تقل شدة إضاءة الأهداب المضيئة كلما اقتربنا من الهدب المركزي.. صواب أم خطأ؟

يتساءل الطلاب عن مدى صحة عبارة «تقل شدة إضاءة الأهداب المضيئة كلما اقتربنا من الهدب المركزي.. صواب أم خطأ؟»، لمعرفة مدى صحة العبارة.

تقل شدة إضاءة الأهداب المضيئة كلما اقتربنا من الهدب المركزي

توضح ظاهرة التداخل الضوئي أن شدة إضاءة الأهداب المضيئة تختلف باختلاف موقعها على الشاشة، إذ يتميز الهدب المركزي بأعلى شدة إضاءة مقارنة بالأهداب المضيئة الجانبية، وهو ما يجعل العبارة التي تقول إن شدة الإضاءة تقل كلما اقتربنا من الهدب المركزي عبارة غير صحيحة.

تتكون الأهداب المضيئة نتيجة تداخل موجتين ضوئيتين تداخلا بناء، عندما تصل الموجتان إلى نقطة معينة وهما متفقتان في الطور، بحيث تلتقي القمم مع القمم والقيعان مع القيعان، فتزداد سعة الموجة الناتجة وترتفع شدة الضوء عند هذه النقطة.

ويظهر الهدب المركزي في منتصف نمط التداخل، عندما يصل الضوء القادم من الشقين إلى الشاشة بعد قطع مسافتين متساويتين، ولذلك يكون فرق المسار بين الموجتين صفرا، وهو ما يؤدي إلى حدوث تداخل بناء ويجعل الهدب المركزي الأكثر سطوعا.

وتختلف شدة الإضاءة بين الأهداب المضيئة، إذ تكون أعلى ما يمكن عند الهدب المركزي، ثم تنخفض تدريجيا عند الانتقال إلى الأهداب الجانبية الأبعد عن المركز، وفقا لتوزيع شدة الضوء في نمط التداخل.

وتفسر تجربة الشقين ليونغ هذه الظاهرة، إذ يمر الضوء من خلال شقين ضيقين، ثم تنتشر الموجات الضوئية الناتجة وتتداخل على شاشة موضوعة أمامهما، فتظهر مناطق مضيئة وأخرى مظلمة نتيجة اختلاف فرق المسار بين الموجتين.

ويحدث التداخل البناء عندما يكون فرق المسار بين الموجتين مساويا لعدد صحيح من الأطوال الموجية، فتظهر الأهداب المضيئة، بينما يحدث التداخل الهدام عندما تصل الموجتان في طورين متعاكسين، فتقل شدة الضوء أو تنعدم عند مواضع الأهداب المظلمة.

وتوضح تجربة يونغ أن الهدب المركزي يتميز بأكبر شدة إضاءة، بينما تكون الأهداب المضيئة الجانبية أقل سطوعا، ويرتبط ذلك بتوزيع الضوء على الشاشة وتأثير حيود الضوء الصادر من الشقين.

وتظهر الأهداب المضيئة على جانبي المركز في صورة مناطق متعاقبة من الضوء والظلام، وتكون القمة المركزية في توزيع شدة الإضاءة أعلى من القمم الجانبية، التي تتناقص شدتها كلما زاد بعدها عن المركز.