ما هي وحدة قياس الضوء

ما هو الضوء؟

يعرف الضوء بأنه طيف كهرومغناطيسي يمكن رؤيته بالعين المجردة، وينطلق شعاع الضوء على مدى واسع من الأطوال الموجية، وذلك ابتداءً من أشعة جاما ذات أقل طول موجي وصولًا إلى موجات الراديو التي تقاس أطوالها الموجية بالأمتار، ولكن الأطوال الموجية التي يستطيع الإنسان رؤيتها تتراوح ما بين 700 نانومتر للون الأحمر وصولًا إلى 400 نانومتر للون البنفسجي، حيث أن وحدة النانومتر تساوي جزء من مليار جزء من المتر، وهذا يعني أن الإنسان قادر على رؤية مجال ضيق جدًا من الأطوال الموجية، ويطلق على المناطق المجاورة لهذا المجال اسم الأشعة فوق البنفسجية والأشعة تحت الحمراء.^[١]

ما هي وحدة قياس الضوء؟

ملاحظة :تحول هذه الفقرة لتكون الفقرة الأولى، والأولى حاليًا تصبح الأخيرة..

من الجدير بالذكر أنه لا يوجد وحدة محددة لقياس الضوء، وذلك لأن الضوء لا يعتبر من المكونات المادية التي يمكن تحديد كميتها، ولكن يُعبّر عن الضوء بالاستعانة بخصائصه الفزيائية مثل الطول الموجي وشدة الضوء وسرعة مروره، ونتيجة لذلك يقاس الضوء بأكثر من وحدة واحدة، وتكمن أهمية قياس الضوء في دعم الحصول على معلومات بشأن موجات الضوء وجزيئاته، وفيما يأتي أهم وحدات قياس الضوء:^[٢]

• الشمعة: وهي وحدة لقياس شدة الإضاءة المنبعثة من مصدر إضاءة محدد، حيث ينتقل الضوء في اتجاه معين ويتم قياس شدة إضاءته بوحدة الشمعة والتي يرمز لها بالرمز cd حسب نظام الوحدات الدولي، ويعبر عنها بوحدة شمعة لكل متر مربع cd\m^2.^[٢]
• لومين: وهي وحدة قياس التدفق الضوئي من مصادر الضوء الصناعية، ويعبر عنها بالرمز lm، وذلك وفق نظام الوحدات الدولي.^[٢]
• لوكس: وهي وحدة قياس مشتقة من وحدة لومين، وتساوي لومين واحد لكل متر مربع، وهي قادرة على قياس الضوء الذي يصطدم أو يمر من خلال سطح معين، ويرمز لها بالرمز lx وفق نظام الوحدات الدولي.^[٣]
• قدم-شمعة: وهي وحدة تعبر عن سطوع شمعة لتغطي مسافة قدم واحدة، وهي تعادل لومن لكل قدم مربع.^[٢]

لمعرفة كيفية قياس سرعة الضوء يمكنك الاطلاع على المقال الآتي: كيفية قياس سرعة الضوء.

مراحل قياس سرعة الضوء التاريخية

من هو أول من قام بقياس سرعة الضوء بشكل صحيح؟

حاول العلماء والمفكرين منذ القدم البحث عن طرق عديدة لقياس سرعة الضوء، حيث بدأت هذه الأبحاث مع إيمبيدوكليس، والذي اقترح أن ضوء الشمس يحتاج لبعض الوقت حتى يصل إلى كوكب الأرض، ولكن لم يتفق معه أرسطو، والذي كان يرى أن الضوء ينتقل على الفور، وفيما بعد اعتقد بطليموس وإقليدس بأن الضوء ينبعث من العين، وهذا بالتأكيد غير صحيح، وفيما يلي المراحل الحقيقية التي مر بها العلماء لقياس سرعة الضوء:^[٤]

• جاليلو جاليلي: وهو أول عالم حاول قياس سرعة الضوء، وكان ذلك في أوائل القرن السابع عشر، حيث قام بإحضار رجلين كل منهما يحمل فانوسًا، وطلب من الأول إضاءة فانوسه، ومن الثاني إضاءة فانوسه حين يرى ضوء الأول، ولكن فشلت التجربة بسبب قصر المسافة وسرعة الضوء الكبيرة.^[٥]
• أول رومر: وهو عالم فلك دينماركي، قام بملاحظة اختلاف توقيت خسوف أقمار كوكب المشتري نسبة لقربه من كوكب الأرض، وهو أول من استنتج أن الضوء ينتقل بسرعة محددة، وكان ذلك في عام 1676م.^[٥]
• هيبوليت فيزو: وهو أول عالم حاول قياس سرعة الضوء بطرق غير فلكية، وذلك عام 1849م، حيث قام بإرسال الضوء عبر عجلة مسننة دوارة، ثم عكسها مرة أخرى من مرآة بعيدة.^[٥]
• ألبرت ميكلسون: وهو من أجرى أول حساب دقيق لقياس سرعة الضوء وذلك في عشرينات القرن الماضي، حيث قام باستخدام جهاز مرآة دوار ذو ثمانية جوانب.^[٥]
• ألبرت آينشتاين: وهو أول من استنتج أن سرعة الضوء عبارة عن ثابت، وذلك أثناء دراسته للديناميكا الكهربائية للأجسام المتحركة وخلال تطوير نظرية النسبية الخاصة به، وذلك في عام 1905م.^[٤]

في عام 1972م، حدد المكتب الوطني الأمريكي للمعايير قيمة ثابت سرعة الضوء والذي يساوي 299,792,458 متر في الثانية، وذلك نتيجة لأبحاث العلماء المستمرة في هذا المجال، وكانت نتيجة العالم ألبرت ميكلسون هي الأقرب لهذا الاستنتاج، وبهذا فهو أول من قام بقياس سرعة الضوء بشكل صحيح.^[٤]

المراجع

1. ↑ "light", britannica, Retrieved 2020-09-29. Edited.
2. ^ ^{أ ب ت ث} "unit of light", byjus, Retrieved 2020-09-29. Edited.
3. ↑ "unit of light", vedantu, Retrieved 2020-09-29. Edited.
4. ^ ^{أ ب ت} "A Brief History of the Speed of Light", interestingengineering, Retrieved 2020-09-29. Edited.
5. ^ ^{أ ب ت ث} "Who determined the speed of light?", history, Retrieved 2020-09-29. Edited.