يستخدم ضوء أحادي اللون في تجربة يونج للتداخل.. صواب أم خطأ؟

تعتمد تجربة يونج على مبدأ التداخل بين الموجات الضوئية، حيث يتم استخدام ضوء أحادي اللون (أي لون واحد فقط) في تجربة يونج للتداخل لسبب أساسي وهو الحصول على نمط تداخل واضح ومحدد.

لماذا يستخدم ضوء أحادي اللون في تجربة يونج للتداخل؟

وتعد عبارة «يستخدم ضوء أحادي اللون في تجربة يونج للتداخل» صحيحة، إذ يساعد استخدام ضوء ذي طول موجي واحد على ظهور أهداب التداخل المضيئة والمظلمة بصورة واضحة ومنتظمة، ما يسهل دراستها وقياس المسافات بينها.

تعتمد تجربة يونج للتداخل على تسليط الضوء على حاجز يحتوي على شقين ضيقين، بحيث يعمل كل شق كمصدر لموجات ضوئية مترابطة، تنتشر بعد ذلك وتتداخل على شاشة موضوعة خلف الحاجز.

وتنتج عن تداخل الموجات مناطق مضيئة وأخرى مظلمة تعرف باسم أهداب التداخل، وتظهر المناطق المضيئة عندما يحدث التداخل البناء، أي عندما تلتقي الموجات في حالة توافق بينما تظهر المناطق المظلمة نتيجة التداخل الهدام، عندما تتقابل الموجات بصورة تؤدي إلى إلغاء بعضها بعضا.

ويتطلب الحصول على نمط تداخل منتظم استخدام ضوء أحادي اللون أي ضوء يتكون من نطاق ضيق جدا من الأطوال الموجية، بحيث تكون موجاته ذات طول موجي واحد تقريبا، ويساعد ذلك على تكوين أهداب واضحة يمكن تحديد مواقعها وقياس المسافات الفاصلة بينها.

يشير الضوء أحادي اللون إلى الضوء الذي يمتلك طول موجي واحدا، أو نطاقا ضيقا جدا من الأطوال الموجية، ويتميز بلون محدد، ومن أمثلته ضوء الليزر ذي اللون الأحمر، وبعض أنواع الضوء الصادر عن مصابيح الصوديوم.

ويختلف هذا النوع عن الضوء الأبيض الذي يتكون من مجموعة من الألوان، ولكل لون منها طول موجي وتردد مختلفان، وعند استخدام الضوء الأبيض في تجربة التداخل، ينتج عن كل طول موجي نمط تداخل خاص به، ما يؤدي إلى ظهور أهداب ملونة بدلا من النمط البسيط الذي ينتج عند استخدام لون واحد.

يؤدي استخدام الضوء الأبيض في تجربة يونج للتداخل إلى تداخل موجات متعددة الأطوال الموجية، إذ تختلف مواقع الأهداب المضيئة والمظلمة باختلاف اللون المستخدم.

وتظهر في هذه الحالة أهداب ملونة بالقرب من الهدب المركزي، بينما تتداخل الأنماط الناتجة عن الألوان المختلفة في المناطق الأخرى، فتقل وضوحا مع زيادة المسافة عن المركز، ويرجع ذلك إلى اختلاف الأطوال الموجية للألوان المكونة للضوء الأبيض، وما يترتب عليه من اختلاف المسافات بين أهداب التداخل.

توضح تجربة يونج أن الضوء يمتلك خصائص موجية، من خلال ظهور مناطق مضيئة ومظلمة ناتجة عن تداخل الموجات، وتستخدم المسافة بين الشقين، والمسافة بين الحاجز والشاشة، والمسافة الفاصلة بين الأهداب في حساب الطول الموجي للضوء.