوحًا. 

قد يكون الجميع قد شهدوا هذا المشهد الرائع مرة واحدة على الأقل في حياتهم. الأشعة الشفقية ، التي يشار إليها غالبًا باسم أشعة السماء ، هي أشعة ذات مظهر مذهل. تنحرف الحزم وتحول اتجاهها أثناء محاولتها الوصول إلى الأرض ولكن الضباب يعيقها. الانعراج هو انحناء الحزمة الناتج عن حدوث عائق في مساره المعتاد. قد تخبر الآخرين عن سبب اعتقادك أن مشهدًا جميلًا للغاية مرة أخرى. 

حيود الأشعة السينية: 

بسبب تباعدها المنتظم ، تنتج ذرات البلورة نمط تداخل للأشعة المتضمنة في موجة دخول من الأشعة السينية في حيود الأشعة السينية. تعمل الوجوه المجهرية للبلورات على الأشعة السينية بنفس الطريقة الدقيقة التي تعمل بها الشبكة التي يتم التحكم فيها بشكل موحد على شعاع ضوئي.  

نظرًا لأن مصدر الأشعة السينية أحادي اللون يتعامل مع سطح مستهدف ، فإن تشتت تلك الأشعة السينية عبر الذرات داخل السطح المستهدف هو التأثير المسيطر. تتفاعل الأشعة السينية المشتتة بشكل بناء وهدام في المواد ذات التنظيم الموحد (أي البلورية). هذه هي آلية الانعراج.

قانون براج ، nλ = 2dsinθ، يصف حيود الأشعة السينية باستخدام بلورات (ثيتا). يتم تحديد أنماط الحيود التي يمكن الوصول إليها من خلال حجم وشكل خلية وحدة المادة. يؤثر نوع وتكوين الجسيمات في ترتيب الشبكة على شدة الموجات المنعرجة.  

من ناحية أخرى ، فإن معظم المواد عبارة عن مجاميع أو مساحيق متعددة البلورات ، والتي تتكون من العديد من البلورات الصغيرة في جميع التكوينات التي يمكن تصورها. بمجرد تركيز مصدر الأشعة السينية على الغبار ذي البلورات المحاذاة بشكل عشوائي ، سوف يرصد الشعاع جميع الأسطح بين الذرية المحتملة. سيتم تحديد كل الحدود القصوى الممكنة للحيود من الغبار إذا كانت زاوية الملاحظة متغيرة باستمرار. 

يمر الماء من فجوة صغيرة

يحدث الانعراج عندما يخرج الماء عبر ثقب وينتشر. تزداد درجة الانعراج مع زيادة الطول الموجي للموجة. إذا كان عرض التباعد يكافئ الطول الموجي تقريبًا ، يحدث معظم الانعراج. 

عندما يتلامس الماء المتحرك في البحيرة مع شق صغير ، فمن المحتمل أن يقطع حركته المعتادة. منحنيات موجة الماء على جانبي الفتحة. مثل هذا الانحناء لموجة الماء هو مثال آخر على الانعراج. 

الهالة القمرية / الشمسية

الضوء الذي يمر عبر قطرات الضباب ينحرف وينتشر عندما تكون الفجوة بين القطرات قابلة للمقارنة مع الطول الموجي للضوء المرئي. الإضاءة التي نلاحظها ناشئة من القمر في سماء صافية ، على سبيل المثال ، تأتي مباشرة من القمر. على العكس من ذلك ، إذا كان هناك غطاء سحابة صغير بين العارض والقمر ، فإن انحراف ضوء القمر وتشتته ينتج عنه إضاءة أكثر إشراقًا مقارنةً بالواقع.

تُعرف "حلقة" الضوء التي تحيط بالشمس أو القمر باسم الهالة. يشير مصطلح الهالة إلى دائرة السطوع التي تتطور حول الشمس أو القمر بعد ضوء الشمس أو ينحرف ضوء القمر عن طريق الرطوبة المجهرية أو جزيئات الجليد. الهالة القمرية هي حلقة القمر ، بينما الإكليل الشمسي هو حلقة الشمس. 

