مدونة سودانية ٢٣ مدونة سودانية ٢٣

آخر الأخبار

جاري التحميل ...

إكتشافات نيوتن في علم الضوء والبصريات

إكتشافات نيوتن في علم الضوء والبصريات

إكتشافات نيوتن الحديثه :

كان مجال الضوء والبصريات Optics من أكثر المجالات العلمية التي استهوت نيوتن وبرع فيها فتوصل في هذا المجال إلي عدة إكتشافات وإختراعات

ألوان الطيف :

نحن نعرف الأن أن الضوء الأبيض هو مزيج من عدة ألوان .. وأننا إذا عملنا علي تفريق حزمة ضوئيه ، كما بوضع مخروط زجاجي أمامها ، ظهرت لنا الألوان المختلفه المكونه للضوء الأبيض ، وهي سبعه ألوان تسمي لألوان الطيف وتشمل علي : الأحمر ، البرتقالي ، الأصفر ، الأخضر ، الأزرق ، النيلي ، البنفسجي .

الأبيض والأسود:

وقبل إكتشافات نيوتن كانت هذه الألوان غير معروفه . وكان يُعتقد أن كل الألوان عباره عن مزيج من الأبيض والأسود بدرجات متفاوته ، فالضوء الأبيض يمكن أن يتغير إلي الأحمر بإضافة قليل من الأسود وإضافة الكثير من الأسود ينتج عنه الأزرق وهي معتقدات خاطئه .

 تجارب هوك وديكارت :

كما أهتم بدراسة الضوء روبرت هوك وديكارت ، وحاولا من قبل نيوتن العمل علي تفريق حزمة ضوئية لكنهما لم ينجحا في الحصول علي ألوان الطيف .
فقام روبرت هوك بمحاولة تفريق أشعة حزمة ضوئيه خلال مرورها بوعاء زجاجي مملوء بالماء.
وحاول ديكارت عمل نفس الشئ بإستخدام منشور وإستقبال الأشعه الناتجه علي ورقه علي مسافة قريبه لكنه لم يحصل إلا علي اللونين الازرق والأحمر.

أما نيوتن فكان أكثر تدبيراً لتجربته حيث قام بعمل ثقب في جدار للسماح بمرور حزمه ضوئيه ووضع في طريقها منشوراً زجاجياً وإستقبل الألوان الناتجه علي الحائط المقابل .. فظهرت له كل ألوان الطيف.
ولم يكتف نيوتن بذلك ، بل قام كذلك بعد الحصول علي ألون الطيف بوضع المنشور الزجاجي في وضع مقلوب وقد أدي ذلك لإعادة تجمع ألوان الطيف إلي اللون الأبيض.
وتاكد لنيوتن من إعادة التجربه علي النحو السابق بأن الضوء الأبيض يتركب بالفعل من عدة ألوان .. وهي ألوان الطيف أو قوس قزح Rainbow .. والتي تظهر لنا أحياناً في الطبيعه عقب سقوط المطر وتقابل الضوء مع قطرات المطر في الغلاف الجوي للأرض الذي يحيط بنا .

نيوتن يفتح الباب لمعرفة الألوان :

بذلك الإكتشاف إستطعنا أن نعرف ألوان الطيف .. والألوان الأساسية التي هي في الحقيقه تمثل كل الألوان الأخري بخلطها بنسب متفاوته وهي : الأحمر ، والأصفر ، والأزرق ، فاللون الأخضر علي سبيل المثال يتكون من خلط اللونين الأصفر والأزرق.

طبيعة الضوء : 
ولكن ماهي طبيعة هذا الضوء الذي نراه والذي ينير لنا حياتنا ؟
أعتقد ديكارت أن الضوء ناتج من ضغط الأثير .
أما نيوتن فأعتقد أن الضوء مركب من جسيمات دقيقه Corpuscules وبسبب هذه الطبيعه يمكنه الإنتشار أو السفر من مكان لأخر .
وقد ذكر العالم إنشتاين فيما بعد أن الضوء مركب من أجزاء صغيره تسمي فوتونات 
ونحن نعرف الأن أن الضوء مركب من موجات كهرومغناطيسيه بأطوال مختلفه ولكن في الحقيقه أن تفسير تركيب الضوء من موجات أو من جسيمات صغيره ( فوتونات ) يعد كلاهما مقبولاً من جانب العلماء

السؤال المحير :

ولكن بقي سؤال مهم ، وهو :
لماذا نري الأشياء بألوان مختلفه ؟
فلماذا نري مثلاً أوراق الشجر خضراء ؟
قبل إكتشافات نيوت ، كان المفهوم السائد هو أن اللون يعد جزءاً من الجسم نفسه.
ولكن بعد صدور كتاب نيوتن عن البصريات Optics أصبح من الممكن تفهم أن الجسم يظهر بلون معين بناء علي اللون أو الألوان التي يعكسهاز
فنحن نري مثلاً أوراق الشجر خضراء لانها تمتص كل الألوان الأخري ( لإستخدام طاقاتها في عملية التمثيل الضوئي ) بينما تعكس لأعيننا اللون الأخضر وبالتالي نراها بهذا اللون .
أما الأجسام التي تمتص كل الألوان ولا تعكس شيئاً فنراها بالتالي سوداء .

