📚 العين ورؤية الضوء
المفاهيم الأساسية
رؤية الأجسام: تحدث عندما يدخل الضوء المنبعث من الجسم أو المنعكس عنه إلى العين.
لون الجسم: يُحدد بالأطوال الموجية للضوء المنعكس عنه (للأجسام غير المضيئة) أو المنبعث منه (للأجسام المضيئة).
خريطة المفاهيم
```markmap
الموجات
أنواع الموجات
الموجات الطولية
#### موجات الصوت
##### سرعة الصوت
###### تعتمد على نوع الوسط
###### تكون في: المواد الصلبة > السائلة > الغازات
###### تزداد بزيادة درجة حرارة المادة
##### علو الصوت (الشدة)
###### يحدده مقدار الطاقة التي يحملها
###### الصوت العالي: يحمل طاقة أكبر
###### الصوت الخافت: يحمل طاقة أقل
###### تتناقص الشدة كلما ابتعدنا عن المصدر
###### ترتبط شدة الصوت مع سعته: الصوت ذو السعة الكبيرة يكون عالي الشدة
##### مقياس الديسبل (dB)
###### مستوى شدة الصوت
####### أخفض صوت يمكن سماعه: 0 ديسبل
####### محادثة عادية: 50 ديسبل
####### بداية الشعور بالألم: 120 ديسبل أو أكثر
###### علو الصوت (الإدراك الحسي)
####### زيادة 10 ديسبل في الشدة = تضاعف الطاقة 10 مرات، لكن يُدرك الإنسان أن العلو تضاعف مرتين فقط.
####### زيادة 20 ديسبل في الشدة = تضاعف الطاقة 100 مرة، ويزيد العلو 4 مرات.
##### التردد وحدة الصوت
###### يقاس بالهرتز (Hz)
###### المدى المسموع للإنسان: من 20 هرتز إلى 20000 هرتز
###### حدة الصوت
####### خاصية تعتمد على تردد الموجات
####### تميز الأصوات الحادة (عالية التردد) عن الغليظة (منخفضة التردد)
##### انعكاس الصوت
###### الصدى
####### سماع الصوت بعد انعكاسه عن الأسطح العاكسة
####### تجنبه في القاعات
######## باستخدام مواد لينة على الجدران والأسقف لامتصاص طاقة الصوت
###### تكرار الصدى (Reverberation)
####### تكرار سماع الصدى في مكان مغلق
####### الاستفادة منه في القاعات الكبيرة
######## لتجميع الأصوات المنعكسة لتعويض التناقص في شدة الصوت
######## بحسابات دقيقة لضمان الوضوح وعدم التشويش
###### تطبيقات انعكاس الصوت
####### تحديد مواقع الأجسام
######## كما في الخفاش والدلفين
####### التصوير الطبي بالموجات فوق السمعية
######## لتصوير أعضاء الجسم وفحص الأجنة
##### سماع الأصوات
###### آلية السمع
####### تصل الموجات الصوتية إلى الأذن
####### يهتز غشاء الطبلة وبقية أجزاء الأذن
####### ينتج عن ذلك إدراك الصوت
الموجات الكهرومغناطيسية
#### خصائص موجات الضوء
##### موجات مستعرضة
##### تتكون من مجالين متذبذبين ومتعامدين
###### مجال كهربائي
###### مجال مغناطيسي
##### تردد الموجة
###### عدد اهتزازات المجالين في الثانية
##### الطول الموجي
###### المسافة بين قمتين أو قاعين متتاليين
##### شدة الموجات الضوئية
###### تحدد مقدار سطوع الضوء
###### تقل كلما ابتعدنا عن المصدر (بسبب تشتت الطاقة)
#### الطيف الكهرومغناطيسي
##### مدى كامل لجميع الترددات والأطوال الموجية
##### طرف الترددات المنخفضة
###### أطوال موجية كبيرة
###### تحمل طاقة قليلة
##### طرف الترددات العالية
###### أطوال موجية قصيرة
###### تحمل طاقة كبيرة
##### جميع الموجات (من الراديو إلى أشعة جاما) متشابهة في الطبيعة
###### تختلف فقط في التردد والطول الموجي والطاقة
##### أمواج الراديو
