ضوء لا نراه: كيف اكتُشفت الأشعة تحت الحمراء وفوق البنفسجية 🌡️.
الطيف الضوئي الذي نراه ليس إلا جزءًا صغيرًا من الحقيقة . ولكن قبل أكثر من 200 سنة، اكتشف العلماء ان هناك ضوء لا نراه لكنه موجود في كل مكان ! ضوءٌ يسخّننا وآخر يستطيع أن يعقّم ويخترق المواد الدقيقة.
🔴 اولاً : اكتشاف الاشعة تحت الحمراء :
• العالم ويليام هيرشل اراد دراسة الشمس لكن ضوئها كان ساطعاً جداً وكان يحاول ان يجد طريقة تخفف سطوعها و قرر استخدام الفلاتر على عدسة تلسكوبه لكي تقلل سطوع الشمس ، وجرب اللون الاحمر - الازرق - الاخضر لكي يرى اذ تؤدي الغرض ام لا … لكنه لاحظ عند تغيير كل فلتر درجة الحرارة التي يشعر بها من ضوء الشمس تختلف ! الفلتر يُستخدم لمنع مرور لون معين من الضوء و بالتالي توقع ان اللون له علاقة بدرجة الحرارة فقرر التأكد بنفسه بتحليل ضوء الشمس ليرى درجة حرارة كل لون .
احضر ويليام منشور زجاجي وحلل ضوء الشمس الى الوان الطيف و وضع ترمومتر على كل لون لقياس درجة حرارته ، عندها لاحظ ان درجة الحرارة تزداد ابتداء من اللون الازرق الى الاحمر . لكن الغريب انه عندما وضع ترمومتر بعد اللون الاحمر فمنطقة لا يوجد فيها اي ضوء لاحظ ان درجه الحرارة ازدادت اكثر ! هُنا استنتج ان هنالك اشعة ضوء اخرى غير مرئيه في ضوء الشمس وهي المسببه لارتفاع درجة الحرارة و سماها الاشعة الحرارية و بعدها تم تغيير الاسم الى الاشعة تحت الحمراء .
🟣 ثانياً : اكتشاف الاشعة فوق البنفسجية :
• بعد انتهاء تجربه هيرشل سمع عنها العالم يوهان ريتر و تساءل ماذا اذ كان لكل لون تأثير مختلف على كلوريد الفضة ؟ بما ان كل لون له درجة حرارة مختلفه ، كان معروف ان ملح كلوريد الفضة الابيض عندما يتعرض لضوء الشمس يتكسر ولونه يتحول الى اللون البُني لهكذا استُخدِم في الافلام الفوتوغرافية لانه حساس جداً للضوء . احضر ريتر منشور زجاجي وحلل ضوء الشمس لألوان الطيف و اسقط تلك الالوان على كلوريد الفضة .
هُنا لاحظ ان الكلوريد يغمق لونه كلما اتجه من اللون الاحمر الى الازرق ولاحظ ايضاً ان بعد اللون الازرق منطقه لا يوجد بها ضوء لكنها اثرت على كلوريد الفضة اكثر و كان لون الكلوريد اغمق بكثير ! استنتج ريتر ان هنالك اشعة اخرى غير مرئيه موجوده في ضوء الشمس بعد اللون الازرق و سماها الاشعة المؤكسدة و تم تغيير الاسم الى الاشعة فوق البنفسجية .
🩻 ثالثاً : ماهي استخدامات الأشعة تحت الحمراء و فوق البنفسجية :
استخدامات الأشعة تحت الحمراء (Infrared Radiation) :
1. في الفضاء والفلك
تستخدم لتصوير المجرات و السدم البعيده
و كشف الاجرام المختبئه خلف سُحب الغبار الكوني .
2. في الإلكترونيات
تستخدم أيضاً في أجهزة التحكم عن بعد (ريموت التلفزيون).
وحساسات الحركة في أجهزة الإنذار.
3. في الجيولوجيا
تستخدم لمسح طبقات الأرض تحت السطح باستخدام الأشعة الحرارية.
استخدامات الأشعة فوق البنفسجية (Ultraviolet Radiation – UV) :
1. في الطب
تستخدم لتعقيم الأدوات الطبية (لأنها تقتل البكتيريا والفيروسات).
وعلاج بعض الأمراض الجلدية مثل الصدفية.
وإنتاج فيتامين D عندما تلامس الجلد.
2. في المياه والهواء
تُستخدم لتعقيم مياه الشرب ومياه الصرف الصحي وأحواض السمك، ولتنقية الهواء عن طريق القضاء على الميكروبات.
3. في البيولوجيا
استخدمت للكشف عن الـ DNA والبروتينات في المختبرات باستخدام UV.
ختاماً ✨ :
وفي كل مرة يكشف فيها العلم طبقة جديدة من أسرار الكون، نتذكّر قوله تعالى:
﴿وما أوتيتم من العلم إلا قليلاً﴾ . فالعلم يسير… والخلق أعظم مما نظن .