إذا أبعد سالم مصباح القراءة عن كتابه بمقدار ضعف المسافة فإن الاستضاءة،حيث أن علم الفيزياء يتضمن على تفسيرات علمية لكل ما يحصل حولنا ، لذلك يجب على الطالب أن يتعمق في ذلك العلم ليكون على دراية بأسباب ما يدور حوله من حيث الظواهر الطبيعية، وعبر المقال التالي سنتعرف الى إجابة السؤال السابق.
ما هي الاستضاءة
إن مصطلح الاستضاءة مندرج تحت علم القياس الضوئي ، المسمى باللغة الإنجليزية Illuminance ، ويتم تعريف الاستضاءة على أنها مقدار التدفق الضوئي المنبعث على سطح له منطقة معينة ، وقياس الاستضاءة هو قياس شدة أخذ هذا الضوء في الاعتبار الطول الموجي الخاص به ، والذي ينتمي لأطوال موجات الأطياف المرئية حتى يتمكن البشر من إدراكها ،و أحيانًا يتم استخدام مصطلح السطوع باللغة الإنجليزية brightness الا انه لا يمكن استخدام السطوع في الوصف الكمي ، بل بالأحرى الفسيولوجية المدركة إحساس الضوء من قبل شخص.
إذا أبعد سالم مصباح القراءة عن كتابه بمقدار ضعف المسافة فإن الاستضاءة
تعتبر الفيزياء من العلوم المهمة التي يحصل عليها الطالب في مسيرته التعليمية في المراحل الدراسية المختلفة، حيث يشتمل كتاب الفيزياء للطالب على شرح للظواهر الطبيعية التي تحصل من حولنا ، ووراء كل درس أسئلة خاصة بالدرس يتم تعيينها على قياس فهم الطالب للدرس ، ومن ضمن تلك الأسئلة سؤال ؛ إذا أبعد سالم مصباح القراءة عن كتابه بضعف المسافة ، فحينئذٍ الاستضَاءة، حيث يكون جوابه:
- تقل بمقدار أربعة أضعاف.
ما هي وحدة قياس الاستضاءة
بالوحدات الدولية ، يتم قياس الاستضاءة بوحدة للكس أو للومن / متر مربع ، وفي نظام آخر يتم قياس الاستضاءة بالفوت والتي تساوي 10000 لكس ، ويوجد وحدة غير مترية مستخدمة في مجال التصوير تسمى قدم- شمعة ،و تستطيع العين البشرية أن ترى الضوء المرئي فقط من كافة الأطياف التي توجد في الكون ،و يمكن للبشر رؤية الأجسام ذات الألوان الفاتحة تحت ضوء النجوم بدقة 5 × 10-5 لكس تقريبًا ، و من الممكن قراءة نص بحجم كبير عند 108 لكس ، وهو ما يساوي ألف مرة من ضوء الشمس ، ولكنه يؤدي الى أضرار جسيمة في العيون والشبكية.
اقرأ أيضاً : حل تتميز النملة بانها ذات تماثل
العوامل التي تؤثر في الاستضاءة
يوجد عدد من العوامل التي تؤثر على شدة الاستضاءة، ومن خلال معرفتهم يمكن التحكم في شدة الضوء وتقليلها وزيادتها ، وهذه العوامل هي على النحو التالي:
- التدفق الضوئي: كلما زاد التدفق الضوئي ، زاد النصوع علاقة طردية
- المسافة بين المصدر والسطح المقابل له: كلما ازدادت المسافة بينهما ، انخفض الاستضاءة ، علاقة عكسية.
- نوع مصدر الضوئي.
علاقة المسافة بشدة الاستضاءة
تتناسب شدة الضوء الساقط على منطقة عكسيًا مع مربع المسافة بين سطح الجسم ومصدر الضوء ، و عليه كلما زادت تلك المسافة ، فإن شدة تدفق الضوء تقل بمقدار مربع تلك الزيادة ، وفقًا لـ قانون التربيع العكسي الذي ينص على أن شدة الضوء من المصدر تتناقص من حيث مربع المسافة المقاسة ، أي إذا ضاعفنا المسافة ثلاث مرات ، فإن شدة الضوء ستنخفض بمقدار تسعة أضعاف.
مستويات الاستضاءة
إن شدة الضوء تختلف من مصادر الإضاءة المختلفة ، وبالتالي يوجد عدد من المصادر التي تمنح شدة إضاءة قوية نسبيًا وبعضها يعطي شدة أقل ، وهنا نذكر المصادر:
- ضوء النهار: شدة 1000 قدم من الشموع تساوي 10000 لكس.
- ضوء النهار ولكن في وقت الغيوم الكثيفة:شدته 100 قدم شمعة أي ما يعادل 1000 لكس.
- يوم مظلم: شدة شمعة 10 أقدام وتعادل 100 لكس.
- الشفق الشمسي: شدة 1قدم واحدة شمعة و هي تعادل 10 لكس.
- أوج ضوء الشفق: شدة الشفق 0.1 قدم شمعة أي ما يعادل 1 لكس.
- البدر: شدته 0.01 شمعة قدم أي تساوي 0.1 لكس.
- ربع قمر: شدته 0.001 شمعة قدم أي ما يعادل 0.01 لكسضوء النجوم في الليل: شدته 0.0001 شمعة قدم أي ما يعادل 0.001 لكس.
قانون الاستضاءة
قام علماء الفلك بوضع قانون حساب الاستضاءة عن طريق مقياس وهو ضوء النجوم ، وقد تم التعبير عن القانون بواسطة هذه المعادلة: Ev = 10-14.18-Mv / 2.5 ، حيث يشير كل من هذه الرموز إلى:
- Ev: هي الإضاءة التي يتم قياسها بوحدة اللكس.
- Mv: القدر الظاهري هو الذي يرمز إلى تألق النجوم في ليلة مظلمة.
لحساب Mv ، يمكننا تطبيق المعادلة العكسية: Mv = -14.18-2.5LogEv.
الى هنا نختم مقالنا الذي تتطرقنا فيه الى الإجابة عن إذا أبعد سالم مصباح القراءة عن كتابه بمقدار ضعف المسافة فإن الاستضاءة، كما تناولنا ما هي الاستضاءة و ما هي وحدة قياس الاستضاءة و العوامل التي تؤثر في الاستضاءة و تعرفنا الى علاقة المسافة بشدة الاستضاءة و مستويات الاستضاءة و قانون الاستضاءة.
