الحيود ليس ما يجعل ظل الشجرة ضبابيًا.
تصبح ظلال الأشجار والمباني والأشياء الخارجية الأخرى ضبابية بسبب حقيقة أن الشمس مصدر ضوء ممتد.
على الرغم من أن الانعراج يمكن أن يجعل الظلال ضبابية، إلا أنه بالنسبة للأجسام ذات الحجم البشري عند الأطوال الموجية المرئية للضوء، يكون حيود الضوء صغيرًا.
انظر عن كثب إلى ظل الشجرة الملقاة على العشب، أو يدك الملقاة على الرصيف، أو السياج المصبوب على جدار بعيد.
كل ظل له الشكل العام للكائن الذي يلقي الظل، لكن حواف الظلال ليست واضحة.
بدلاً من ذلك ، تكون حواف الظل ضبابية أو غير واضحة.
كلما كان الظل بعيدًا عن الكائن الذي يخلق الظل، أصبح الظل أكثر ضبابية.
على سبيل المثال، حرك يدك بعيدًا عن ظلها على الرصيف، وسيصبح الظل أكثر من نقطة.
إذا سافر الضوء فقط في خطوط مستقيمة تمامًا ولم يكن هناك سوى مصادر نقطية للضوء، فستكون جميع الظلال نقية تمامًا لأن الضوء سيصل إلى نقطة ثم لا يصل إلى نقطة مجاورة له.
لذلك هناك تأثيران يطمسان الظلال:
1- لا ينتقل الضوء فقط في خطوط مستقيمة، بل يمكن أن ينحني حول الزوايا ("الانعراج").
2- لا يأتي الضوء من مصادر نقطية فقط.
الشمس ليست مصدر نقطة للضوء.
بدلا من ذلك، فإن الشمس لها شكل ممتد بعرض محدود.
ينبعث الضوء المتولد من الشمس من نقاط مختلفة في الفضاء على طول سطح الشمس.
يمكن فهم هذا المفهوم بشكل أفضل من خلال النظر إلى الرسم البياني أدناه.
يمكن أن يصل الضوء من جانب واحد من الشمس إلى المناطق المظللة من ضوء الجانب الآخر من الشمس.
وبالمثل، يمكن للضوء القادم من الجانب الآخر للشمس أن يصل إلى المناطق المظللة من أشعة الضوء الأخرى.
الضوء من جسم ممتد قادر على اختراق منطقة الظل لأن الضوء يأتي من نقاط مختلفة على طول الشمس.
إذا كان كائن التظليل قريبًا بدرجة كافية من السطح الذي يُلقى عليه الظل (مثل الأرض)، فهناك منطقة ظل لا يمكن أن يصل إليها ضوء الشمس.
هذه المنطقة الداخلية الأكثر قتامة من الظل تسمى "الظل". (تأتي كلمة "أومبرا" من اللاتينية وتعني "الظل".
وهي أيضًا أصل كلمة "مظلة"، والتي تحجبك عن ضوء الشمس أو المطر.
يمكن أن يساعدك هذا الارتباط بين الكلمتين على تذكر معنى كلمة "أومبرا".) المنطقة الخارجية الأخف من الظل هي المنطقة التي يمكن أن يصل إليها بعض ضوء الشمس، مما يجعل الظل أفتح.
يسمى هذا الجزء الأخف من الظل "الظلال". (تأتي كلمة "شبه الجزيرة" من جذور لاتينية تعني "شبه الظل"، على غرار الطريقة التي تأتي بها كلمة "شبه الجزيرة" من الجذور التي تعني "شبه الجزيرة").
يستطيع ضوء الشمس أن يصل إلى الأرض، ويصبح الظل أفتح وأخف.
يمكن لكل جسم تضيئه الشمس أن يلقي بظلاله مع ظل وشبه ظليل تمامًا مثل الأشياء الفلكية.
ومن المثير للاهتمام، إذا كان مصدر الضوء ممتدًا في اتجاه واحد أكثر من الآخر، فإن الظلال المرتبطة بمصدر الضوء هذا ستكون ضبابية في اتجاه واحد أكثر من الآخر.
على سبيل المثال، انظر عن كثب إلى ظل يدك في غرفة ليلاً مع تشغيل مصباح فلورسنت واحد طويل فقط.
ثبت يدك في اتجاه واحد ، ستكون أطراف أصابعك في الظل حادة بينما ستكون جوانب أصابعك ضبابية.
الآن قم بتدوير يدك تسعين درجة، وستصبح أطراف الأصابع ضبابية بينما تصبح جوانب الإصبع حادة.
وبالمثل ، يمكن للشمس أيضًا أن تسبب هذا التأثير.
قبل غروب الشمس مباشرة، يتحول ضوء الشمس إلى قرص مفلطح عن طريق الانكسار الجوي.
لذلك فإن الضوء القادم من الشمس بالقرب من غروب الشمس يتصرف كما لو أنه جاء من مصدر ضوء ممتد في الاتجاه الأفقي أكثر من الاتجاه الرأسي.
بالنظر عن كثب إلى ظل يدك بالقرب من غروب الشمس، يمكنك أن ترى أنه أكثر ضبابية في الاتجاه الأفقي من الاتجاه العمودي، مما يثبت أن الطبيعة الباهتة للظلال اليومية ناتجة عن كون الشمس مصدرًا ممتدًا.
يمكن أن يتسبب الانعراج أيضًا في أن تكون الظلال ضبابية، ولكن التأثير يكون نادرًا في الحياة اليومية (يتم ذكره بعناية أكبر: الانعراج بحد ذاته شائع في الحياة اليومية، لكن الانعراج الذي يتسبب في ضبابية حواف الظل أقل شيوعًا).
الانعراج هو تأثير موجة حيث تكون الموجات قادرة على الانحناء حول زوايا العوائق.
بادئ ذي بدء، يعد الانعراج تأثيرًا ضعيفًا يعتمد على الطول الموجي للضوء.
الطول الموجي للضوء المرئي في حدود مئات النانومتر.
نتيجة لذلك ، يحدث انحراف بسيط للحافة ، مثل جعل حواف الظل ضبابية، على نطاق صغير جدًا.
يمكن تضخيم تأثيرات الانعراج إذا تم استخدام هياكل صغيرة جدًا، مثل حواجز الانعراج أو قطرات الضباب.
لكن في هذه المرحلة، لم تعد تنتج الظلال حقًا، لكنك تنتج أنماط حيود معقدة.
بقدر ما تذهب الظلال، فإن تأثيرات الحيود للأشياء اليومية على الضوء المرئي ضعيفة إلى حد كبير بحيث لا يمكن ملاحظتها.
ثانيًا، الحيود هو تأثير متماسك يتطلب عادةً شعاعًا أحادي اللون تقريبًا مثل شعاع الليزر لكي يصبح مهمًا.
يحتوي ضوء الشمس على العديد من الألوان التي تنحرف جميعها بشكل مختلف، لذا فإن التأثير الصافي، فيما يتعلق بالظلال، هو أن تأثيرات الانعراج تغسل بعضها البعض.
التسميات
أسئلة جيولوجية