1
العاصفة الرملية
العاصفة الرملية
عاصفة تحمل فيها الرياح كميات من الرمل في الهواء، وتشكل الرمال المحمولة في الرياح سحابة فوق سطح الأرض، ولا ترتفع معظم الرمال إلى أعلى من 50سم، ولكن بعض حبات الرمل تصعد إلى ارتفاع مترين. ويتراوح متوسط قطر الحبات التي تحملها الرياح ما بين 0,15 و 0,30ملم. وخلال العواصف الرملية تصل سرعة الرياح إلى 16كم في الساعة وأكثر، كما يستمر هبوب العواصف من ثلاث ساعات إلى خمس ساعات.
تحدث معظم العواصف الرملية في المناطق الرملية بالصحاري، وبعضها يحدث على السواحل ومجاري الأنهار الجافة أو المناطق التي بها بقايا الحصى و الرمل والغرين والتي تسمى المراوح الطميية
. وتقلل العواصف الرملية من وضوح الرؤية وتشكل خطرًا على انسياب حركة السيارات في طرق الصحراء، كما أنها تسهم في تدمير المحاصيل. خلال العواصف الرملية تتحرك الرمال في دفعة قوية، وعندما تزداد سرعة الرياح تلتف حبات الرمل متحركة إلى الأمام لتصطدم بحبات أخرى، فتدفعها أيضا إلى الأمام. وبعض هذه الحبات تسقط ثم تتحرك مرة أخرى بعد أن تصطدم بحصاة أو صخرة، وبعضها الآخر يدفن. ولكن الاصطدام يتسبب في دفع حبات أخرى إلى الهواء
1
كلب الدانجو
كلب الدنجو الاسترالي
Australian Dingo Canis lupus dingo
هو كلب متوسط الحجم. حوالي 60 سنتيمترَ مستوى عالي في الكتفِ ومن اسم هذا الحيوان قد نستدل على انه يعيش في استراليا في كل الولايات تقريبا ولكنه لا يعيش في ولاية تازمانيا هذا وأن هذا الحيوان الكلب الدنجو الاسترالي كلب استرالي في المقام الاول ولكنه وجد في مناطق اخرى مثل البلدان الاسيوية الجنوبية الشرقيةِ لتايلند، مينامار، جنوب شرق الصين، لاووس، ماليزيا، تايلند، أندونيسيا، بورنيو، الفلبين وغينيا الجديدة.....
ويوجد هذا النوع في جميع المناطق الاسترالية تقريبا سواء كانت تلك المناطق جبال أو صحاري أو غابات وسهول في وسط استراليا ويسكن معظم تلك الكلاب بالقرب من القرى ليقتاتوا وحتى يتوفر لهم الغذاء وقد نجد هذا النوع يوافق في اوقات كثيرة جدا على الحياة مع البشر ......
ومن المعتقد أن ذلك النوع من الكلاب وجد في استراليا منذ 3500 - 4000 سنة مع السكان الاسيوين على المراكب القادمة من آسيا وهذا يدل على انه ليس كلب استرالي المنشأ ولهذا قد نجد بعض المتحجرات في القارة الاسيوية وفي المناطق التي تم ذكرها من قبل ومن المعتقد أن هذا النوع الكلب الاسترالي هم من أحفاد الذئب الرمادي الهندي
إن الدنجو الاسترالي يعتبر من الفصائل ذات الحجم المتوسط والمظهر العام يتكون من معطف كثيف قصير محمر اللون الرمادي الثابت أو يميل الي اللون الزنجبيلي مع لون ابيض مائل للصفرة عند الكمامة الوجة والفم ...
وقد يتواجد من كلب الدنجو الاسترالي انواع تكون مائلة اكثر الي اللون الابيض وهناك دنجو أخر يكون أسودا كالنفط وقد نجد أيضا المعطف الطويل مشابهة بذلك مستر دون الذهبي ولكن هذة الفصائل على الارجح هجائن الدنجو الاسترالي مع الكلاب المحلية .....