###### أطوال موجية تزيد على ٠,٣ متر
###### تستخدم في نقل المعلومات للتلفاز والمذياع
##### موجات الميكروويف
###### أطوال موجية بين ٠,٠٠١ م إلى ٠,٣ م
###### تستخدم في: تسخين الطعام، اتصالات الهاتف النقال
##### الموجات تحت الحمراء
###### أطوال موجية بين ۰٫۰۰۱ م إلى ۷۰۰ جزء من بليون من المتر
###### تصدر عن الأجسام الساخنة
###### تستخدم في: أجهزة التحكم (الريموت)، النظارات الليلية
##### الضوء المرئي
###### أطوال موجية بين ٤٠٠ إلى ۷٠٠ جزء من بليون من المتر
###### الجزء الوحيد من الطيف الذي يمكن للإنسان رؤيته
###### لون الضوء يعتمد على طوله الموجي
###### الضوء الأبيض (كالشمس) يتركب من ألوان مختلفة
###### يمكن تحليله إلى ألوانه السبعة باستخدام المنشور
####### الضوء البنفسجي (أقصر طول موجي مرئي) ينكسر أكثر
####### الضوء الأحمر (أطول طول موجي مرئي) ينكسر أقل
##### الموجات فوق البنفسجية
###### أطوال موجية بين ١٠ إلى ٤٠٠ جزء من البليون من المتر
###### أقصر من الضوء المرئي وتحمل طاقة أكبر
###### جزء صغير منها يصل الأرض مع أشعة الشمس
###### التأثيرات
####### ضرر: تدمير خلايا الجلد، حروق الشمس، قد تؤدي لسرطان الجلد
####### فائدة: تساعد الجسم على تكوين فيتامين د لبناء العظام والأسنان
###### الغلاف الجوي يمتص معظمها لحماية الحياة على الأرض
##### الأشعة السينية وأشعة جاما
###### أقصر أطوال موجية وأعلى تردد وأكبر طاقة في الطيف
###### الأشعة السينية
####### طاقة تكفي لاختراق الأنسجة اللينة
####### تُستخدم في تصوير أعضاء الجسم الداخلية (مثل العظام المكسورة)
###### أشعة جاما
####### طاقة أكبر من الأشعة السينية
####### تُستخدم في قتل البكتيريا المسببة لفساد الأطعمة
##### الموجات الكهرومغناطيسية القادمة من الشمس
###### معظم طاقة الشمس في نطاق: الموجات فوق البنفسجية، الضوء المرئي، الأشعة تحت الحمراء
###### يصل إلى الأرض جزء بسيط من هذه الطاقة
###### ما يصل إلى سطح الأرض هو ما تحمله الموجات المرئية والموجات تحت الحمراء
#### رؤية الضوء
##### آلية الرؤية
###### تدخل أشعة الضوء المنبعثة أو المنعكسة عن الجسم إلى العين
###### تعبر القرنية ثم العدسة
###### تتكون صورة واضحة على الشبكية
##### تكيف العين (تغيير شكل العدسة)
###### عند النظر لجسم بعيد: تصبح العدسة أكثر انبساطًا
###### عند النظر لجسم قريب: تصبح العدسة أكثر تحدبًا
##### عيوب الإبصار
###### حالات مرضية لا تتمكن فيها العين من تكوين صورة واضحة للأجسام البعيدة أو القريبة
##### رؤية الألوان
###### سبب رؤية ألوان الأجسام
####### الأجسام غير المضيئة (مثل الوردة الحمراء)
######## ينعكس عنها جزء من الضوء الساقط
######## الأطوال الموجية للجزء المنعكس تحدد لون الجسم
####### الأجسام المضيئة (مثل ضوء النيون الأحمر)
######## لونها يتحدد بالأطوال الموجية للضوء المنبعث منها
```
نقاط مهمة
- تمر أشعة الضوء في العين عبر القرنية أولاً، ثم العدسة.
- العدسة مرنة وتغير شكلها (تحدبًا وانبساطًا) للتركيز على الأجسام القريبة والبعيدة.
- إذا لم تستطع العين تكوين صورة واضحة، فهذه حالة تسمى "عيوب الإبصار".
- مثال: الوردة الحمراء تظهر حمراء لأنها تعكس الأطوال الموجية الحمراء من الضوء الساقط عليها.