النظرية الموجية للضوء

‏كان أول من قال بهذه النظرية هو العالم كريستيان هيغنز عام 1678 م وتقول هذه النظرية أن الضوء ينتقل من مصدره على هيئة موجات مشابهة إلى حد ما للموجات المائية الناتجة عن إسقاط حجر في حوض ماء . وبالتالي ، فإن النظرية الموجية تعتبر أن الضوء يتكون من موجات كروية متلاحقة تتحد جميعها في المركز الذي هو مصدر الضوء ، وأن هذه الموجات تنتشر باتجاه نصف القطر الخارج من مركزها . ويطلق على سطح الموجة الذي يتكون من جزيئات الوسط لها الطور نفسه بمقدمة الموجة (Wave Front) .

‏وقد بين هيغنز أنه يمكن ، بناء على هذه النظرية ، تفسير ظاهرة انعكاس الضوء ، وانكسار الضوء العادي ، وانكسار الضوء المزدوج ، والتداخل ، والحيود . ولتفسير هذه الظواهر بناء على هذه النظرية استعان بمبدأ سمي باسمه ، أي مبدأ هيغنز .

‏وقد لقيت هذه النظرية في البداية معارضة شديدة ، وقيل حينئذ لو كان الضوء عبارة عن موجات لكان بإمكان المرء أن يرى من حول الزوايا والانحناءات ، وذلك لأن الموجات تنحني وتنحرف عن الأجسام التي تعترض خط سيرها . ونحن نعلم في الوقت الحاضر ان موجات الضوء قصيرة جدا ، وهي فعلا تحيد عند حواف الأجسام ، وعند الزوايا‌ ، ولكن انحرافها غير ملحوظ نسبيا ، ولهذا السبب لا نستطيع رؤية الأجسام من حول الزوايا ، ولتفسير انتقال الضوء وبسرعة كبيرة جدا افترض هيغنز وجود وسط سمي الأثير يملأ الفراغ بين الأجرام السماوية وقد وضعت لهذا الوسط مواصفات خاصة لتفسير كبر سرعة الضوء فيه .

‏وقد كانت الخطوة المهمة التالية في النظرية الموجية للضوء على يد العالم ماكسويل ، وكان ذلك عام 1873 ‏م ، الذي بحث خصائص الموجات الكهرمغناطيسية وحسب سرعة هذه الموجات بالاعتماد على قياسات كهربائية ومغناطيسية بحتة ، فوجد أنها تساوي 3´10⁸ م/ث .

وفي حدود الخطأ في القياس ، فإن هذه السرعة هذه نفسها سرعة الضوء ومن ثم عبارة للعلماء أن الضوء عبارة عن موجات كهرمغناطيسية . وحيث ان الموجات الكهرومغناطيسية يمكنها ان تسير في الفراغ ، فليس هناك داع لافتراض مادة الأثير بين الشمس والأرض .

‏ولقد الدراسات اللاحقة أن الموجات الكهرمغناطيسية تشمل مدى واسعا من الموجات يسمى بالطيف الكهرمغناطيسي ، ويعد الضوء جزءا من هذا الطيف ، وموجات هذا الطيف تسير كلها بسرعة الضوء وتختلف عن بعضها البعض في الطول الموجي ، وبالتالي في التردد . والجدير بالذكر أن الطول الموجي والتردد لهذه الموجات ترتب معا حسب العلاقة :

c  = f

‏حيث c: سرعة الموجات (وهي سرعة الضوء)

f: تردد الموجات

‏ :الطول الموجي لهذه الموجات .

‏وبالاعتماد على ما سبق . قد يتبادر للذهن أن النظرية الموجية هي النظرية المقبولة للضوء ، لا سيما وانها استطاعت أن تفسر الكثير من الظواهر الضوئية . إلا أن هذه النظرية فشلت في تفسير ظاهرتين اكتشفتا حديثا ، هما : ظاهرة التأثير الكهرضوئي وظاهرة كومبتون.

مواضيع ذات صلة

The momentum of light

Polarization of scattered light

The electric vector of light

Scattering of light

Reflection and refraction

Light

لم يرتدي البحارة نظارات شمسية؟

أسرار قوس قزح

المفعول الكهروضوئي والنظرية الجسيمية والموجية:

الاضطراب في تفسير بنية الضوء (الطبيعة الجسمية الموجية للضوء)

الضوء

الضوء ومم يتالف