نظرية موجة هيغنز الخفيفة
تعرف نظرية موجة هيجن للضوء على أنها موجة تشبه الأمواج الصوتية أو الميكانيكية المنتجة في الماء. من ناحية أخرى ، أكد نيوتن أن الضوء يتكون من جزيئات المواد التي يطلق عليها الجسيمات.
لطالما أثار الضوء اهتمام وفضول الإنسان. بهذه الطريقة ، منذ نشأتها ، كانت إحدى المشكلات الأساسية للفيزياء هي كشف أسرار الضوء.
ب) كل نقطة من الموجة هي بدورها مركز باعث جديد للموجات الثانوية ، التي تنبعث بنفس التردد والسرعة التي تتميز بها الأمواج الأولية. لا يُنظر إلى ما لا نهاية للموجات الثانوية ، بحيث تكون الموجة الناتجة عن هذه الموجات الثانوية هي غلافها.
ومع ذلك ، فإن نظرية موجة هيغنز لم يقبلها العلماء في عصره ، باستثناء بعض الاستثناءات القليلة مثل روبرت هوك.
إن سمعة نيوتن الهائلة والنجاح الكبير الذي توصل إليه الميكانيكا جنبًا إلى جنب مع مشاكل فهم مفهوم الأثير ، تسببت في أن معظم العلماء المعاصرين اختاروا النظرية الجسدية للفيزيائي الإنجليزي.
انعكاس
الانعكاس ظاهرة بصرية تحدث عندما تصطدم الموجة بشكل غير مباشر على سطح فاصل بين وسيطين وتخضع لتغيير الاتجاه ، وتعود إلى الوسيط الأول مع جزء من طاقة الحركة.
قوانين التأمل هي:
القانون الاول
تقع الأشعة المنعكسة ، والحادث والعادي (أو عمودي) ، في نفس المستوى.
القانون الثاني
قيمة زاوية السقوط هي بالضبط نفس قيمة زاوية الانعكاس.
مبدأ هيغنز يسمح لإظهار قوانين التفكير. يتم التحقق من أنه عندما تصل الموجة إلى فصل الوسائط ، تصبح كل نقطة مصدرًا جديدًا ينبعث منها موجات ثانوية. جبهة الموجة المنعكسة هي غلاف الأمواج الثانوية. زاوية واجهة الموجة الثانوية المنعكسة هي بالضبط نفس زاوية الحادث.
الانكسار
ومع ذلك ، فإن الانكسار هو الظاهرة التي تحدث عندما تضرب الموجة بشكل غير مباشر الفجوة بين الوسائط ، والتي لها مؤشر انكسار مختلف.
عندما يحدث هذا ، تخترق الموجة وتنتقل بواسطة الثانية من المتوسط مع جزء من طاقة الحركة. يحدث الانكسار نتيجة للسرعة المختلفة التي تنتشر بها الأمواج في الوسائط المختلفة.
يمكن ملاحظة مثال نموذجي لظاهرة الانكسار عند إدخال كائن جزئيًا (على سبيل المثال ، قلم أو قلم) في كوب من الماء.
قدم مبدأ هيغنز تفسيرا مقنعا حول الانكسار. تعمل النقاط على واجهة الموجة الواقعة على الحدود بين الوسيطين كمصادر جديدة لانتشار الضوء وبالتالي يتغير اتجاه الانتشار.
الحيود
الحيود هو ظاهرة مادية تميز الأمواج (وهي تحدث في جميع أنواع الأمواج) والتي تتكون من انحراف الأمواج عندما يجدون عقبة في طريقهم أو تمر عبر شق.
يجب أن يؤخذ في الاعتبار أن الحيود يحدث فقط عندما يتم تشويه الموجة بسبب عائق تكون أبعاده مماثلة لطول الموجة.
تشرح نظرية هيغنز أنه عندما يسقط الضوء على فتحة ، تصبح جميع نقاط طائرتها مصادر ثانوية للانبعاثات ، كما سبق أن أوضحت سابقًا ، موجات جديدة تتلقى في هذه الحالة اسم الأمواج المنتشرة.
الأسئلة التي لم تتم الإجابة عليها من نظرية هيجنز
ترك مبدأ هيغنز سلسلة من الأسئلة دون إجابة. إن إدعائه بأن كل نقطة من واجهة الموجة كانت بدورها مصدرًا لموجة جديدة ، ولم يوضح سبب انتشار الضوء للخلف وللأمام.
وبالمثل ، لم يكن تفسير مفهوم الأثير مرضيًا تمامًا وكان أحد الأسباب وراء عدم قبول نظريته في البداية.
استعادة نموذج الموجة
لم يكن حتى القرن 19 عندما تم استرداد نموذج الموجة. كان ذلك بفضل إسهامات توماس يونج التي نجحت في شرح جميع ظواهر الضوء على أساس أن الضوء هو موجة طولية.
على وجه الخصوص ، في عام 1801 قام بتجربته الشهيرة ذات الشق المزدوج. باستخدام هذه التجربة ، قام Young باختبار نمط من التداخل في الضوء من مصدر بعيد للضوء عندما ينتشر بعد المرور عبر شقين.
وبالمثل ، أوضح يونغ من خلال نموذج الموجة تناثر الضوء الأبيض بألوان مختلفة من قوس قزح. وأظهر أنه في كل وسيط من الألوان التي تشكل الضوء لها تردد مميز وطول موجة.
وبهذه الطريقة ، أظهر بفضل هذه التجربة طبيعة موجة الضوء.
ومن المثير للاهتمام ، مع مرور الوقت ، أثبتت هذه التجربة أنها أساسية لإظهار موجة ازدواجية الكريات من الضوء ، وهي سمة أساسية لميكانيكا الكم.
