الضوء الهندسي

‏إن الضوء المرئي شكل من أشكال الطاقة ، والتي تنتشر كموجات كهرمغناطيسية تنطلق من مصدر الضوء في جميع الاتجاهات ، ولعل أول ما يخطر بالبال هو ان الموجات ومن كافة الأنواع لا تسير في خطوط مستقيمة ، فنحن نسمع الصوت من مصادر بيننا وبينها حواجز ، كذلك فإن موجات الماء تتجاوز الصخور في طريقها لتلتقي بعدما ثانية .

‏وهنا ، لا نستطيع القفز إلى الاستنتاج بان الموجات لا تسير في خطوط مستقيمة ، فماذا لو اعترض الصوت جسم كبير جدا (جبل مثلا) وماذا لو اعترض موجات البحر جسم ذو امتداد (ككاسر الأمواج الأسمنتي) .

‏والصحيح انه وفي أحوال معينة ، يمكن اعتبار الموجات تسير بخطوط مستقيمة إلى درجة كبيرة من الدقة ، وهذه الأحوال عبارة عن ثلاثة شروط :

الأول : ان تكون الأدوات والحواجز المستعملة مع الموجات ذات أبعاد أكبر بكثير من الطول ‏الموجي للموجات .

‏الثاني : إهمال ما يحدث عند الحواف بشكل دقيق وتفصيلي والاكتفاء ، بالنمط العام . الثالث : أن نأخذ حزمة موجية (ضوئية) سمكها أكبر بكثير من طول الموجة .

‏فاذا تحققت هذه الشروط أمكننا اعتبار أن الموجات تسير في خطوط مستقيمة ، وبالتالي يمكن الاستعاضة عن تتبع الموجة كاملة بتتبع نقطة على مقدمة الموجة في أثناء انتشار هذه الموجة وهذا ما يعرف بالشعاع ؛ والشعاع دائما عمودي على مقدمة الموجة .

‏ومن هنا يمكن معاملة الموجات كحزم من الأشعة ترسم كخطوط مستقيمة ، ومن ثم نتتبع انعكاسها وانكسارها في المرايا والعدسات وغيرها . إن الاستعاضة عن الموجة بالأشعة ، والتي نرسمها كخطوط مستقيمة هو ما يعرف بالضوء الهندسي ، والحقيقة أن معالجة الضوء هندسيا أسهل بكثير من معالجتها كموجات باستمرار .

‏إلا إننا في حسابات معينة نرى أن معالجة الموضوع باستخدام الموجات مفيد للغاية ؛ اذ نستخسها لمعرفة كيفية انتشارها ونستخدم مادة لمعرفة كيفية انتشار الموجات . وينص هذا المبدأ على ما يأتي : يمكن اعتبار أي نقطة على مقدمة الموجة كمصدر لموجات كروية ثانوية ، والغلاف المغلف لهذه الموجات الثانوية هو عبارة عن مقدمة الموجة الجيدة . انظر الشكل التالي .

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