نحن قادرون على التقاط الصوت إذا قيل بصوت عالٍ. هل سنكون قادرين على التقاط الصوت إذا كان الشخص الذي يصيح يقف خلف شجرة عملاقة ويصيح بنفس القوة؟ نعم ، فلماذا لا يتم إعاقة الصوت إذا كانت هناك شجرة ضخمة في الطريق؟ والسبب في ذلك هو أن الصوت يمر ويضرب أذننا عبر ظاهرة الحيود. 

نظرًا لأن نفس العملية التي تمكّن الأشعة من الانحناء حول الحواجز تسمح لها أيضًا بالتمدد من خلال ثقوب صغيرة ، فقد يفكر المرء في أن الانحراف له طابع متناقض. إن خاصية الانعراج هذه لها الكثير من التداعيات. بصرف النظر عن القدرة على الاستماع إلى الضوضاء عند الوقوف خارج الغرفة ، فإن هذا يمتد للخارج موجات الصوت له آثار على عزل الصوت في الغرفة.

نظرًا لأن أي ثقوب تسمح للضوضاء من الخارج بالانتشار في الغرفة ، فإن الإسكات الفعال يتطلب مساحة محكمة الإغلاق. إنه لأمر مدهش مقدار الضوضاء التي تدخل عبر صدع صغير. يجب أن تكون حاويات نظام السماعات محكمة الغلق لأسباب مماثلة. 

حلقة من الضوء حول المصدر

عندما نحدق في بعض مصادر الإضاءة المحيطة بنا ، سنرى أن ضوء الشمس لا ينتقل بالضبط في المسار المستقيم ؛ بدلاً من ذلك ، ينحرف جزء صغير من ناتج الإضاءة بالقرب من الأصل. ينسب الضوء إلى انتشار الأوساخ وجزيئات الهباء الجوي حوله. 

إشارة نشر 

في نقل البيانات اللاسلكي المطول ، يعد الانعراج أمرًا بالغ الأهمية. يعد انتشار خط البصر عبر مسافات بعيدة أمرًا مستحيلًا بسبب وجه الأرض المنحني والحواجز الهائلة. لهذا السبب ، لكي تحقق الرسالة هدفها ، نحتاج إلى انعراج متعدد المستويات.

تستمر الرسالة في ضرب الحواجز بينما يتم تعزيزها في نفس الوقت بمساعدة المعززات حتى تصل إلى هدفها. الحيود مسؤول عن عدد مكالمات الهاتف التي يمكنك إجراؤها. 

الأسئلة المتداولة | الأسئلة الشائعة 

س: ماذا يعني الانعراج ولكن لماذا يحدث؟ 

الانعراج هو تمدد الموجات عندما تمر عبر فتحة أو حول حواجز.

يحدث ذلك إذا كانت الفتحة أو العائق بنفس الحجم مثل الطول الموجي للشعاع الداخل. عرض افتتاح صغير نسبيًا ، فإن الغالبية العظمى من الموجة محجوبة. 

س: هل يمكن أن تنحرف الأطوال الموجية الأصغر بشكل أسرع من الموجات الأطول؟ 

يحدث الانعراج في زوايا مختلفة بناءً على الطول الموجي للضوء ، مع أطوال موجية منخفضة تنحرف بزاوية أكثر انحدارًا من الطول الموجي الأعلى.

SAKSHI كم

أنا ساكشي شارما ، لقد أكملت تخرجي في الفيزياء التطبيقية. أحب الاستكشاف في مجالات مختلفة وكتابة المقالات هي واحدة منها. في مقالاتي ، أحاول تقديم الفيزياء بأكثر الطرق فهمًا للقراء.

آخر المقالات