اسئلة تعليمية

الطيف غير المرئي

الطيف غير المرئي ، تنشأ الترددات والموجات الكهرومغناطيسية الناشئة من ذرات العناصر، ونلاحظ اختلاف أنواع الطيف المرئي والطيف الغير مرئي المختلفة، ومنها المستمر والخطي والذي بدوره ينقسم إلى طيف انبعاث وطيف امتصاص، عند تعريض العنصر للضوء الأبيض نحصل على الطيف الامتصاصي المستمر وعند تعريض العنصر والذرات للإثارة بالتسخين أو عوامل أخرى فإنه ينبعث عنه طيف يسمى طيف انبعاث يتكون من خط ويسمى خط طيفي أو أكثر ويسمى نطاق طيفي، وفي حال مرور الطيف في منشور زجاجي فإنه يتحلل لخطوط الضوء الأبيض المرئي، نوضح هنا ما تتمكن به من إجابة السؤال قارن بين الطيف المرئي والطيف الغير مرئي؟ يتساءل الطلاب والطالبات في المملكة العربية السعودية وخاصة في المنهاج السعودي حول إجابة سؤال يتواجد في كتاب مادة الفيزياء، وهو سؤال يتحدث حول الطيف الغير المرئي، لذلك فإن الإجابة الصحيحة لهذا السؤال ماهو الطيف غير المرئي، وتكون كالتالي:

تعريف الطيف الضوئي

أثناء انتقال الطيف الكامل للضوء المرئي تنفصل الأطوال الموجية إلى الوان الطيف السبعة أو ألوان قوس قزح، لأن كل لون منهم له طول موجي مختلف، فالبنفسج لديه أقصر طول موجي يبلغ حوالي 380 نانومتر، بينما الأحمر لديه أطول طول موجي يقدر بحوالي 700 نانومتر، وتعد الشمس هي المصدر الأساسي لموجات الضوء المرئي التي تتلقاها العين البشرية، ويمكن للعين البشرية رؤية الطبقة الخارجية من الغلاف الجوي للشمس الذي يطلق عليه “الهالة”، لكنه يكون خافت جدا لدرجة أنه لا يمكن رؤيته إلا خلال الكسوف الكلي للشمس .

وعندما تزداد حرارة الأجسام فإنها تشع الطاقة التي تهيمن عليها أطوال موجية أقصر، وتغير لونها أمام أعيننا، وهذا السبب في تحول لهب النار من الأحمر للأزرق، وبالتالي يعرف العلماء درجة حرارة النجوم من خلال ألوانها، وتنتج الشمس ضوءًا أصفر لأن درجة حرارة سطحها تبلغ 5.500 درجة مئوية، وإذا كان سطح الشمس أقل في درجة الحرارة 3000 درجة مئوية على سبيل المثال، فستبدو الشمس باللون الأحمر، بينما إذا كانت الشمس أكثر حرارة 12000 درجة مئوية على سبيل المثال فستبدو زرقاء.

نموذج بور الطيف المرئي

قبل أن نتعرف على الاجابة الصحيحة لسؤال الطيف غير المرئي سنطلعكم على نموذج بور فهو واحد من أهم النماذج التي قد توصل إليها العلماء بعد إجراء العديد من الدراسات البحثية، كما أن نموذج تم اكتشاف من قبل العالم نيلس بور، ويعتبر نموذج بور نموذج دقيق لنظام يحتوى على إلكترون واحد فقط مثل ذرة الهيدروجين او الأيون الأحادي للهيليوم، ولكن إلى ان نموذج بود يتميز بالدقة إلى أنه توجد بعض القصور في هذا النموذج، ومنها:

  • فشل نموذج بور في تفسير أطياف العناصر الأثقل من الهيدروجين، فهي بالكاد تفسر الذرات التي لها إلكترون وحيد.
  • فشل في تحديد الفروق النسبية لخطوط الطيف.
  • فشل في تفسير تواجد خطوط طيف البنية الدقيقة.
  • فشل في تفسير تأثير زيمان والتي تفسر وجود تغير في خطوط الطيف عند وجود مجال مغناطيسي خارجى.

ما هي أنواع الطيف المغناطيسي

لا تخلو أي نتيجة بحث عن الطيف الكهرومغناطيسي عن أنواع الطيف الكهرومغناطيسي المختلفة، فتختلف أنواع الطيف الكهرومغناطيسي باختلاف الطول الموجي والتردد، وينقسم الطيف الكهرومغناطيسي من حيث الترددات إلى عدة أنواع ومنها:

موجات الميكروويف

يتواجد هذا النوع في جهاز الميكروويف كما يوجد في إشارة الهاتف النقال وكذلك إشارات الواي فاي ويتراوح طولها الموجي بين 0.001 متر إلى 0.3 متر.

