أثناء دراسة الظواهر الموجية في الضوء، لاحظ ياسر أثناء إجراء التجارب أن الحيود يزداد كلما زاد اتساع الشق. هذه الملاحظة تبدو للوهلة الأولى منطقية، لكنها في الحقيقة غير صحيحة علميًا، إذ أن الحيود يرتبط بعلاقة عكسية مع اتساع الشق وليس طردية. لذلك من المهم فهم مفهوم الحيود وكيف يتأثر بعرض الشق.
ما هو الحيود؟
الحيود هو انحراف الموجات – مثل موجات الضوء – عن مسارها الطبيعي عندما تمر عبر فتحة ضيقة أو تلتف حول جسم صغير. يظهر الحيود على شكل انتشار للموجة وتكوّن أهداب مضيئة ومعتمة على الشاشة.
الاجابة : خطا
العلاقة بين الحيود وعرض الشق
تُظهر التجارب العلمية أن مقدار الحيود يعتمد على عرض الشق وعلاقة الضوء به:
كلما ضاق الشق (أصبح عرضه أصغر)
→ زاد انتشار الموجة
→ وظهر الحيود بشكل أكبر وواضح في نمط الأهداب.
كلما اتسع الشق (أصبح عرضه أكبر)
→ قل انتشار الضوء
→ وأصبح الحيود أقل وضوحًا.
وذلك لأن الموجة عندما تمر من خلال شق ضيق تتحول إلى ما يشبه مصدرًا نقطيًا، فتنتشر في جميع الاتجاهات. أما عندما يكون الشق واسعًا، تمر معظم الموجة بخط مستقيم دون انحراف كبير.
لماذا ظن ياسر أن الحيود يزداد؟
قد تحدث تلك الملاحظة نتيجة:
عدم ضبط المسافات بين الشق والشاشة.
وجود مصادر إضاءة جانبية تؤثر على وضوح الأهداب.
أو استخدام ضوء غير أحادي اللون مما يسبب تشويشًا في النمط.
الخلاصة
الحيود ظاهرة موجية مهمة تساعدنا على فهم طبيعة الضوء. ومن المهم أن يعرف الطلاب أن:
كلما كان الشق أضيق ازداد الحيود، وكلما اتسع الشق قل الحيود.
وبذلك يمكن تفسير سلوك الموجات في التجارب بشكل صحيح وتطبيقه في العديد من المجالات مثل البصريات والأجهزة العلمية الحديثة.
