الضوء المرئي هو السبب في أننا قادرون على رؤية أي شيء على الإطلاق، يتحرك الضوء كموجة، دون ذلك، سنكون في ظلام دامس، ولكن في الفيزياء، يمكن أن يشير الضوء إلى أي نوع من الموجات الكهرومغناطيسية : الموجات اللاسلكية أو الموجات الصغرية، أو الأشعة تحت الحمراء أو الضوء المرئي أو الأشعة فوق البنفسجية أو الأشعة السينية أو أشعة جاما .
انعكاس الضوء
عند تسليط الضوء على كائن ما، يمكن أن يحدث عدد من الأشياء، الانعكاس هو عندما يرتد الضوء عن السطح، والانعكاس المرآوي هو عندما ينعكس الضوء عن سطح لامع مثل المرآة، ومع ذلك، يكون الانعكاس المنتشر عندما ينير الضوء على كائن ثابت ، شيء آخر يمكن القيام به هو التنقل عبر المواد، واعتمادا على كيفية القيام بذلك بالضبط، قد نسميها النقل أو الانكسار أو الامتصاص، لكن انتقال الضوء هو عندما تتحرك موجات الضوء طوال المادة دون امتصاصها .
نفاذية الضوء
عندما يتحرك الضوء عبر مادة شفافة (أو شبه شفافة)، يمكن أن ينتقل أو يمتص أو ينعكس، نفاذية المادة هي نسبة الضوء الذي يتحرك طوال الطريق إلى الجانب الآخر، على سبيل المثال، لنفترض أنك تضيء مصباحا يدويا على كتلة زجاجية شبه شفافة/ أنت تبدأ مع 100 ٪ من الضوء الخاص بك، أول ما يحدث هو أن 30 ٪ من هذا الضوء ينعكس على السطح الخارجي للزجاج، وهذا يتركك بنسبة 70 ٪ للمتابعة من خلال كتلة زجاجية، ويتم امتصاص 50 ٪ أخرى من الضوء من قبل الجزيئات داخل كتلة الزجاج نفسها، وهذا يتركك بنسبة 20٪ تمر من الجانب الآخر، لذلك يمكنك القول أن الكتلة الزجاجية لديها نفاذية 20 ٪ .
تعتمد نفاذية المادة على سمكها، لكنها تعتمد أيضا على نوع الضوء (أو الموجات الكهرومغناطيسية) التي تستخدمها، قد تحتوي المادة على نفاذية مختلفة للضوء المرئي أكثر من الأشعة تحت الحمراء أو الأشعة السينية، لهذا السبب تمر أشعة إكس بالمستشفى عبر جلدك حتى تصل إلى العظام، على الرغم من أن الضوء المرئي لا يمكنه ذلك .
موجة ثنائيات الجسيمات
الضوء هو نوع من الإشعاع الكهرومغناطيسي المرئي للعين البشرية، وهو مصنوع من حزم صغيرة تسمى الفوتونات، تتصرف الفوتونات مثل الجزيئات في بعض النواحي وتشبه الأمواج بطرق أخرى، واحدة من خصائص الموجة التي تشبه الضوء هو التردد، فالتردد هو مدى سرعة اهتزاز فوتون من الضوء، التردد يحدد اللون، والضوء ذو التردد العالي هو اللون البنفسجي، في حين أن الضوء ذو التردد المنخفض أحمر .
والتردد متناسب عكسيا مع الطول الموجي – كلما زاد التردد، قلت الأمواج، وتعمل الموجات الراديوية وموجات جاما وغيرها من الموجات الكهرومغناطيسية بالطريقة نفسها التي يعمل بها الضوء، لكن لها ترددات عالية أو منخفضة للغاية لا يمكن للعين رؤيتها .
انتقال الضوء عبر الأشياء
على الرغم من أن الضوء يمكن أن ينتقل من خلال فراغ، فإنه لا يمكن أن ينتقل عبر كل الأشياء، عندما يضرب الضوء كائنا، يمكن أن ينتقل أو ينعكس أو يمتص، ويتكون الجسم من جزيئات، ولكل جزيء إلكترونات قادرة على القفز إلى مستويات طاقة أعلى عن طريق امتصاص الطاقة، وتحتوي الحزمة الخفيفة على كمية معينة من الطاقة فيها وفقا لترددها – كلما زاد التردد، زادت الطاقة .
وإذا كانت هذه الطاقة تقابل أحد مستويات طاقة الإلكترون، فإن الإلكترون سوف يمتصها ويعيد إرسالها، والمواد الشفافة مع ذلك لا تمتص طاقة الفوتون، نظرا لعدم امتصاص الفوتون، فإنه يكون قادر على المرور مباشرة، وبعض المواد تكون شفافة جزئيا أي شبه شفافة، وتمتص بعض الفوتونات وتنقل البعض الآخر، وهذا سيجعل المادة تبدو ملونة، لأنها لا تتجاوز سوى ألوان معينة من الضوء .
