physics_2b

a
b
11-6
a
b
تفريق ‏(تحليل)‏ الضوء Dispersion of Light
تتحد ّ د سرعة الضوء في وسط ما من خلال التفاعلات بين الضوء وذرات الوسط.‏
وتعرف من دراستك السابقة أن درجة الحرارة والضغط يرتبطان بطاقة الجسيمات على
المستو الذري،‏ لذا فإن سرعة الضوء تتغير ويتغير تبع ًا لذلك معامل الانكسار للوسط
الغازي قليلا ً مع تغير ّ درجة الحرارة.‏ وبالإضافة إلى ذلك فإن سرعة الضوء ومعامل
الانكسار تتغير للأطوال الموجية المختلفة للضوء في الوسط السائل أو الصلب نفسه.‏
يتحلل الضوء الأبيض إلى طيف من الألوان عند مروره خلال منشور زجاجي،‏ كما
يبين الشكل 11-6a، حيث ت ُسمى هذه الظاهرة بالتفريق.‏ وإذا نظرت بدقة إلى الضوء
الذي يمر خلال المنشور فستلاحظ أن اللون البنفسجي ينكسر أكثر من اللون الأحمر،‏
كما يبين الشكل 11-6b. وهذا يحدث لأن سرعة الضوء البنفسجي خلال الزجاج
أقل من منها للضوء الأحمر؛ حيث إن ترد ّد الضوء البنفسجي أكبر من تردد الضوء
الأحمر،‏ مما يجعله يتفاعل بصورة مختلفة مع ذرات الزجاج،‏ وهذا يؤدي إلى جعل
معامل انكسار الزجاج للضوء البنفسجي أكبر منه للضوء الأحمر.‏
المنشور ليس الوسيلة الوحيدة لتفريق الضوء الأبيض ثم تحليله إلى ألوانه؛
فقوس المطر طيف يتشك ّ ل عندما يتفرق ضوء الشمس بفعل قطرات الماء في الغلاف
الجوي.‏ وينكسر ضوء الشمس الساقط على قطرات الماء،‏ حيث ينكسر كل لون بزاوية
انكسار مختلفة قليلا ً؛ بسبب التفريق كما هو موض ّ ح في الشكل 11-7a. ويحدث
انعكاس داخلي لبعض الضوء على السطح الخلفي للقطرة.‏ وعند خروج الضوء من
القطرة يحدث له انكسار مرة أخر ويزداد التفريق.‏
وعلى الرغم من أن كل قطرة تنتج طيف ًا كاملا ً إلا أن المراقب الموجود بين الشمس
والمطر سير من كل قطرة طولا ً موجي ّ ًا معين ًا للضوء فقط؛ حيث يعتمد الطول
الموجي على المواقع النسبية للشمس،‏ والقطرة،‏ والمراقب،‏ كما يبين الشكل 11-7b.
وسيظهر طيف كامل؛ لأنه يوجد الكثير من القطرات في السماء.‏ وستصنع القطرات
التي تعكس الضوء الأحمر زاوية 42° بالنسبة لأشعة الشمس؛ في حين تصنع القطرات
التي تعكس الضوء الأزرق زاوية ° 40.
11-7
a
b
a
b
129