أطياف الإمتصاص والإنكسار

أطياف الإمتصاص والإنكسار

   أطياف الإنكسار :  

انكسار الضوء هو ظاهرة فيزيائية عبرت الفيزياء الكلاسكية بأنها، تغير في موجات الضوء ونظام الحركة التي تحدثها الموجات في الوسط المادى وجزيئات هذا الوسط فتحدت حركة ذات نظام معين تنتقل عبرها الطاقة وعندما تنتقل إلى وسط آخر مختلف في الكثافة فتغير الاتجاه بسبب تغير سرعتها وتتغير سرعة موجتها بسب تقيد حركة الموجات في الوسط الأكبر كثافة فتبطء سرعتها وزيادة الحرية في الانتقال عبر الوسط الأقل. وهو يحصل عند انتقال الموجة من وسط ذي معامل انكسار ما إلى وسط ذي معامل انكسار مختلف. ويحصل الانكسار عند الحد بين الوسطين. وعند الانكسار يتغير الطول الموجي ولكن التردد يبقى ثابتا. ومن الامثلة على الانكسار الموجي تغير اتجاه الضوء عند مروره عبر قطعة زجاجية.
 يوجد علاقة بين الضوء الساقط والضوء المنكسر وهي حسب قانون الانكسار.
  انكسار الضوء هو أحد الظواهر التي يتعرض له الضوء توجد لهذه الظاهرة أهمية كبيرة لفهمنا الطبيعة التي تصادفنا كما أن لها استخدامات تقنية بأجهزة عملية عديدة. انكسارالضوء: هو عبارة عن انحراف الضوء عن مساره عند انتقاله من وسط شفاف إلى وسط شفاف آخر فبدلا من أن يستمر في الحركة على نفس الخط المستقيم الذي كان يستمر فيه ينحرف عن مساره بنقطه انتقاله بين الوسطين.علاقة بين الضوء الساقط والضوء المنحرف هي حسب قانون سنيل. معامل الانكسار n :هو النسبة بين سرعة الضوء في الفراغ وبين سرعته في المادة.
 C=سرعة الضوء في الفراغ (الهواء)
 V=سرعه الضوء في المادة
n لا يوجد له وحدات
n = v/c ·  
  انكسار الضوء: هو تغير اتجاه الشعاع الضوئي عندما يجتاز السطح الفاصل بين وسطين شفافين مختلفين بالكثافة.
·         الكثافة الضوئية لوسط ما: هو المقدار الذي يميز اعتماد سرعة انتشار الضوء على نوع الوسط وتقاس بالقيمة العددية لمعامل الانكسار المطلق للوسط أو هي قدرة الوسط على كسر الأشعة الضوئية عند نفاذها فيه.
·         السطح الفاصل: هو السطح الذي يفصل بين وسطين شفافين مختلفين في الكثافة الضوئية.
·         الشعاع الضوئي الساقط: هو الشعاع المتجه إلى السطح الفاصل ويقابله في نقطة السقوط.
·         زاوية السقوط: هي الزاوية المحصورة بين الشعاع الضوئي الساقط والعمود المقام من نقطة السقوط على السطح الفاصل.
·         الشعاع الضوئي المنكسر: هو المسار الجديد للشعاع الضوئي في الوسط الثاني بعد نفاذه من السطح الفاصل.
·         زاوية الانكسار: هي الزاوية المحصورة بين الشعاع الضوئي المنكسر والعمود المقام من نقطة السقوط على السطح الفاصل.
·         قانون الانكسار الأول: نسبة جيب زاوية السقوط إلى جيب زاوية الانكسار لوسطين معينين هي مقدار ثابت يعرف بمعامل الانكسار النسبي بين الوسطين.
·         قانون الانكسار الثاني: يقع الشعاع الساقط والشعاع المنكسر في مستوى واحد مع العمود المقام من نقطة سقوط الشعاع على السطح الفاصل بين الوسطين.
·         عامل الانكسار النسبي بين وسطين: هو النسبة بين سرعة الضوء في الوسط الأول وسرعة الضوء في الوسط الثاني.
·         معامل الانكسار المطلق لوسط: هو النسبة بين سرعة الضوء في الفراغ أو الهواء وسرعة الضوء في هذا الوسط
·         قانون الانكسار: ناتج ضرب معامل الانكسار المطلق للوسط الأول في جيب زاوية السقوط يساوي ناتج ضرب معامل الانكسار المطلق للوسط الثاني في جيب زاوية الانكسار.  
هناك العديد من التطبيقات العملية لانكسار الضوء، مثل عدسات النظارات، التي تستخدم الانكسار في تعديل الصورة، بتكبيرها مثلا. إن العدسات المقعرة و العدسات المحدبة تكسر الضوء احيانا. ففي العدسات المقعرة ينكسر الضوء عندما يكون وسط المرآة اقل سمكا من طرفيها و كذلك في الرآة المحدبة.


أطياف الإمتصاص :

طيف الامتصاص :- هو طيف مستمر تتخلله خطوط أو حزمه معتمه

ويكون على نوعين :

1:- طيف الامتصاص ألحزمي

يمكن الحصول عليه من إمرار الضوء المنبعث من مصدر طيفه مستمر كمصباح  التنكستن  خلال ماده تمتص الأطوال الموجية . مثل الأجسام الصلبة الشفافة  كزجاجه حمراء مثلا فأنها سوف تمتص بقيه الألوان وتنفذ ألون الأحمر فقط  ليكون طيف امتصاص حزمي ويظهر في الطيف شريط أسود يشمل الأطوال الوجيه التي  امتصتها الزجاجة من الطيف المستمر

وكذلك يمكن الحصول على طيف الامتصاص ألحزمي عند إمرار طيف مسمر في غاز غير  متوهج جزيئي التركيب مثل الأوكسجين والنتروجين وثاني أوكسيد الكربون      

2 :- طيف الامتصاص الخطي

 يمكن الحصول عليه من إمرار الضوء المنبعث من مصدر طيفه مستمر كمصباح  التنكستن  خلال بخار غير متوهج للصوديوم ويكون على شكل طيف مستمر فيه خطان  أسودان

لفهم سبب الامتصاص هذا سواء كان خطي أم حزمي لنفرض أننا قمنا بفحص بخار  متوهج للصوديوم فأننا سوف نجد طيف خطي براق ذو طولين موجيين أي لونين  معينين على أرضيه سوداء   فعند إمرار طيف مستمر بنفس البخار لكنه غير متوهج  فانه سوف يمتص فقط الطولين الموحيين الذين يشعهما فيما لو توهج ذلك البخار

والآن سؤال يطرح نفسه هل طيف الشمس هو طيف انبعاث أم امتصاص

إن الاختبارات البسيطة أثبتت أن طيف الشمس هو طيف انبعاث مستمر ولكن  الاختبارات الدقيقة أثبتت انه طيف امتصاص خطي يحتوي على أكثر من 600 خط  اسود سميت بخطوط فرانهوفر نسبه لمكتشفها

والسبب في ذلك أن الشمس تعطي طيفا مستمرا ولكن غازات الشمس الغير متوهجه  وغازات جو الأرض الغير متوهجه تمتص الأطوال الموجيه التي تبعثها فيما لو  كانت متوهجه .