إن كلاب الدنجو الاسترالية يعتبر نهم للطعام انتهازي وكذلك أيضا يأكل كل شيء تقريبا وتمثل قوارض تشبه الفئران الي حد كبير تعتبر فريسة كلاب الدنجو الرئيسية وتمثل 60% من غذائه في استراليا ويشمل الباقي 40% بعض الجرابيات مثل الكناغر وفي المناطق القاحلة تركز هذة الحيوانات الدنجو الاسترالية على الفرائس الصغيرة مثل الارنب البري والقوارضِ والطيورِ والسحالي.....
في المناطقِ حيث يَعِيشونَ قريبة من الناس ، مثل في جنوب شرق آسيا، تقريباً كل طعامهم يكون على القمامةِالتي يتركها البشر ، التي تَتضمّنُ الرزَّ المطبوخَ، ثمار، وكميات صغيرة جداً مِنْ لحمِ السرطان البحري أَو السمكَ....
الدنغو، على خلاف الكلبِ المحليِ، يَعتمدُ تزاوج مرة واحدة في العام ويعتمد على الفصلِ و على خطِّ العرض والشروطِ الموسميّةِ. في أستراليا، فصل التزاوج في مارس/آذار وأبريل/نيسان، وفي جنوب شرق آسيا في أغسطس/آبِ وسبتمبر/أيلولِ وقد تلد الانثى في تلك المرة الواحدة خلال العام من .....
وقد نجد ان الذكر المهيمن في العرين يبقي الجميع معه في منظومة اجتماعية معينة حتى عمر ثلاث سنوات وتبقى الاناث في المجموعة ليس من اجل التزاوج لان الانثى المهيمنةسوف تقتل اي جراء لاي انثى اخرىفي المجموعة والباقيات يساعدن في تربية الجراء ....
الجراء سَتَبْدأُ تَرْك العرينِ أولاً في بعمر 3 أسابيعٍ، وبحلول الأسابيع الـ8، يَفْطمونَ بالكامل، ويَتْركونَ العرينَ كلياً للعَيْش مع بقيّة المجموعة و في الفترة الزمنيةِ قبل الفطام، يتحركون كثيرا والأمّ والبعض مِنْ أعضاء المجموعة سَيُعيدونَ الطعام للجراء، ويستطيع الجراء مرافقة البالغين في رحلات الصيد والتعقب ، حول 3-4 بعمر أشهرٍ. الجراء الصغيرة تتجول لوحدها ضمن 3 كيلومترِ مِنْ العرينِ، لكنهم سَيُرافقُون الدنغو الأقدمَ في الرحلات الطويلة ولا يتجولوا بمفردهم لمسافات اكثر من 3 كيلومتر........
إنّ الدنغو إجتماعيُ ويتزوج مرة واحدة من انثى واحدة . مع بإِنَّهُمْ قَدْ يقضون جزء كبير مِنْ حياتِهم في إنفراديةِ تامة ، من حينٍ لآخر قد يشكّلونَ مجموعات من 3-10 أفراد. تَتراوحُ هذه المجموعات مِنْ المجموعاتِ المُتَعقِّبةِ العاديةِ إلى المجموعات العائليةِ المتماسكةِ.
الدنغو الصافي لا يَنْبحُ ولكنه يصدر أنين أو عواء بصوت مرتفع ........
0
التشريح
التشريح
علم يَدْرُس بِنْيَة النباتات والحيوانات والإنسان. وتتم الدراسة عن طريق تقطيع الأجسام إلى أجزاء. وأجسام الإنسان والحيوانات معقدة جدًا لدرجة أن العلماء قسموا التشريح إلى فروع عديدة؛ فالتشريح العياني
هو دراسة البنى التي يمكن رؤيتها بالعين المجردة. والتشريح المجهري
أو علم الأنسجة
هو دراسة الأنسجة تحت المجهر. وأما التشريح المقارن
فيقارن بنية الحيوانات والنباتات المختلفة. وعلم الأجنّة
هو دراسة تطوّر النباتات والحيوانات أثناء مراحل تكوينها الأولى.