انعكاس الضوء
عند تسليط الضوء على كائن ما، يمكن أن يحدث عدد من الأشياء، الانعكاس هو عندما يرتد الضوء عن السطح، والانعكاس المرآوي هو عندما ينعكس الضوء عن سطح لامع مثل المرآة، ومع ذلك، يكون الانعكاس المنتشر عندما ينير الضوء على كائن ثابت ، شيء آخر يمكن القيام به هو التنقل عبر المواد، واعتمادا على كيفية القيام بذلك بالضبط، قد نسميها النقل أو الانكسار أو الامتصاص، لكن انتقال الضوء هو عندما تتحرك موجات الضوء طوال المادة دون امتصاصها .
نفاذية الضوء
عندما يتحرك الضوء عبر مادة شفافة (أو شبه شفافة)، يمكن أن ينتقل أو يمتص أو ينعكس، نفاذية المادة هي نسبة الضوء الذي يتحرك طوال الطريق إلى الجانب الآخر، على سبيل المثال، لنفترض أنك تضيء مصباحا يدويا على كتلة زجاجية شبه شفافة/ أنت تبدأ مع 100 ٪ من الضوء الخاص بك، أول ما يحدث هو أن 30 ٪ من هذا الضوء ينعكس على السطح الخارجي للزجاج، وهذا يتركك بنسبة 70 ٪ للمتابعة من خلال كتلة زجاجية، ويتم امتصاص 50 ٪ أخرى من الضوء من قبل الجزيئات داخل كتلة الزجاج نفسها، وهذا يتركك بنسبة 20٪ تمر من الجانب الآخر، لذلك يمكنك القول أن الكتلة الزجاجية لديها نفاذية 20 ٪ .
تعتمد نفاذية المادة على سمكها، لكنها تعتمد أيضا على نوع الضوء (أو الموجات الكهرومغناطيسية) التي تستخدمها، قد تحتوي المادة على نفاذية مختلفة للضوء المرئي أكثر من الأشعة تحت الحمراء أو الأشعة السينية، لهذا السبب تمر أشعة إكس بالمستشفى عبر جلدك حتى تصل إلى العظام، على الرغم من أن الضوء المرئي لا يمكنه ذلك .
موجة ثنائيات الجسيمات
الضوء هو نوع من الإشعاع الكهرومغناطيسي المرئي للعين البشرية، وهو مصنوع من حزم صغيرة تسمى الفوتونات، تتصرف الفوتونات مثل الجزيئات في بعض النواحي وتشبه الأمواج بطرق أخرى، واحدة من خصائص الموجة التي تشبه الضوء هو التردد، فالتردد هو مدى سرعة اهتزاز فوتون من الضوء، التردد يحدد اللون، والضوء ذو التردد العالي هو اللون البنفسجي، في حين أن الضوء ذو التردد المنخفض أحمر .
والتردد متناسب عكسيا مع الطول الموجي – كلما زاد التردد، قلت الأمواج، وتعمل الموجات الراديوية وموجات جاما وغيرها من الموجات الكهرومغناطيسية بالطريقة نفسها التي يعمل بها الضوء، لكن لها ترددات عالية أو منخفضة للغاية لا يمكن للعين رؤيتها .
انتقال الضوء عبر الأشياء
على الرغم من أن الضوء يمكن أن ينتقل من خلال فراغ، فإنه لا يمكن أن ينتقل عبر كل الأشياء، عندما يضرب الضوء كائنا، يمكن أن ينتقل أو ينعكس أو يمتص، ويتكون الجسم من جزيئات، ولكل جزيء إلكترونات قادرة على القفز إلى مستويات طاقة أعلى عن طريق امتصاص الطاقة، وتحتوي الحزمة الخفيفة على كمية معينة من الطاقة فيها وفقا لترددها – كلما زاد التردد، زادت الطاقة .
وإذا كانت هذه الطاقة تقابل أحد مستويات طاقة الإلكترون، فإن الإلكترون سوف يمتصها ويعيد إرسالها، والمواد الشفافة مع ذلك لا تمتص طاقة الفوتون، نظرا لعدم امتصاص الفوتون، فإنه يكون قادر على المرور مباشرة، وبعض المواد تكون شفافة جزئيا أي شبه شفافة، وتمتص بعض الفوتونات وتنقل البعض الآخر، وهذا سيجعل المادة تبدو ملونة، لأنها لا تتجاوز سوى ألوان معينة من الضوء .