الموجات فوق البنفسجية

تعتبر الأشعة الأعلى ترددًا من اللون الأرجواني أو البنفسجي الموجود في أشعة الشمس وبالنسبة لطولها الموجي فيتراوح بين 400 نانومتر إلى 10 نانومتر، ولكن يجب الحذر أن التعرض لهذا النوع من الأشعة سوف يسبب حروقًا في الجلد.

أشعة جاما

هي أشعة تقوم بالصدور من خلال التفاعلات النووية وتعتبر الأعلى ترددًا، ويتم استعمال هذه الأشعة كعلاج للأورام السرطانية، ويتم استعمالها أيضًا في تعقيم الطعام بهدف منه وصول البكتيريا إليه وتطهيره من أي بكتيريا موجودة عليه.

ما هو الطيف الغير مرئي

الطيف غير المرئي هو واحد من أهم النماذج التي قد توصل إليها العلماء بعد إجراء الكثير من الدراسات البحثية، ومن الجدير بالذكر أن الطيف غير المرئي يعتبر من النماذج الهامة، والذي لا زال يتم استخدامه كمقدمة لدارسي ميكانيكا الكم، ويتوجب التنويه هنا إلى أن سبب تسمية الطيف الغير مرئي بهذا الاسم وذلك نسبة إلى العالم الفيزيائي نيلس بور، حيث أن العالم نيلس بور قام باقتراح نموذج الطيف المرئي من أجل تمثيل ذرة الهيدروجين، وبهذا التعرف على هذه المعلومات الهامة عن ما هو الطيف الغير المرئي، والذي يعتبر من أشهر النماذج العلمية القديمة والتي لا زالت تُستخدم إلى يومنا هذا، نود أن نتوقف عند سؤال وضح الطيف غير المرئي، وسنتعرف على الإجابة الصحيحة والنموذجية له فيما يلي.

  • انواع الضوء تنقسم الى: الطيف المرئي والضوء المرئي هو نوع واحد من الضوء فقط.
  • اما النوع الاخر فهو الطيف الغير مرئي وينقسم الى:
  • الامواج الطويلة مثل ( الامواج تحت الحمراء )،
  • الامواج القصيرة مثل ( الامواج فوق البنفسجية )،
  • ومن خصائصه : الطول الموجي والتردد، الانكسار، الانعكاس، الانحراف، التراكب او التداخل.

الطيف غير المرئي

والإجابة الصحيحة التي يحتوي عليها سؤال الطيف غير المرئي كانت هي عبارة عن الآتي:

  • السؤال هو: الطيف غير المرئي؟
  • والإجابة هي:( الامواج تحت الحمراء )، والامواج القصيرة مثل ( الامواج فوق البنفسجية )، ومن خصائصه : الطول الموجي والتردد، الانكسار، الانعكاس، الانحراف، التراكب او التداخل.

الطيف غير المرئي، بالإنجليزية هو: Visible spectrum (أو تسمى أحيانا الطيف الضوئي) هو جزء من الطيف الكهرومغناطيسي، وهو مرئي (يمكن اكتشافه من قبل العين البشرية). الطيف الكهرومغناطيسي في هذا المجال من الأطوال الموجية يسمى الضوء المرئي أو ببساطة الضوء. العين البشرية النموذجية تستجيب لأطوال موجية في الهواء حوالي 380 إلى 750 نانومتر. الأطوال الموجية المقابلة في الماء وغيره من الوسائط تنخفض بعامل مساوي لمعامل الانكسار. من حيث التردد، فإن هذا المجال من الطيف الكهرومغناطيسي يقابل 400-790 تيراهيرتز. إن العين تكون أكثر حساسية للضوء عند طول موجة حوالي 555 نانومتر (540 هرتز)، في المنطقة الخضراء من الطيف الضوئي. لا يتضمن الطيف بكل الأحوال جميع الألوان التي تستطيع العين والدماغ البشري تمييزها. الألوان غير المشبعة مثل اللون الوردي، والأرجواني، وقرمزي غير موجدة، على سبيل المثال، لأنها تنتج فقط نتيجة مزج عدة أطوال موجية، وكانت هذه الإجابة على سؤال ما هو الطيف غير المرئي.

زر الذهاب إلى الأعلى