يشمل التشريح البشري دراسة بنية وتركيب الهيكل العظمي، والعضلات والأعصاب والأوعية الدموية ومختلف الأعضاء في الجسم البشري. وتُعَدُّ معرفة تركيب الجسم البشري جوهرية لفهم وظيفته أثناء الصحة والمرض. ويجب على الأطباء معرفة بنية الجزء الذي يعالجونه في جسم الإنسان. وكذلك يحتاج مدرسو التربية البدنية أن يعرفوا كيف بُني الجسم.
في العصور القديمة اعتقد الناس أن الجسد الميت شيء مقدس. واعتُبر تمزيقه وتشريحه من أكبر الجرائم. وبعد عام 400ق.م سمح الإغريق بالتشريح في بعض الأحيان. وفي عام 100م وصف الطبيب جالينوس العديد من الهياكل التشريحية. ولكنه اعتمد في معظم أعماله على تشريح الحيوانات ومعالجة المصارعين المصابين.
انتقد ابن النفيس (ت 687هـ، 1288م) آراء جالينوس في التشريح، وأظهر أخطاءه فيما يختص بتركيب الرئتين ووظيفتهما، وكذلك وظائف الأوعية الشعرية. وكان لابن النفيس الفضل في اكتشاف الدورة الدموية الصغرى التي تجري في الرئة ويمر الدم خلالها من الشريان الرئوي إلى القلب. كما توصل ابن القف (ت 685هـ، 1286م) إلى معرفة عدد الأغشية القلبية ووظيفتها واتجاه فتحاتها لمرور الدم.
كما شرح الأطباء المسلمون الحيوانات وكذلك العيون وقد ألَّف ابن عيسى الكحال رسالة سماها في تشريح العين وأمراضها الظاهرة والباطنة
. وحتى تلك الفترة لم يْقدم الأطباء المسلمون على عمليات تشريح الجسد البشري، ولعل ذلك يعود إلى أسباب دينية أو إنسانية أو اجتماعية، إلا أن هناك دلائل على أن بعضهم قد مارس ذلك سرًا؛ من ذلك أنهم وصفوا أجزاء الجسد البشري وصفًا بالغ الدقة، كما أنهم جاءوا بآراء في التشريح خالفوا فيها كثيرًا من الأطباء اليونانيين وبينوا خطأهم في بعض ما ذهبوا إليه.
وبعد عام 1300م، أصبح تقطيع الأجساد والتشريح جزءًا من التعليم الطبي المعترف به في أوروبا الغربية، حيث تم السماح لعدد محدود من العمليات التشريحية كل عام. وفي عام 1543م نشر أندْرياس فزاليوس عمله الكلاسيكي حول التشريح، والذي اعتمد فيه على تشريح الإنسان. ومنذ ذلك الحين، حدث تطوّر مستمر وثابت وأصبحت الاكتشافات الطبية ممكنة مثل اكتشاف وليم هارفي للدورة الدموية الكبرى. وتمكن المعارف الطبية اليوم الجراحين من إجراء العمليات على كل جزء في جسم الإنسان.
0
الظبي
مجموعة من الإمبالا
تقفز عبر السهول العشبية في كينيا. وكثيرًا ما تتجول الإناث، التي تفتقر إلى القرون، مجتمعة في قطعان ضخمة. الظبي
اسم لمجموعة من الحيوانات الثديية ذوات الحوافر والقرون المفرغة. وهي تنتمي لنفس الفصيلة الحيوانية مثل الماعز والثيران، إلا أنها أكثر شبهًا بالأيائل؛ لأنها نحيفة ورشيقة. والظباء مجترة
مثل الماشية
.
