لون السماء

لماذا تكون السماء زرقاء خلال ساعات اليوم؟!

تكمن زرقة السماء بسبب وفرة عنصران مكونان للغلاف الجوي اللذان لهما القدرة على تشتيت الأطوال الموجية القصيرة (مثل اللون الأزرق و البنفسجي) عند سقوط أشعة الشمس عليهما وهما النيتروجين و الاكسجين، وتسمى هذه العملية بالإستطارة. حيث يستطير اللون البنفسجي أكثر في الغلاف الجوي ثم يتبعه اللون الأزرق و رغم هذا إلا أن أعيننا ليست حساسة كفاية تجاه اللون البنفسجي وبالتالي اللون الأزرق المستطار هو الذي يسود مجال رؤيتنا ونرى السماء باللون الأزرق.

بخار الماء يلعب دوراً مهما ايضاً في درجة زرقة السماء وهذا سيختلف بإختلاف الموقع والطقس، في الأيام الجافة تكون السماء زرقاء داكنة أكثر منها في الأيام عالية الرطوبة.

ولماذا تكون السماء حمراء عند غروب وشروق الشمس!

الضوء الذي لا يستطار هو الضوء الذي ينفذ، وبما أن الغلاف الجوي لا يعمل على استطارة الاطوال الموجية الطويلة فإن ضوء هذه الترددات المخفضة ينفذ بشكل افضل عبر الهواء.

كلما ازدادت المسافة التي تقطعها حزمة أشعة الشمس تكون استطارة العناصر ذات الترددات العالية (طول موجي قصير) أكثر، وتنتقل أشعة الشمس عبر مساحة أكبر من الغلاف الجوي عند الغروب وهذا هو سبب اللون الأحمر للسماء عند غروب الشمس . في وقت الظهيرة تعبر أشعة الشمس أقل مساحة من الغلاف الجوي لتصل لسطح الأرض عندها يستطار كمية قليلة من الضوء عالي التردد من أشعة الشمس.

كلما تقدم اليوم ونزلت الشمس أكثر في السماء سيطول المسار عبر الغلاف الجوي وستزيد إستطارة البنفسجي والأزرق مما يعني إزالة البنفسجي والأزرق سيجعل الضوء النافذ أكثر حمرة و سيتحول اللون تدريجياً من الأصفر ثم إلى البرتقالي وصولاً للأحمر عند مغيبها.

كتابة: سوسن الدسيماني.

المصادر: كتاب الفيزياء التصويرية (بول ج. هيويت).

انقر هنا لعرض صفحتنا على تويتر

 

تأثير دوبلر

هل لاحظت أنه عندما تمر سيارة الإطفاء وهي تشغل صوت صفارات الإنذار فإن النغمة التي تسمعها تتغير وهي تتحرك؟ هذا هو أبسط مثال على انزياح دوبلر ، وهو تأثير مرتبط بأي ظاهرة موجية (مثل الموجات الصوتية أو الضوء)

ضع في اعتبارك حالة تكون فيها عربة الإطفاء في حالة سكون في ممر محطة الإطفاء وفي انتظار رجال الإطفاء للصعود ، كما هو موضح في الصورة أدناه. 
إذا كانت صفارة الإنذار قيد التشغيل ، فسيسمع شخص واقف على مسافة بعيدة إلى اليمين صفارة الإنذار على نفس التردد الذي تصدر به في الواقع ، وقد يسمع شخص آخر واقف على الجانب الأيسر من الشاحنة نفس النغمة أيضًا.

يسمع المراقب الثابت الموجود على اليمين نفس النغمة المنبعثة من شاحنة الإطفاء (400 هيرتز)، الدوائر تمثل جبهات الموجة من الموجات الصوتية لصفارات الإنذار. 

الآن توقع كيف سيتغير هذا الموقف عندما تتحرك الشاحنة نحو المراقب الثابت بسرعة ثابتة مقدارها v ، كما هو موضح أدناه.

الآن لا يسمع المراقب الثابت الموجود على اليمين نفس النغمة السابقه (400 هرتز) لأن سيارة الإطفاء في حالة حركة. 

تردد صفارة سيارة الإطفاء كما يسمعها شخص على عربة الإطفاء لم يتغير! ولكن ماحصل هو أن الموجات الصوتيه تتجمع في اتجاه حركة الشاحنة. وتؤثر تغيرات الضغط التي تمثلها الموجات الجيبية على طبلة الأذن للمراقب الثابت بتردد متزايد. لذلك يسمع المراقب الثابت على اليمين نغمة أعلى من تلك المنبعثة فعليًا من شاحنة الإطفاء. 
لاحظ أن الموجات خلف شاحنة الإطفاء (على الجانب الأيسر من الرسم البياني) منتشرة و متمددة لأن الشاحنة تتحرك وبالتالي فإن صفارات الإنذار تبتعد ، وقد يتسبب ذلك في أن يلاحظ مراقب ثابت على يسار الشاحنة انخفاضًا في صوت صفارات الإنذار.
بالنسبة للمصدر الذي يتحرك إلى اليمين ، فإن المراقب الثابت إلى اليمين سيسمع نغمة أعلى وسيسمع الآخر في اليسار نغمة أقل.  
تردد دوبلر غير النسبي لجسم يتحرك بسرعة v بالنسبة لمراقب ثابت ،هو:



ويمكن أن يظهر الطول الموجي المزاح على أنه:

في هاتين المعادلتين ، c ₀ هي سرعة الموجة في وسط ثابت (سرعة الصوت في هذه الحالة). وكلتا الصيغتين عبارة عن تقديرات تقريبية غير نسبية تكون صحيحة طالما أن سرعة الجسم المتحرك أقل بكثير من سرعة الضوء.

