فيديو السؤال: تفسير نموذج هغنز الموجي للإشعاع الكهرومغناطيسي الفيزياء • الصف الثالث الثانوي

نسخة الفيديو النصية

املأ الفراغ. وفقًا لنموذج هغنز الموجي، تنشأ الموجة الكهرومغناطيسية عند (فراغ) وتتحرك في (فراغ) من (فراغ). أ: سطح، اتجاه واحد، هذا السطح. ب: نقطة، جميع الاتجاهات، هذه النقطة.

يعطينا الخياران تفسيرين محتملين لما يسمى بنموذج هغنز الموجي للإشعاع الكهرومغناطيسي. في الواقع، لا ينطبق هذا النموذج الموجي على الإشعاع الكهرومغناطيسي فحسب، بل على جميع الموجات.

دعونا نفترض أن لدينا مجموعة من مقدمات الموجات مثل تلك الظاهرة على الشاشة التي تنتشر في اتجاه اليمين. نلاحظ أن مقدمات الموجات هنا مسطحة؛ أي إنها ليست خطوطًا منحنية، بل خطوط مستقيمة. وهذا يعني أننا إذا مثلنا مقدمات الموجات على أنها تنشأ من سطح، ثم تتحرك في اتجاه واحد من هذا السطح، لنفترض مثلًا أنها تتحرك نحو الأمام في اتجاه انتشار الموجات هنا، أو إذا مثلنا الموجات الكهرومغناطيسية على أنها تنشأ من نقطة، لنفترض مثلًا أنها تنشأ من هذه النقطة هنا على مقدمة الموجة هذه، ثم تنتشر في جميع الاتجاهات من تلك النقطة، فما دمنا نفترض أن جميع النقاط على امتداد مقدمة الموجة مصادر متساوية للموجات التي تتحرك في جميع الاتجاهات، فإن أيًّا من هذين النموذجين المختلفين للموجات يصلح أن يكون تفسيرًا لانتشار الموجات الذي نراه هنا.

ولكن، دعونا نفترض أننا مررنا مقدمات الموجات المستقيمة تلك عبر شق صغير في جدار. وعندما يحدث ذلك، سيبدو نمط مقدمات الموجات، على الجانب الآخر، بهذا الشكل. ومع مقدمات الموجات المنحنية هذه، لم يعد بإمكاننا القول إن كلا الخيارين يفسران انتشار الموجة تفسيرًا صحيحًا. إذا تناولنا الخيار الأول، الذي ينص على أن هذا النموذج الموجي يصف الموجات بأنها تنشأ من سطح ما، فسيمكننا تخيل أن هذا السطح يولد مقدمة موجة أخرى. ولكن، سيكون طول مقدمة الموجة تلك محدودًا بطول هذا السطح. حتى وإن تحركت مقدمة الموجة تلك إلى اليمين، مثلما تتحرك مقدمات الموجات التي نراها هنا، فلن تتمكن من تكوين مقدمة الموجة التالية التي نراها في السلسلة. ففي النهاية، يزداد طول مقدمات الموجات التي نراها أكثر فأكثر.

ولكن، ما قد يولد مقدمات الموجات المتتالية تلك، هو أن تكون كل نقطة على كل مقدمة موجة مصدرًا لموجات أخرى. إذا انتشرت هذه الموجات بعد ذلك في جميع الاتجاهات وتداخل بعضها مع بعض، فيمكننا في هذه الحالة الحصول على مقدمات الموجات التي نراها هنا، والتي يمكننا القول إنها تتسع كلما ابتعدت عن هذا الشق. يوضح لنا ذلك أنه من بين الوصفين المعطيين هنا، فإن الوصف ب هو الذي يفسر بدقة نموذج هغنز الموجي للإشعاع الكهرومغناطيسي. إذن، تصبح الجملة بعد ملء الفراغات بالخيار الصحيح: «وفقًا لنموذج هغنز الموجي، تنشأ الموجة الكهرومغناطيسية عند نقطة وتتحرك في جميع الاتجاهات من هذه النقطة».