تحتفظ الظباء بقرونها طوال حياتها. وللعديد من أنواع الظباء ـ من الذكور والإناث ـ قرون. وقرون الذكور عادة أكبر من قرون الإناث. وبعض الظباء لها قرون قصيرة، مستقيمة. والأخرى قرونها منحنية، وأحيانًا في التواء حلزوني. بعض قرون الظباء ناعمة، بينما أخرى لها نتوءات حلقية الشكل على امتداد طولها. تتشكل قرون الظباء حول لب عظمي مفرد. ولا تتشعب القرون مطلقًا كفروع الأشجار، مثلما لدى الغزلان.
تعيش معظم الظباء في إفريقيا، وتوجد أنواع قليلة في آسيا. والغزال الشائك القرن
الأمريكي الشمالي ليس ظبيًا حقيقيًا، على الرغم من أنه يشبه الظبي.
. تعيش بعض الظباء، مثل الديكر
و البونجو
في الغابات. ويعيش بعضها الآخر على جوانب الجبال. ويعيش القليل منها، مثل سيتاتونجا ولتشوي وسط إفريقيا في المستنقعات. لكن أنواعًا منها تعيش في السهول الجافة أو العشبية من شرقي وجنوبي إفريقيا أكثر من أي مكان آخر.
يصطاد بعض الأفارقة الظباء للطعام. وتربي كذلك مزارع الصيد العديد من أنواع الظباء للحومها. والظباء حيوانات لحوم جيدة في المناطق الاستوائية؛ لأن قطعانًا من أنواع عديدة تتغذى على أنواع من النباتات الإستوائية أكثر من الماشية أو الضأن. إضافة لذلك، فإن لدى الظباء مقاومة أعلى للأمراض الاستوائية.
العلند
يستطيع أن يقفز حاجزًا يبلغ ارتفاعه 1,8م من وضع الوقوف الثابت. يعيش هذا الظبي في قطعان صغيرة أو كبيرة.ظبي الغبرة
يمكن أن يعيش في المناطق الصحراوية حيث يوجد القليل من النباتات والماء الدائم. ويوجد في جنوب إفريقيا. الدكدك
يعيش منفردًا أو في مجموعات أسرية في مناطق الغابات الكثيفة. وإذا أُفزع يلجأ سريعًا للاختباء.
الكود الأكبر
يعيش في مجموعات صغيرة في الغابات السهلية. ويوفر له لونه التمويه وسط الحشائش والشجيرات.
العادات والمظهر.
أغلب الظباء شديدة الخوف وتهرب من أعدائها. والغزال والظبي الأسود من أسرع الحيوانات في العالم. والقليل من الظباء تدافع عن نفسها حينما يتوجب عليها ذلك، وهي النّو والغبرة والظبي القاتم
، وكلها موجودة في إفريقيا. وأحيانًا تحذِّر الحيوانات الأخرى الظباء من الخطر. انظر: الحيوان
.
يدافع الذَّكَر، وسط معظم الظباء، عن منطقة (مساحة من الأرض) خلال موسم التوالد، لكيلا تدخلها الذكور الأخرى. وتزور الإناث المناطق، وتتزاوج مع الذكور حسب اختيارها.
تختلف الظباء من حيث أحجامها. فالدكدك
والظبي الصخري
في حجم الأرنب الأمريكي الكبير تقريبًا، وبعضها الآخر، خاصة وعل العلند
، تنمو لتصل إلى حجم الثور.
تكسو جلد معظم الظباء طبقة من الشعر، عدا القليل منها مثل ظبي الماء الأشعث الشعر. وقد تبدو هذه الطبقة في شكل ظلال ونقوش عديدة. والبني والرمادي أكثر الألوان شيوعًا. تعرضت الظباء للقنص منذ القدم، لمتعة الرياضة، وكذلك للحومها وجلودها. وقد دمر الصيادون قطعانًا معينة من الظباء الإفريقية، التي كانت تضم آلافًا من الحيوان. وقد أصبحت العديد من أجمل أنواع الظباء نادرة الوجود، مثل الظبي المؤزر
والظبي القاتم العملاق
والمارية البيضاء
. وبعضها الآخر أصبح موجودًا فقط في الأراضي الخاصة. كما أن الصيد الجائر قد أفنى بعضها الآخر، مثل الظبي الأزرق.
