في هذا المقال سيتم الإجابة على سؤال يسمى انحراف الموجات عن مسارها حول الشقوق الضيقة، بعد التعرف على مفهوم الموجات بالتفصيل، ومن ثم سيتم الإجابة على السؤال بشكل واضح من خلال شرح الإجابة فيزيائيا.
مفهوم الموجات
الموجات هي شكل من أشكال نقل الطاقة، وهي عبارة عن ضربة تنتشر في بيئات معينة ومن مكان إلى آخر بطريقة منتظمة، ومن أكثر الأمثلة شيوعًا للموجات هي الموجات السطحية التي تنتقل على الماء، بالإضافة إلى ذلك الصوت والضوء والجسيمات دون الذرية جميعها لها خصائص موجية، ويعتمد انتشار الموجة عبر وسط على خصائص الوسط، إذ تتطلب الموجات الميكانيكية مثل الصوت وسطًا للانتقال عبره، بينما الضوء والموجات الكهرومغناطيسية لا تحتاج إلى وسط للانتقال. من خلال ويمكن أن تنتشر في فراغ.
يسمى انحراف الموجات حول الشقوق الضيقة
الضوء طاقة مشعة وتتميز موجاته بخصائص عديدة عندما ينتقل في أوساط مختلفة. من الممكن أن تتداخل موجات الضوء، أو تنكسر، أو تنتشر، أو تحيود، أو تنعكس، أو تتفرق، ومن الممكن أن ينتقل الضوء إلى أي مكان، في الفراغ، ومن خلال الحواف، والفتحات، والشقوق الضيقة، وهنا انحراف الموجات عن ويسمى مسارها حول الشقوق الضيقة بظاهرة الحيود، حيث تُعرف ظاهرة الحيود بأنها خاصية موجية للإشعاع الكهرومغناطيسي، وهي تتسبب في انحناء الإشعاع أثناء مروره عبر الحواف أو خلال الفتحات، أو حول الشقوق الضيقة، وتزداد تأثيرات الحيود عندما تقترب مسافة من الفتحة ويتم تحديدها من خلال الطول الموجي للشعاع. وينتج عن حيود الشعاع تداخل ينتج عنه حلقات أو خطوط أو نقاط ساطعة ومظلمة اعتمادًا على هندسة الجسم المسبب للحيود. ومن أمثلة الحيود مرور شعاع الشمس عبر السحب أو ظاهرة قوس قزح.
أنواع الحيود
هناك نوعان مختلفان من حيود الضوء:
- حيود فريسنل: الذي يصف سلوك الضوء عند الانتقال بين الوسائط ذات معاملات الانكسار النسبية.
- حيود فراونهوفرهو حيود شعاع الضوء الموازي بعيدًا عن الجسم الحيود.
أمثلة على انحراف الموجات
هناك أمثلة كثيرة على ظاهرة الحيود، خاصة من الحياة اليومية، منها ما يلي:
- انعكاس الضوء بألوان قوس قزح عند إضاءة القرص المضغوط.
- تظهر الشمس باللون الأحمر عند غروب الشمس.
- ظلال الكائنات الحية.
- ثني الضوء في زوايا الباب.
- حيود الأشعة السينية.
- انفصال اللون الأبيض وتشكل قوس قزح في يوم ممطر مشمس.
وفي الختام، فإن ما قدمه هذا المقال هو إجابة لسؤال يسمى انحراف الموجات عن مسارها حول الشقوق الضيقة، كما أن لها تطبيقات كثيرة حولنا، لا نكاد نعرفها، وإذا عرفناها لا نعرفها فنعلم أنها مثال لظاهرة الحيود، أو أننا نجهل مبدأ عملها، وكل ما سبق أن حددناه.