تسجيل الدخول

تسجيل

تحول السطح اللامع إلى الأسود الحالك

المؤلف:  جيرل ووكر

المصدر:  سيرك الفيزياء الطائر

الجزء والصفحة:  ص760

2025-09-23

436

تتّسم شفرة الموسى المزدوج الحد العادي باللمعان. أما إذا خزنت الكثير من الشفرات معًا ثم ضغطت على هذه لمجموعة، فإن جانب المجموعة المرصوص فيه الجوانب الحادة سيُصبح أسود. فكيف يُمكن أن تصبح الأسطح اللامعة سوداء؟

شكل 1: شعاع ضوء ينعكس بين حافتين مائلتين لشفرتي موسيين.

من الواضح أن الكرتون الأسود أكثر سوادًا من الكرتون الأبيض. هل يُمكنك التوصل إلى طريقة يمكن من خلالها أن يصبح الكرتون الأبيض أكثر سوادًا من الكرتون الأسود عند إضاءة كل منهما بالمصباح نفسه؟

الجواب: عندما يدخل شعاع الضوء الفراغ الموجود بين الحافات المائلة للشفرات المتجاورة، فإنه ينعكس مرات عديدة قبل الخروج (انظر الشكل 1). وحوالي 45 في المائة من الضوء الساقط يُمتص عند كل انعكاس؛ ومن ثَمَّ فإن الضوء الذي يُغادر الشفرات في النهاية ينخفض في شدَّته ليصبح فقط نسبة مئوية قليلة من شدته المبدئية، مما يمنح المظهر القاتم لكي تجعل الكرتون الأبيض أكثر سوادًا من الكرتون الأسود اصنع صندوقًا من الكرتون الأبيض، واجعل «خارج الصندوق» قاتمًا بحبر أسود غير لامع، واثقب ثقبًا في أحد جوانب الصندوق جاعلا قُطر الثَّقب أقل من 10 في المائة من طول حافة الصندوق. ثم وجه مصباحًا نحو الجانب المثقوب. سوف يتشتَّت الضوء الذي يدخل هذا الثقب مرات عديدة داخل الصندوق. عند كل نقطة تشتَّت لن يمتص الكرتون الأبيض إلا قدرًا قليلا من الضوء، لكن نظرًا للتشتُّت مرات عديدة فإن الضوء الذي يخرج في النهاية من الثقب يكون خافتا بشكل كبير.

على النقيض من ذلك، فإن الضوء الذي يُنير خارج الصندوق المطلي بالحبر يمتصه الحبر امتصاصًا كبيرًا، لكن نظرًا لتشتت هذا الضوء لمرة واحدة فقط فإنك تعترض من الضوء الآتي من خارج الصندوق قدرًا أكبر من ذلك الآتي من داخل الثقب. وهكذا يكون الثقب الذي ينقل الضوء من الحيز الداخلي (الأبيض أكثر قتامة من الكرتون الأسود.