يعدّ تحليل الضوء ظاهرة رائعة ومثيرة للإعجاب، خاصة عندما يتم مراقبتها أثناء مرور الضوء الأبيض عبر منحنى بسيط مثل المنشور الزجاجي. هذا التحويل الرائع للألوان يجسد جوهر فهمنا للعلاقات المعقدة بين قوانين الفيزياء والموجات الكهرومغناطيسية.
إليك تفاصيل هذه الرحلة الملونة عبر عالم الضوء:
ما هو الضوء وماذا يعني "تحليل" الضوء؟
يتكون الضوء الأبيض من مجموعة متداخلة ومتنوعة من ألوان الطيف المرئي - وهو نطاق محدود من ترددات الإشعاعات الكهرومغناطيسية التي يمكن لعينا البشرية رؤيتها مباشرة. تشمل تلك الألوان السبعة الرئيسية: الأحمر والبني والبرتقالي والأصفر والأخضر والأزرق والبنفسجي.
عندما يمر الضوء الأبيض عبر جسم شفاف مثل المنشور الزجاجي، يحدث ما يسمى بانحراف الأساس أو 'الانكسار'. تُغير المواد الشفافة مسار الفوتونات (وحدات الضوء) بناءً على اختلاف مؤشرات انكسارها والتي تعتمد بدورها على خصائص وطول موجتها. يؤدي هذا الاختلاف في المسارات الناتجة عن درجات متفاوتة من الانكسار لكل طول موجي مختلف داخل طيف الضوء الواسع إلى الفصل الظاهر لهذه الألوان الفردية بطريقة منظمة ومنسقة بشكل جميل.
كيف يفسر لنا علم الفيزياء عمليّة تحليل الضوء؟
يمكن شرح عملية التحليل باستخدام مصطلحات رياضية وفلكية أساسية. تساهم سرعات الضوء المتغيرة ضمن الطبقات الرقيقة لمادة المنشور في ميلان اتجاه انتشار أشعة الطيف النابعة منه. وفقا لقانون سنل، ترتفع نسبة الانحراف كلما اقتربنا نحو نهاية الطيف الأقصر توفيراً ('اللون الأكثر دموية' كاللون البنفسجي). وعلى الجانب الآخر، تتعرض الأمواج ذات الأطوال الأكبر للتشتت بدرجة أقل مما يشير إليه القانون نفسه، وهذا يفسر أيضا سبب ظهور اللون الأحمر خارج منطقة الانهزام المركزي بالقرب من حواف المثلث الثلاثيني المنتشر للحزمة المائلة للهالة الأرضية الخارجية في سماء الليل الهادئ بعد الغروب مباشرةً قبل طلوع أول شعاع للشمس مجدداً. وبذلك تظهر خمسة ألوان رئيسية محاطة بلوني بنفسجي وأحمر غامقيْن.[١] [٢]
ماذا عن ظاهرة قوس قزح الطبيعية الجميلة!؟
قوس قزح ليس مجرد عرض بصري ساحر ولكنه نتاج مباشر لتحليل الضوء أيضاً. إن هذ العنصر الديجرامي الخلاب المنتظم والذي يبدو بارزا للغاية حتى وإن كان غير ثابت بإطلاق بسبب عوامل الجاذبية والتغيرات الموسمية وغيرها الكثير ،يتم إنتاجه نتيجة لتفاعلات مركبة تعود بجذورها الأولى إلى التأثيرات البيئية المحلية وخصائص سطح القطرات الصغيرة جدا للمياه المعلقة في الجو والتي تعمل كمجالات اختبار ثنائية البؤرة تبحث فيها اشعة الشمس لأنتاج مجموعتنا الشهيرة والمعروف باسم قوس الروح المطمئنة .حيث تدخل اشعة الشمس خلال طبقتها اﻷعلى فتتعالى الى الداخل ثم تستعيد طريق العودة بخارجٍ جديد ولكن باتجاه آخر تمامآ مخلفة خلف ظهر تلك قطرات الماء خارطة ملونة كاملة لاتفاقيات مستعرضاتها باﻹضافة لإمكانيات أخرى يستغلها العلم حديثآ لصنع تكنولوجيات جديدة لاستخداماته اليومية وسطعته الخاصة بكشف أسرار الكون واسرار الحياة نفسها... [٣][٤].
المراجع الرئيسية : [1](https://www.britannica.com/science/light#ref98999), [2](https://physics.info/rainbow/) ,[3](http://www.howstuffworks.com/science/atmospheric-phenomena/ra… ),[4](https://www.nasa.gov/audience/forstudents/k-4/stories/nasa-know… )