أنواع الظباء.
تصف مقالات أخرى في الموسوعة أنواعًا عديدة من الظباء. انظر: مقالات ذات صلة
في نهاية هذه المقالة. وتوجد أنواع عديدة كلها في نصف الكرة الشرقي. أحد هذه الأنواع هو الظبي الرباعي القرون
، ويتميز ذَكَر هذا الظبي الهندي بزوجين من القرون بدلاً من زوج واحد. وتعيش أنواع عديدة من الظبي المسرج
في وسط وجنوبي إفريقيا. وتجعلها الخطوط التي على أجسامها تبدو كأنها مشدودة إلى سرج. وتتميز الذكور من هذا النوع بوجود قرون.
يعيش الكلبسبرنجر ـ وهو ظبي صغير يشبه الشمواه الأوروبي ـ في الأماكن الصخرية من جنوب إفريقيا إلى الصحراء شمالاً. ويمشي هذا الظبي على أطراف حوافره الضيقة، المستديرة، التي تعطيه خطوات واثقة.
والنلجاي
ظبي هندي لونه رمادي ضارب للزرقة. ويتميز الذكر بقرون قصيرة، وشعر طويل تحت ذقنه. وتسُمى العديد من الظباء الإفريقية ـ بما فيها الجمزبوك
ـ مارية. وتتميز الذكور والإناث معًا بقرون مستقيمة تقريبًا.
أما ظبي الغبرة
فهو حيوان كبير، خفيف اللون يعيش من جنوب إفريقيا إلى أثيوبيا وجامبيا شمالاً. ويعيش الظبي القاتم
ـ الذي ينتمي إلى ظبي الغبرة
لكنه أصغر قليلاً ـ في جنوب إفريقيا. وهو يتميز بقرون كبيرة مقوسة ولون أسود أو بني غامق مع أجزاء سفلية بيضاء. يسمى نوعان من ظباء النصف الجنوبي لإفريقيا ظبي الماء
. ويمكن تدريب ظبي الماء كحيوان أليف، عند صيده صغيرًا
0
القمر الصناعي للطقس
القمر الصناعي للطقس
القمر الصناعي للطقس
أداة توضع في مدار حول الأرض، تستخدم في دراسة الطقس والمناخ والتعرف عليهما. تقيس أقمار الطقس الصناعية العديد من أشكال الإشعاع الكهرومغنطيسي (طاقة تنتقل عبر الفضاء)، بما في ذلك الإشعاع فوق البنفسجي والضوء المرئي، والأشعة تحت الحمراء، وإشعاع الموجات المتناهية الصغر (المايكروويف). تساعد القياسات التي توفرها الأقمار الصناعية العلماء في اكتشاف العواصف وتزودهم بمعلومات حول خصائص الغلاف الجوي. وتشمل هذه الخصائص درجة الحرارة، والرطوبة، والتساقط، وتركيز الأوزون، وسرعة الرياح واتجاهها.
كما تقيس الأقمار الصناعية أيضًا ميزانية الإشعاع الخاصة بالأرض، أي الكمية الإجمالية للإشعاع الكهرومغنطيسي الداخل للغلاف الجوي للأرض والخارج منه. وقياس ميزانية الإشعاع أمر ضروري لمراقبة المناخ.