تلسكوب نيوتن:

أعطي نيوتن مجموعه من المحاضرات لطلابه عن علم البصريات والتي كانت تحمل نظريات علمية متقدمه بالنسبه لتلك الفتره .
وإستطاع أن يصنع بيديه جهاز تلسكوب تغلب من خلاله علي مشكلات الإنعكاس السابقة والتي كانت تتسبب في رؤية محودة غير نقية .
وقام نيوتن بنفسه بتشكيل وتهذيب المراه المستخدمه في ذلك التلسكوب .
ومن الطريف أن تلسكوب نيوتن بلغ طوله 15 سنتميتراً فقط لكنه كان قادراً علي تكبير الرؤيه بنفس كفاءة تلسكوب طوله ثلاثه أمتاراً .
إن نيوتن إستطاع من خلال تجهيز ذلك التلسكوب الحصول علي صورة نقيه لم تكن مهيأن بالتلسكوبات السابقه ، وذلك لإستخدامه المرأه بدلاً من العدسه .

فبالأخذ بإكتشاف نيوتن بأن الضوء يتركب من عدة ألوان مختلفه فإن إستخدام العدسات يؤدي لتفرقة هذه الألوان عندما يمر الضوء بالعدسه مما يؤدي للحصول علي صوره مشهوهة وهو مايسمي علمياً الزيغ اللوني Chromatic aberration
أما مع إستخدام مراه ، فإن الضوء ينعكس علي سطح المرأه ولا يخترقها ، مما يؤدي بالتالي للحصول علي صورة أكثر نقاء.

وقد إقترح العالم الإسكوتلندي جيمس جريجوري من قبل فكرة إستخدام مرايا في التلسكوبات بدلاً من إستخدام عدسات ، ولكن التطبيق العملي الناجح لتلك الفكرة جاء علي يد نيوتن .

نيوتن ينضم للجمعية الملكية :

وأرسل تلسكوب نيوتن إلي الجمعيه الملكيه The Royal Society وحاز علي إعجاب كبير .. وكان ذلك الإنجاز كفيلاً بانضمام نيوتن إلي الجمعيه الملكيه ليكون عضواً بها .
كما نشرت الجمعيه الملكيه مجموعه من أبحاث نيوتن عن الضوء والألوان تحت إسم السجلات النقديه والتحليليه أو محاضرات في النقد والتحليل Philosophical Transactions والتي ظلت مادة علمية مادة علميه مهمه تدرس لفترات طويله.

نيوتن .. في أزهي فتراته العلميه كان شرف كبير لأي عالم أن ينضم للجمعيه الملكيه البريطانيه مع مرور الوقت أصبح نيوتن رئيساً لها في سنة 1703 م

روبرت هوك يتهم نيوتن بسرقة أفكاره :

تلسكوب نيوتن جعله يكتسب مزيداً من الشهره والألمعيه .
ومع ظهور نظريات نيوتن الجديده عن الضوء والألوان والتي نشرت في سنة 1672م تحت إسم النظرية الجديده عن الضوء والألوان اتهمه العالم الإنجليزي وزميله في الجامعه روبرت هوك بسرقة أفكاره .
كان هوك من أبرز العلماء الذين إستخدموا المجهر في دراسة الكائنات الدقيقه .. وهو أول من وصف الخليه وأطلق عليها هذا الإسم The Cell ونشر أبحاثه عن الكائنات الدقيقه في كتاب كان يحمل إسم :
فن النمنمه في الكتابة أو الرسم بإستعمال المجهر Micrographia .
لكن هُوك كان ملتوياً حد الطباع .. وهو ما أدي إلي حدوث إحتدام طويل بين هُوك ونيوتن لم يسفر عن شئ إلا عن إحساس نيوتن بالضغينة والأسف . خاصة وأنه في تلك الفتره قد توفيت أمه المريضه التي كان يقوم برعايتها ، مما زاد من إحساسة بالوحده وقسوة الحياة .


حريق في منزل نيوتن :

ومن الطريف أن أعمال وأبحاث نيوتن المهمه في علم البصريات Optics لم تنشر إلا بعد مرور 30 سنه . وكان من أسباب ذلك حدوث حريق بسيط أدي إلي تشويه النسخه الأصلية التي كتبها نيوتن بيده .
لقد كان من عادة نيوتن أن يحتفظ بشمعة موقدة داخل منزله علي مكتبه عندما يخرج للتمشيه مع كلبه ( دياموند )
وفي إحدي الليالي تسللت النيران من الشمعه إلي الأوراق الموجوده علي المكتب وإلتهمت بعضها .
كان نيوتن مغرماً بالحيوانات الأليفه فكان لديه كلب وقطه ومن الطريف أن نيوتن أول من أخترع الباب المزود بفتحه سفليه لخروج ودخول القطط حتي لا يشعر بالإزعاج ولا يضطر لفتح الباب . وقد وضع نيوتن علي مكان الفتحه قطعة نسيج لتغطيتها .


عن الكاتب

Unknown

التعليقات


اتصل بنا

إذا أعجبك محتوى مدونتنا نتمنى البقاء على تواصل دائم ، فقط قم بإدخال بريدك الإلكتروني للإشتراك في بريد المدونة السريع ليصلك جديد المدونة أولاً بأول ، كما يمكنك إرسال رساله بالضغط على الزر المجاور ...

تبرع لدفع تكاليف الموقع عبر الباي بال

تبرع لدفع تكاليف الموقع عبر بنك الخرطوم

مرحباً بك أنت الزائر رقم

جميع الحقوق محفوظة

مدونة سودانية ٢٣