مقدمة :
من أهم الدلائل على أن الضوء يسير فى خطوط مستقيمة هى ظاهرة تكون الظلال
بواسطة الأجسام المعتمة
. فحيث أن الضوء لا يمكنه أن يخترق الجسم المعتم ولا يدور حوله فلذلك تكون
المنطقة التى تقع خلف الجسم المعتم مظلمة تماما
.
|
المصدرالضوئى النقطى هو ذلك المصدر الصغير بما يكفى أن تصبح الأشعة الصادرة منه كأنها صادرة عن نقطة مضيئة .
|
|
إذا وضع جسم معتم علىشكل دائرة وليكن مثلا قطعة عملة أمام الثقب و استقبل الضوء على شاشة بيضاء سيرى الظل المتكون عن المصدر النقطى . سنجد أن الظل يتكون من منطقة منتظمة الإعتام و ذات حافة محددة و تسمى منطقة الظل umbra فإذا رفعنا الحائل الذى به الثقب فى التجربة السابقة و وضعنا قطعة العملة أمام الضوء الصادر عن المصباح الكهربى مباشرة ( كما فى شكل 4 ) و استقبلنا الضوء على شاشة بيضاء سنرى الظل المتكون عن المصدر الممتد. بفحص هذا الظل يتضح ما يلى :المنطقة المركزية تكون معتمة تماما ولكنها تكون أصغر من المنطقة تامة الإعتام فى الحالة السابقة . و هذه المنطقة تسمى منطقة الظل umbra وهى لا يصلها أى ضوء من المصدر الضوئى . المنطقة التى تقع بين منطقة الظل و المنطقة المضيئة تكون أقل إعتاما من منطقة الظل وتسمى منطقة شبه الظل penumbra . هذه المنطقة يصلها بعض الضوء من بعض نقاط المصدر الضوئى ولا يصلها من الأجزاء الأخرى و هى تتداخل مع منطقة الظل تكون حافة الظل المتكون غير حادة .
كسوف الشمس وخسوف القمر هى ظواهر تنتج عن الإختفاء التام أو الجزئى للشمس أو القمر بالنسبة للمشاهد على الأرض . وتفسر هذه الظواهر على أساس حركة كل من الأرض و القمر و الظل الذى يسقطه أحدهما على الآخر .
تم تسجيل كسوف الشمس منذ عهد الصينيين القدماء حيث كانت هذه الظاهرة تسبب رعبا لهم لدرجة انهم كانوا يظنون أن كسوف
|
الشمس يرتبط بالحرب أو بموت عظيم أو أمير أو حتى بانتهاء العالم .
|
|
والآن نحن نعرف أن كسوف الشمس يحدث عندما يمر القمر بين الشمس و الأرض ( شكل5) وعندما يحدث ذلك يسبب إظلاما
|
أثناء النهار. والواقع أن كسوف الشمس قليل الحدوث
|
|
أما فلاسفة الإغريق فقد فسروا ظاهرة كسوف الشمس على أنها مرتبطة بالقمر و كانوا أول من اقترح أن القمر يدور حول الأرض و أن الأرض مثلها مثل الكواكب الأخرى تدور حول الشمس .
و ذلك لأن الكسوف يحدث فقط عندما يكون القمر محاقا حيث يكون بين الشمس و الأرض . بالإضافة إلى ذلك فإنه لو كان مدار القمر فى نفس مدار الأرض لتوقعنا حدوث الكسوف مرة كل شهر. و لكن مدار القمر يميل على مدار الأرض بمقدار خمس درجات تقريبا و هذا أيضا سبب لقلة حدوث الكسوف ( شكل 6 )
من المعروف أن القمر ليس ذاتى الإضاءة و لكنه يعكس ضوء الشمس . و لذلك فإنه عندما يمر بمنطقة ظل الأرض أى عندما تقع الأرض بينه و بين الشمس لا يصله ضوء الشمس و لذلك يبدو لنا مظلما و يحدث الخسوف ( شكل 7 ) .
|
و لكى يحدث الخسوف لابد أن يكون القمر بدرا وأن يكون قريبا من أحد العقد على مداره يظل الخسوف لمدة قد تصل إلى حوالى ساعة و ثلاثة أرباع الساعة
|
|
يظل الخسوف لمدة قد تصل إلى حوالى ساعة وثلاثة أرباع الساعة لأن القمر لصغره يأخذ وقتا ليقطع منطقة ظل الأرض .