تدور معظم الأقمار الصناعية في مدارات منخفضة الارتفاع تعبر خط الاستواء وكلا القطبين. وتدور على ارتفاعات تتراوح بين 700 إلى 1,250كم فوق سطح الأرض. وتكمل الأقمار الصناعية دورتها حول الأرض بعد كل 100 دقيقة تقريبًا، وتشاهد سطح الأرض بأكمله مرتين في كل يوم. وهناك أقمار صناعية أخرى للطقس تسمى أرضية التزامن، تبقى في مدارها على ارتفاع 35,790كم فوق نفس الموقع على خط الاستواء. وتأتي معظم صور الأقمار الصناعية للطقس التي يعرضها التلفاز من هذه الأقمار الصناعية
0
ضوء الشمس
الضوء
ضوء الشمس
يجعل الحياة على الأرض ممكنة، وتحتاج النباتات والحيوانات التي تتغذى بالنباتات إلى ضوء الشمس للنمو. الضوء
مألوف جدًا إلى درجة أننا نراه من المسلمات، في حين أن العالم سيتغير بسرعة لو كان الضوء غير موجود، فنحن لا نستطيع أن نرى بدون الضوء وذلك لأن الضوء يقع على الأشياء ثم ينعكس إلى عيوننا مما يجعل الرؤية ممكنة. وبدون الضوء لايمكننا أن نملك طعامًا لنأكله ولا هواء لنتنفسه. و تعتمد النباتات الخضراء على ضوء الشمس للنمو وتكوين الطعام. ويأتي جميع الطعام الذي نأكله من النباتات أو من الحيوانات التي تأكل النباتات. وعند نمو النباتات فإنها تعطي الأكسجين الضروري بوصفه جزءًا من الهواء الذي نتنفسه.
ويعطينا الضوء الوقود، وخزنت الطاقة الموجودة في ضوء الشمس والتي تشرق على الأرض منذ ملايين السنين في النباتات. وعندما تموت هذه النباتات تتحول إلى فحم حجري وغاز طبيعي وبترول، وهي مواد ذات طاقة يمكن بها إنتاج الكهرباء وتشغيل الآلات.
يسخّن ضوء الشمس الأرض، وبدونه سوف تكون الأرض باردة جدًا ولا يستطيع أحد أن يعيش عليها. ولمعلومات إضافية عن الضوء وطاقة الشمس انظر: الطاقة الشمسية
؛ الشمس
.
وجد الناس طرقًا لتكوين الضوء والتّحكّم فيه ليتمكنوا من الرؤية في مواضع أو أوقات لا يصل فيها ضوء الشمس. وأنتجوا في البداية ضوءًا من نار المخيم والمشاعل، وطورت بعد ذلك الشموع ومصابيح الزيت، ثم ظهر ضوء الغاز وضوء الكهرباء.
استخدم الناس الضوء لعدة أغراض غير الرؤية. فالضوء الموجود على شاشة التلفاز، على سبيل المثال، يتألف من بقع الضوء. وباستخدام معدات علمية استطاع الناس دراسة الضوء نفسه، وعرفوا كثيرًا عن الكون، فالضوء القادم من النجوم البعيدة مثلاً، يمكن أن يساعد العلماء على معرفة مم تتكون تلك النجوم. ومنه يعرفون إذا كانت النجوم تتحرك باتجاه الأرض أو تبتعد عنها، وما سرعتها. انظر:
الإزاحة الحمراء
.
واستخدم العلماء الضوء لمعرفة ودراسة المواد الكيميائية، بالإضافة إلى أن الضوء يستخدم للاتصالات. فالألياف البصرية تنقل المعلومات على شكل ضوء لمسافات بعيدة، وبدأت تحل باطراد محل أسلاك النحاس المستخدمة من قبل شركات الهاتف. ويجرب العلماء الضوء في الوقت الحاضر، بوصفه حاملاً للمعلومات داخل المعالج المركزي السريع جدًا، لعمليات الحاسوب. انظر: البصريات الليفية
.
ما الضوء؟ هذا السؤال كان محيّرًا لعدة قرون. فقد اعتقد الناس أن الضوء شيء ينتقل من عيون الناس إلى الأجسام ثم يرجع مرة أخرى. فإذا اعترض أي شيء الشعاع عن العين فلا يمكن أن يرى الجسم. كما حاولوا أن يبرهنوا على أن الضوء يحتاج إلى وسط، سمي بالأثير
. وعرف العلماء عن الضوء الشيء الكثير منذ القرن السابع عشر الميلادي. فقد عرفوا أن الضوء شكل من أشكال الطاقة ويمكنه السير بحرية خلال الفضاء. وتسمى طاقة الضوء بالطاقة المشعة
. وهناك عدة أنواع من الطاقة المشعة منها الأشعة تحت الحمراء ، والموجات الراديوية، والأشعة فوق البنفسجية، والأشعة السينية. ويمكننا رؤية جزء صغير من الأنواع المختلفة من الطاقة المشعة، وهذا الجزء يسمى الضوء المرئي
أو ببساطة هو الضوء
.
