تسجيل الدخول

تسجيل

العيون العاكسة للضوء

المؤلف:  جيرل ووكر

المصدر:  سيرك الفيزياء الطائر

الجزء والصفحة:  ص879

2025-10-02

508

أشعة صغيرة تنساب من كشافك اليدوي عبر الظلام الدامس. وفجأة تظهر عينان لامعتان على ضوء الكشاف، إلا أن خوفك يتلاشى حين تسمع مواءً رقيقًا صادرًا عن قطة. لماذا تبدو عينا القطة لامعتين حين تواجه أشعة كشافك اليدوي مباشرةً، ولكن لا يحدث الشيء نفسه حين تنظر بعيدًا عن ذلك الاتجاه ؟ لماذا قد تنتهي الحال بشخص ما يُصَوِّر فوتوغرافيا بظهور عينيه حمراء في الصورة؟

للمحار المروحي عينان تتكونان من عدسة وشبكية سميكة ومرآة مقعرة (خلف الشبكية). العدسة ضعيفة جدا لدرجة أنه من الصَّعب أن تَكسِر (تثني) شعاع الضوء؛ ومِن ثُمَّ لا يُمكن أن تكون مسئولة عن تكوين أي صورة. علاوة على ذلك، للمحار المروحي عينان ذات عدستين تقعان على الجهة المقابلة للشبكية، مما لا يفسح المجال أمام الشعاع المنكسر ليتقاطع مع شعاع آخر ويكون الصورة، على عكس عيون البشر. إذن، كيف تتكون الصورة في عيني المحار المروحي ؟ المرآة سطح عاكس ممتاز. كيف يُمكن لجهاز بيولوجي أن يحظى بسطح عاكس يضاهي المرايا المعدنية العصرية (أو حتى يتفوق عليها)؟

الجواب: خلف الخلايا المستقبلة للضوء في شبكية عيني القطة توجد طبقة تعكس جزءًا من الضوء عبر هذه الخلايا لكي يُتاح لها فرصة ثانية لامتصاص الضوء. وهذه الكفاءة المتزايدة قد تكون مفيدة لها أثناء التجوال ليلا. وعندما توجه كشافا يدويا إلى عيني القطة وهي تنظر ناحيتك، ترى جزءًا من الضوء ينعكس من مؤخّرة شبكية عيني القطة .

وبالنسبة إلى البشر، الطبقة الموجودة خلف الخلايا المستقبلة للضوء لا تكون عاكسةً مثل عيني القطة ولا تتسبب في لمعان العينين بشكل خاص عند إضاءتهما بكشاف يدوي في الليل. ورغم ذلك، قد تلاحظ ضوءًا منعكسا في الصور إذا نظر المرء مباشرة إلى الكاميرا ذات الفلاش الوامض تنشأ المعلومات الخاصة بالصورة في عينيك من انكسار الضوء بواسطة القرنية وعدسة العين. وفي عين المحار المروحي، تأتي المعلومات من انعكاس الضوء بواسطة المرآة المقعرة الموجودة وراء شبكية العين تنفذ الأشعة إلى عين المحار المروحي وتمرُّ خلال العدسة والشبكية، وتنعكس من المرآة، ثم تتركّز (بسبب الانعكاس) لتكون صورة أثناء وجودها داخل الشبكية.

المرآة ليست عبارة عن طبقة واحدة لمادة عاكسة مثل مرآة حمامك؛ وإنما تتكون من طبقات تبادلية للسيتوبلازم (الذي يحظى بمعامل انكسار مُنخفض) وبلورات الجوانين (الذي يحظى بمعامل انكسار مُرتفع) (ومعامل الانكسار هو مقياس السرعة نفاذ الضوء عبر مادة. وينتقل الضوء ببطء عبر المواد ذات المعامل المرتفع). يصل سمك كل طبقة إلى ربع الطول الموجي للضوء. ونظرًا لهذا السمك والقيم المتغيرة لمعامل الانكسار، تتوافق موجات الضوء المنعكسة بعضها مع بعض، مما ينتج عنه انعكاس لامع أكثر مما يُمكن الحصول عليه من خلال طبقة عاكسة واحدة.