انحناء الضوء: انحناء الضوء حول العقبات

مبدأ حيود الضوء هو كما يلي: عندما يواجه الضوء عقبة أو فتحة صغيرة ، إذا كان حجم العائق أو الفتحة مشابهًا لطول الموجة للضوء أو أصغر منه ، سينحرف الضوء عن مساره الأصلي المستقيم وينتشر في اتجاهات مختلفة. هذا يشبه مجموعة النمل التي تسير في خط مستقيم ؛ عندما تواجه فجوات بين الحجارة التي هي بنفس حجمها تقريبًا ، فإنها ستنتشر عبر الفجوات.

دعونا نلقي نظرة على تجربة تحريف الشق الواحد. عندما يوضع مصدر ضوء أمام حاجز مع فتحة ضيقة ، سيشكل الضوء الذي يمر عبر الفتحة نمطًا من هامش مشرق ومظلمة متناوب على الشاشة. ومع ذلك ، يختلف هذا النمط إلى حد ما عن هامش التدخل. الحافة المركزية هي الأكثر سطوعًا ، مع انخفاض سطوع الهوامش تدريجيًا على أي من الجانبين. يحدث هذا لأن الضوء الذي يمر عبر الشق يمكن اعتباره منبثفًا عن عدة مصادر ضوء جديدة في الشق. تتداخل موجات الضوء من هذه المصادر مع بعضها البعض ، مما يخلق النمط المرصود على الشاشة. يشبه الرياح التي تهب عبر الفجوات في السياج ؛ تشكل الرياح شدة متفاوتة لتدفق الهواء على الجانب الآخر من السياج ، وتتبع هامش انحراق الضوء مبدأ مماثل.

في الأجهزة البصرية ، تؤثر ظاهرة حسم الضوء بشكل كبير على الدقة. على سبيل المثال ، في التلسكوبات والميكروسكوب ، تعمل العدسات مثل فتحات أو عوائق صغيرة ، مما يتسبب في تحول الضوء أثناء مروره. هذا يحد من أصغر التفاصيل التي يمكننا ملاحظتها بوضوح. إذا كان هناك كائنان قريبان جدًا من بعضهما البعض ، فستتداخل أنماط التفرق بينهما ، مما يجعل من الصعب تمييزهما ككيانين منفصلين. هذا يشبه مشاهدة الأشياء البعيدة في يوم ضبابي ؛ بسبب تشتت الضوء وانحراف الضوء ، تظهر الكائنات غير واضحة إلى حد ما.

هناك العديد من الحالات الأخرى لحجّ الضوء في الحياة اليومية. على سبيل المثال ، عندما ننظر إلى قرص مضغوط ، فإن السطح يحتوي على العديد من الأخاديد الدقيقة. عندما يضيء الضوء ، يحدث الانحراف ، ونرى مجموعة من الألوان على القرص المضغوط. يشبه حيود الضوء لعبة مرحة بين الضوء والعقبات ، حيث ينحني الضوء حول العقبات ، مما يخلق تأثيرات بصرية فريدة.