وتشرح هذه المقالة مصادر الضوء، وطبيعة الضوء، وماذا يحدث عندما يسقط على مختلف المواد. كما تبين أيضاً كيفية قياس الضوء وتشرح اكتشافات العلماء المهمة حول الضوء.
مصادر الضوء
مصادر الضوء الطبيعية والاصطناعية:
المصادر الطبيعية مثل الشفق وبعض الحشرات مثل الحباحب، وهذه لا يمكن السيطرة عليها بوساطة الإنسان. بينما يمكن السيطرة على المصادر الاصطناعية مثل الشموع والليزر. يأتي جميع الضوء من الذرات.
يساعدنا الضوء على أن نرى، ومعظم الأشياء التي نراها، كالشمس وضوء الغرفة هي مصادر للضوء. ويمكن أن نرى بقية الأشياء لأن الضوء يرتد من المصدر ويسير إلينا. ويمكن أن يُصنّف مصدر الضوء إلى مصادر طبيعية
ومصادر اصطناعية
. فالضوء الطبيعي يأتي من المصادر التي لا يمكننا التحكّم فيها مثل الشمس والنجوم. ويأتي الضوء الاصطناعي من مصادر يمكن التحكم فيها كضوء الشموع وضوء السيارات، والضوء الكهربائي.
كيف ينتج الضوء.
يأتي الضوء بكامله من الذرات، وينتج بوساطة الذرات التي حصلت على طاقة إما بوساطة امتصاصها للضوء من مصدر آخر، وإما لأنها ارتطمت بجسيمات أخرى. والذرة التي اكتسبت هذه الطاقة الإضافية، تُسمى مثارة
. وعادة تبقى هذه الذرة مثارة لفترة قصيرة، ثم تهبط بإعطاء هذه الطاقة الزائدة إلى ذرة أخرى أو تبعث
ضوءًا، والضوء المنبعث يحمل هذه الطاقة الزائدة. وتختلف كمية الطاقة اللازمة لإثارة الذرات وكمية الطاقة المنبعثة منها على شكل ضوء باختلاف الذرات.
ويوصف الضوء عادة بأنه موجة تشبه موجة المياه التي تمر عبر البحيرات، ويمكن أن يوصف الضوء بأنه جسيمات صغيرة تسمى الفوتونات
. ويتحرك كل فوتون في خط مستقيم تمامًا كما تتحرك كرة البلياردو. وفي كلا الوصفين السابقين للضوء فإنه يملك طاقة وكمية. هذه الطاقة المحمولة بوساطة الموجات أو الفوتونات تحدد لون الضوء. افرض أنك رأيت مثلاً، تفاحة حمراء على كرسي أزرق، فكل فوتون من التفاحة يملك طاقة أقل من طاقة فوتون الكرسي.
وإثارة الذرات لكي تبعث ضوءًا تتم بطريقة التسخين. فمذكِّي النار (قضيب معدني) يمكن تسخينه حتى يصبح لونه أبيض من شدة الحرارة. وبسبب التسخين فإن الذرات التي على سطح مذكّي النار تتصادم بعنف مع بعضها، وعندما تتصادم تثير إحداها الأخرى وتتخلص كل ذرة من طاقتها الزائدة بأن تبعث ضوءًا. لكنها وبسرعة تثار مرة أخرى بوساطة تصادم آخر، تنتج هذه التصادمات حالات متغيرة للذرات التي تنطلق منها الفوتونات المختلفة الطاقات. ويعطينا امتزاج الألوان الناتجة اللون الأبيض، وكلما برد مذكّي النار فإن عددًا قليلاً من الذرات يثار إلى طاقات عالية، ولذلك فإن الذرات تبعث عددًا قليلاً من الفوتونات ذات الطاقات العالية التي ينتج عنها الضوء الأزرق. ومادام الضوء الأحمر لايزال منبعثًا فإن مذكّي النار البارد يبدو أحمر.
