بحث عَنّْ الضوء وطاقة الكَمْ

مقدمة فِيْ الضوء والطاقة الكَمْومية

عَنّْدما نتحدث عَنّْ البحث عَنّْ الضوء والطاقة الكَمْومية، يجب أن نعلم أن الضوء له علاقة قوية بالطاقة الكَمْومية، وهذه العلاقة تعتمد على ارتباط مفهُوم ومعَنّْى الضوء بالطاقة.
كَمْا نجد العديد من الأمثلة على هذا الارتباط، ومن أبسط الأمثلة التي تدل على هذا الارتباط الوثيق أن الشمس هِيْ أكبر مصدر للضوء على سطح الأرض.
لذلك نجد أنه يمكننا ربط الضوء والطاقة الكَمْومية من خلال العديد من النظريات والتفسيرات التي تعتمد على نظرية أينشتاين والعديد من بعده.

بحوث الطاقة الضوئية والكَمْية

عَنّْدما نتحدث عَنّْ البحث عَنّْ الضوء والطاقة الكَمْومية، نحتاج أولاً إلَّى تحديد ماهِيْة الضوء وتعريف الطاقة الكَمْومية، ثم نبدأ الحديث عَنّْ العلاقة بينهما

1- تعريف الطاقة الضوئية

نتعلم أن الضوء هُو شكل من أشكال الطاقة وأن الطاقة الضوئية تسمى أيضًا الإشعاع الكهرومغناطيسي.
تعتبر الشمس أهم مصدر للضوء على وجه الأرض، فهِيْ المصدر الرئيسي إلَّى جانب بعض المصادر الطبيعية الأخرى بالإضافة إلَّى المصادر الصناعية.
الضوء أيضًا هُو أسرع مادة فِيْ الكون بأسره ولا توجد مادة أسرع منه لأن سرعة الضوء تبلغ 186 ألف ميل فِيْ الثانية.
عَنّْدما نتحدث عَنّْ الطاقة الكَمْومية، نجد أن تعريف الطاقة الكَمْومية هُو التعريف المستخدم لوصف أصغر كَمْية أو طاقة يمكن تبادلها بين الجسيمات. يرجع اسم الطاقة الكَمْومية إلَّى أهمية الطاقة الكَمْومية فِيْ بنائها.
حيث تنص نظرية الكَمْ على أن الضوء مثل المادة يتكون من جزيئات صغيرة جدًا وأن هذه الجسيمات لها خصائص موجية مرتبطة بها.
وجدنا أن الضوء يتكون من جسيمات تعرف باسم الفوتونات، بينما تتكون المادة من جسيمات تعرف بالإلكترونات وجسيمات أخرى تعرف بالبروتونات وأخرى تعرف بالنيوترونات.
تبدأ خصائص الموجة فِيْ الظهُور عَنّْدما تصبح كتلة الجسيم صغيرة جدًا.
من هذه النظرية، يُنظر إلَّى الضوء على أنه يقوم بعمل على شكل جسيم صغير وكَمْوجة.

2- خواص الضوء

للطاقة الضوئية العديد من الخصائص التي تميزها، ومن هذه الخصائص ما يلي

تنتقل الطاقة الضوئية بين الوسائط المختلفة بسرعات مختلفة وبسرعة مذهلة.
لقد استفادت البشرية من قوة الطاقة الضوئية على الرغم من أشكالها المختلفة، فالطاقة الضوئية للشمس تضيء الكون كله وبدونها لا يمكننا أن نعيش حيث تكون الحياة مظلمة.
وبالمثل، تم استخدام طاقة الضوء الموجودة فِيْ النار منذ العصور القديمة لإضاءة الليل ودرء الحيوانات المفترسة.
ثم مع تطور العلم والعقل البشري واختراع العديد من الأجهزة التي تمنحنا طاقة الضوء بمختلف أشكالها واستخداماتها.
على سبيل المثال، تطور اختراع المصابيح والشموع الغازية إلَّى مصابيح كهربائية وتطورات غيرت بشكل كبير الوجود البشري.
من بين الاختراعات، نجد أيضًا ضوء الليزر، وهُو قوة عظيمة لحزم الضوء التي لها تركيز قوي من الطاقة الضوئية.
هذا التركيز شديد الشدة ويستخدم فِيْ أشياء كثيرة مثل الجراحة.
يمكن تلخيص خصائص الضوء لأن الضوء له خاصية الانكسار والانعكاس والتشتت والاستقطاب والامتصاص.

3- دور العلماء فِيْ اكتشاف طاقة الضوء

كان لليونانيين دور فعال فِيْ اكتشاف أن الضوء ينتقل عبر الهُواء عَنّْ طريق الأشعة.
تم استخدام هذا الاكتشاف من الناحية الفنية حيث تم وصف هذا التنقل كجزء من خط مستقيم.
يمتد هذا الجزء فِيْ اتجاه واحد لأنه يدخل بعض الوسائط ذات الكثافة الأكبر من الزجاج والماء.
طور الإغريق أيضًا عددًا من القوانين المهمة التي تحكَمْ عملية الانعكاس والانكسار.
بعد سنوات عديدة من وصول الإغريق إلَّى ذروتهم فِيْ علم الضوء، منذ حوالي 1500 عام.
شرح النور الفِيْزيائي العربي الشهِيْر الحسن بن الهِيْثم، وتحديداً عام 1039 م.
حيث أوضح أن طاقة الضوء تأتي من مصدرها الرئيسي وهُو الشمس، ثم يصطدم الضوء بالجسم وينعكس مرة أخرى على العين.
مع استمرار تقدم العلم وظهُور عصر النهضة بين 1300 م و 1600 م تمت العديد من الدراسات والبحوث المتقدمة فِيْ مجال الضوء.
لكن كان للرسامين دور كبير فِيْ دراسات الضوء لأنهم اهتموا بزاوية الظل والتظليل فِيْ رسوماتهم وكانوا مهتمين بتطبيق خصائص الضوء فِيْ الألوان والصور التي رسموها.
لذلك شارك الرسامون فِيْ اكتشاف إنجازات عميقة متخصصة فِيْ مجال الضوء.

ألوان الطيف الكهرومغناطيسي

عَنّْدما نتحدث عَنّْ أبحاث الضوء والطاقة الكَمْومية، نحتاج إلَّى معرفة ألوان الطيف الكهرومغناطيسي حيث

يتكون من الألوان التالية بالترتيب أحمر – برتقالي – أصفر – أخضر – أزرق – بنفسجي.
إلَّى الألوان السابقة، وهِيْ 6 ألوان، أضاف إليها العالم نيوتن لونًا سابعًا وهُو اللون النيلي.
وموضعه بين اللونين الآخرين الأزرق والبنفسجي وهذا اللون ناتج عَنّْ تداخل لون مع لون آخر مع الطيف.
وذلك لأن الطيف الكهرومغناطيسي يتكون من مجموعة من الموجات الكهرومغناطيسية، وهذه الموجات هِيْ مجموعة كاملة.
يتم توزيع ألوان الطيف الكهرومغناطيسي بسلاسة إلَّى مجموعات أقل بكثير من مستويات الطاقة.
كَمْا يتم توزيعها على ترددات مرتبطة بطول الموجة، سواء كان ذلك الطول الموجي قصيرًا أو طويلًا.
وجدنا أن الطيف الكهرومغناطيسي له العديد من الأمثلة، بما فِيْ ذلك موجات الراديو والميكروويف.
أيضا ضوء الأشعة فوق البنفسجية والأشعة تحت الحمراء وك