كيفية دراسة انعكاس الضوء: دليل شامل

الضوء

يعتبر الضوء من العناصر الأساسية للعديد من العمليات الحيوية في حياتنا، فهو الأساس لعملية التمثيل الضوئي في النباتات لصنع الغذاء اللازم لها، وهو العنصر المهم حتى تحدث عملية الرؤية لدى الكائنات الحية، بالإضافة إلى استغلال الإنسان له في تحويل الطاقة الضوئيّة إلى عدّة أنواع من الطاقة الأخرى مثل الطاقة الكهربائية كما هو الحال في الخلايا الشمسيّة، وللضوء خصائص عدّة وهي الانكسار، والانعكاس، والانتشار.

تعريف الانعكاس

يعد انعكاس الضوء مصطلحاً فيزيائياً متعلقاً بارتداد الموجات المشكّلة للضوء والفوتونات الخاصّة به، وتحدث عملية الانعكاس عند اصطدام أشعة الضوء بوسط لا يسمح لها بالمرور ويجبرها على تغيير مسارها إلى الجهة المعاكسة.

قياس زاوية الانعكاس

حسب قانون الانعكاس فإن زاوية السقوط متساوية بشكلٍ تام مع زاوية الانعكاس، ويتم قياسها بإسقاط خط عمودي على السطح الذي يعكس الضوء، ويتم قياس زاوية السقوط إما باستخدام قانون فيثاغورس، أو أدوات القياس المختلفة.

أهمية انعكاس الضوء

يستخدم انعكاس الضوء في الكثير من مجالات الحياة ومن أشهرها:

• ما قام به أرخميدس عند عكس الضوء باستخدام مرآة وتركيزه على أشرعة السفن مما أدى إلى حرقها.
• ارتداد الصور على المرايا، فعند الوقوف أمام مرآة فإن خطوط الضوء التي تسقط على سطح المرآة تنعكس بشكل كامل، وتدخل إلى مركز الإبصار لدى الإنسان، وبالتالي يستطيع رؤية نفسه كأن المرآة ترسم صورة كاملة عنه.
• استخدام أشعة الضوء في التصوير، فيركز المصورون على كمية الضوء الساقطة على الجسم المراد تصويره، ومدى انعكاس الضوء على الكاميرا، وخصوصاً عند التصوير الليلي، فيسعى المصور إلى إدخال أكبر كمية من الضوء المنعكس على الجسم إلى الكاميرا حتى يحصل على الصورة المثالية.
• يستخدم انعكاس الضوء في قياس المسافات بين الأجسام، وأشهرها قياس المسافات بين الكواكب والأجرام السماوية، حيث تقاس المسافات بين الكواكب بالسنوات الضوئية، أي مدة سفر الضوء من كوكب إلى آخر وانعكاسه، ويتم هذا القياس باستخدام آلات دقيقة جداً.

عوامل انعكاس الضوء

• ينعكس الضوء عن الأجسام الملساء والتي لا تسمح بالضوء بالمرور من خلالها مثل المرآة، وكلما كان سطح الجسم أملساً أكثر زادت كمية الضوء المنعكس عنه.
• يلعب لون الجسم الساقط عليه الضوء دوراً كبيراً في عملية الانعكاس، فعند سقوط الضوء على اللون الأبيض فإن أغلب الضوء ينعكس إلى الجهة المعاكسة، ولكن عند سقوط الضوء على اللون الأسود فإنه يُمتص بشكل كامل وهذا ما يحدث عند سقوط الضوء على السخانات الشمسية حيث يتحول الضوء إلى طاقة حرارية تستخدم في تسخين المياه.