هل تخيّلت حياتك دون ألوانٍ من قبل؟ كم هو شيءٌ بشع!
من أين أتت الألوان؟
الضوء الأبيض عبارة عن خليط من كل الألوان، بما فيها تلك الألوان التي لا تراها العين البشرية. وعندما نقول أن شيئًا ما له لون، فما نقصده حقًا هو أنّالضوء الخاص بمَدىً مُعيّن من الأطوال الموجية ينعكس بقوةٍ أكثر من ضوء باقي الأطوال الموجية.
وبناءً على سلوك المادة في وجود الضوء، تظهر لنا مُلوَّنة، مُعتمِدةً على عاملين أساسييْن؛ أولهما: أي مادة تتكون من عدد من الذرات والإلكترونات، ولكن كل مادة لها عددٌ مختلفٌ من الذرّات، وبالتالي عددٌ مختلفٌ من الإلكترونات. بهذه الطريقة، عندما يصطدم الضوء بالمادة، تحدث أحد هذه الظواهر الآتية أو أكثر:
- الانعكاس والتشتُّت:
أغلب الأشياء تعكس الضوء، ولكن بعضها يعكس الضوء أكثرمن الآخر، مثل الفلزات. وهذا مُرتبط بعدد الإلكترونات الحرة التي يمكنها الانتقال من ذرة إلى أخرى بسهولة. بدلًا من امتصاص الطاقة من الضوء، فإنّ الإلكترونات الحرة تهتز والطاقة الضوئية يتم إرسالها (تنعكس) من المواد بنفس تردد الضوء الأصلي القادم. - الامتصاص:
عندما لا يوجد انعكاس (الجسم قاتم غير شفاف)، فإن تردد مصدر الضوءالقادم يساوي أو يقارب التردد الاهتزازي لإلكترونات المادة المعطاة. وهكذا تَمتص الإلكترونات معظم الطاقة القادمة، مع قليل أو عدم انعكاس. - الإرسال:
إذا كانت الطاقة الضوئية القادمة أقل بكثير أو أكبر بكثير من الطاقة الضوئية المطلوبة للإلكترونات لتجعل الجسم يهتز ــفإنّ الضوء سيمر خلال المادة دون تغيُّر. وبهذه الطريقة سوف تبدو المادة شفافةً لعين الإنسان، كالزجاج على سبيل المثال. - الانكسار:
إذا كانت طاقة الضوء القادم هي نفس التردد الاهتزازي للإلكترونات في المادة، فإن الضوء قادرٌ على التغلغل داخل المادة، مُسبِّبًا اهتزازات صغيرة للإلكترونات. بعد ذلك، تمرّ الاهتزازات من ذرة لأخرى؛ كل ذرة تهتز عند نفس تردد مصدر الضوء الوارد. وهذا يجعل الضوء يبدو منحنيًا داخل المادة. على سبيل المثال: القش في كوب من الماء، فالجزء تحت الماء يبدو منحنيًا.
والعامل الثاني؛كلٌّ من العين البشرية والعقل يترجمان الضوء إلى لون. فمستقبلات الضوء في العين تنقل رسائل إلى المخ، فيَنتُج إحساسٌ مألوف باللون. وشبكية العين مغطاة بالملايين من الخلايا الحساسة للضوء، بعضها على شكل قضبان، وبعضها على شكل مخروط. إن هذه المستقبلات هي التي تعالج الضوء، ومن ثم ترسِل المعلومات إلى القشرة البصرية.
القضبان متمركزةٌ حول حافة الشبكية، وترسل المعلومات بالأبيض والأسود.
والمستقبلات المخروطية تنقل مستوياتٍ أعلى من شدة الضوء التي تخلق الإحساس باللون والحدة البصرية.
هذه الخلايا، تعمل بالاتحاد مع الخلايا العصبية الموصِّلة، لتعطي الدماغ ما يكفيه من المعلومات لتفسير الألوان وتسميتها.
ولنتخصّص أكثر، بنظرةٍ أعمق،سنأتي بمثال له علاقةبموضوعنا:
من التساؤلات التي يجب أن نعيرها اهتمامًا فيما يخص هذا الموضوع؛ من أين تأتي ألوان الشفق (الفجر)؟
الشمس تُشع كل الألوان المرئية، وهذا ما يجعل ضوء الشمس يبدو أبيض، بينما طيف الضوء المرئي المرتبط بالشفق مقيَّد ومحدَّد أكثر من ذلك بكثير. يَحدث الشفق عن طريق اصطدام جسيمات مشحونة في الرياح الشمسية بذرات وأيونات الغلاف الجوي. تجعل التصادمات إلكترونات ذرات الغلاف الجوي مُثارة. وعندما تعود الإلكترونات إلى مستوياتها الأصلية، فإنّ هذه الذرات تُطلق ضوءًا مرئيًّا بأطوال موجية مميزة، لتُنتج ألوان هذا العرض الجميل الذي نراه.
تعتمد ألوان الشفق على الأطوال الموجية للضوء المنبعث. ويتم تحديد ذلك عن طريق غازٍ معين في الغلاف الجوي، وحالته الكهربية، وطاقة الجسيمات التي تضرب غاز الغلاف الجوي.
يتكون الغلاف الجوي بشكل أساسي من الأكسجين والنيتروجين، حيث تنبعث ألوانٌ مميزة من خطوط أطياف كل منهما.
الأكسجين الذري مسؤول عن لونين أساسييْن: الأخضر والأحمر. أما النيتروجين فيُنتج اللونين الأزرق والأحمر القاتم.
_______________________________________
إعداد: AmiraEsmail
مراجعة علمية : Esraa Adel
مراجعة لُغوية: عمر المختار
تصميم:
__________________________________
المصادر:
#الباحثون_المصريون