*ملاحظة* تكون السرعة موجبة إذا كان المصدر يتحرك بعيدًا عن المراقب وسالبة إذا كان المصدر يتحرك نحو المراقب.

في الخلاصة نقول:

• إذا كان المصدر يتحرك بعيدًا (سرعة موجبة) ، يكون التردد المرصود أقل وطول الموجة المرصود أكبر ( انزياح أحمر ).

• إذا كان المصدر يتحرك مُقتربًا (السرعة السلبية) ، يكون التردد المرصود أعلى والطول الموجي أقصر ( انزياح أزرق ).

هذا المقال كامل تُرجم بتصرف من موقع المركز الوطني للملاحة الجوية وإدارة الفضاء (ناسا)، مركز جودارد لرحلات الفضاء.

ترجمة: خوله الخزيم.

انقر هنا لعرض صفحتنا على تويتر

الجسم الأسود

هو جسم إفتراضي مثالي  له قدرة عالية على إمتصاص الأشعة الكهرومغناطيسية بجميع أطوالها الموجية ولا يعكس أي من تلك الأشعة الساقطة عليه ولهذا السبب لا يمكن تحديد لونه !

المركز الوطني للقياس والمعايرة

مرحبًا بكم .. مدونة مميزة أحكي بها زيارتي إلى المركز الوطني للقياس والمعايرة التابع لـ هيئة المواصفات والمقاييس والجودة.

بدايةً ..

بمناسبة اليوم العالمي للقياس والموافق 20 مايو أقام المركز الوطني للقياس والمعايرة حفلًا مميزًا لزيارة المركز والإطلاع على إمكانيات المعايرة المقدمة هناك.

مصادر الإشعاع الطبيعي

مصادر الإشعاع الطبيعي هي عبارة عن مصادر تنتج من البيئة التي يعيش فيها الكائن الحي على عكس مصادر الإشعاع الصناعي .

من اهم مصادر الإشعاع الطبيعي :

1- الأشعة الكونية : 

 ويعتبر الغلاف الجوي حاجز واقي من تلك الاشعاعات وتتغير

الأسبوع العالمي للفضاء 🚀

يحتفل المجتمع العلمي الدولي خلال الفترة من 4 الى 10 اكتوبر من كل عام بالأسبوع العالمي للفضاء وذلك بحسب  قرار الجمعية العامة رقم 54/68 بتاريخ 6 ديسمبر 1999 , حيث اعلنت الجمعية العامة للأمم المتحدة تنظيم الأسبوع العالمي للفضاء من 4 الى 10 تشرين الأول/اكتوبر للاحتفال كل سنة على الصعيد الدولي بمساهمات علوم وتكنولوجيا الفضاء في تحسين وضع الإنسان.

وهذه التواريخ تخلد ذكرى حدثين هما :

رصد موجات الجاذبية يحقق جائزة نوبل في الفيزياء عام 2017

 جائزة نوبل :

جائزة نوبل غنية عن التعريف, فلا يوجد أي أحد لم يسمع باسمها ولا يوجد أي باحث وعالم لم يحلم بها.

قد يعتقد البعض أن جائزة نوبل تقدم للإنجازات الإنسانية التي تندرج تحت مسمى "السلام", لكنها في الواقع تقدم في العديد من العلوم الطبيعية وقد قدمت  لفرع الطب, الآداب ,الاقتصاد, الكيمياء, وأخيرا وليس آخرا فرع الفيزياء الذي سنتحدث عنه في هذه المقالة.

مدخل الى النظرية النسبية الخاصة

ماهي نظرية النسبية الخاصة ؟

بشكل مختصر نقول ان نظرية النسبية الخاصة تنطبق على الجسيمات وتفاعلاتها، واصفة جميع الظواهر الفيزيائية باستثناء الجاذبية ، وتوضح نظرية النسبية الخاصة كيفية ارتباط المكان والزمان بالكائنات التي تتحرك بسرعة ثابتة في خط مستقيم ، وأحد جوانبها الأكثر شهرة هو

الفيزياء و المجتمع !

ماذا تقدم الفيزياء لدارسيها ؟
معظم العلماء المشهورين مثل اينشتين ونيوتن وماكسويل ….   يمكننا ان نقول انهم أكثر العلماء المدربين في عدة مجالات مثل الرياضيات والكمبيوتر بل انهم أحيانا يتفوقون على اقارنهم المتخصصين لانهم يتعاملون مع هذه العلوم على اساس تطبيقي كما ان الفيزيائي يمكن ان يكسر الحواجز بين العلوم التطيبقية الاخرى كالكيمياء والبيولوجي والجيولوجيا والهندسة والطب ولا يجد الفيزيائي صعوبة في فهم اي نوع من العلوم المختلفة ولأهمية هذا العلم ظهرت تخصصات تجمع الفيزياء مع العلوم الاخرى مثل الجيوفيزياء والبيوفيزياء. عندما تظهر تطبيقات علمية جديدة او اجهزة متقدمة فإن علم الفيزياء يكون مطلوباً وله اليد العليا في ذلك …

نبذه بسيطه عن ميكانيكا الكم

 

ميكانيكا الكم غيرت اللغة التي كنا نستعملها في توصيف الطبيعة فبدلا من استعمال السرعة لمواضع الجسيمات اصبحنا نتكلم عن دلالات وتوابع موجيه واحتمالات وهي أكثر نظريات الفيزياء تعقيداً وجنوناً إن صح التعبير!

ولذا هي عالم أشبه بثقبٍ أسود تختفي عنده مفاهيم فيزيائية مُتعارف ومتفق عليها علمياً وعالمياً ومنذ قديم الأزل.