مصادر أخرى للضوء.
حصل كثير من المواد على الطاقة ومن ثم تبعث ضوءًا دون أن تسخن لدرجة كبيرة. ويتم ذلك خلال عملية تسمى الإشعاع الضوئي
. وتتوهّج بعض المواد المشعّة ضوئيًا في الظلام لفترة طويلة بعد أن تحصل على طاقة زائدة ويطلق عليها مواد ذات ومض فوسفوري وتبقى الذرات مثارة لبعض الوقت قبل أن تهبط وتبعث ضوءًا، وهناك مواد معينة ذات ومض فوسفوري
. تستخدم للترقيم ونراها تتوهج في أوجه الساعات. انظر: التفسفر
. وبعض المواد الأخرى ذات التألق الضوئي تبعث ضوءًا عند تعرضها إلى طاقة تثيرها وتسمى مواد فلورية
أو قابلة للفلورة
. انظر: الفلورة
؛ المصباح الفلوري
. يعطي الحباحب (ذبابة ذات ألوان وفي ذنبها شعاع) وأنواع قليلة أخرى من الكائنات الحية، ضوءًا بعملية تُسمّى الإشعاع الضوئي الحيوي
، في هذه العملية تتحد المواد الكيميائية التي في الكائن الحي لإنتاج مواد كيميائية مختلفة تحتوي على ذرات مُثارة. وتعطي هذه الذرات فوتونات عندما تتخلص من الطاقة المثيرة.
وتتوهج الشمس بسبب التفاعلات النووية بين ذرات الهيدروجين داخل مركزها منتجة كمية هائلة من الطاقة. وتحمل الطاقة إلى سطح الشمس بوساطة الفوتونات وأجسام أخرى. وعند السطح تثير هذه الجسيمات الذرات التي تهبط مرة أخرى بوساطة بعثها للضوء، وتحصل الأرض على جزء من هذا الضوء. وتبعث جميع النجوم الضوء بهذه الطريقة.
والفلق
مثل الضوء القطبي الشمالي، هو انبعاث الضوء بوساطة جزيئات الهواء. فعندما تصل الجسيمات ذات السرعة العالية إلى الأرض، نتيجة للانفجارات الكبيرة في الشمس، تتصادم مع جزيئات الهواء. وهذه التصادمات تثير الجزيئات بطاقة عالية، ثم تحرر الجزيئات هذه الطاقة بإعطائها ضوءًا. وعندما يحدث التصادم أثناء الليل فإن الضوء المنبعث يكون مضيئًا لدرجة كافية لرؤيته.
والليزر نبيطة تنتج شعاعًا ضوئيًا حادًا وذا قدرة عالية، وفيه تمتلك جميع الفوتونات نفس الطاقة، وتسير في نفس الاتجاه. والليزر يستخدم في البحوث العلمية، والجراحة، والاتصالات التليفونية، وكذلك له استخدامات صناعية وحربية عديدة.
طبيعة الضوء
طبيـــــــــعة الضـــوء الكهرومغنطيسية
كان العلماء خلال القرن التاسع عشر يظنون أن الضوء موجة تنتقل كما تنتقل الموجة المائية. وقد راجت النظرية الموجية للضوء لأنها مكّنت العلماء من تفسير ظاهرة نمط التداخل
، وهي خطوط ساطعة وأخرى مظلمة تحصل عليها العلماء من التجارب الضوئية.
وإذا كان الضوء موجة فماهي هذه الموجات؟ موجات الماء سهلة التفسير لأنها تسير خلال سطح الماء بينما الماء نفسه يتحرك إلى أعلى وأسفل. وبالنسبة لعلماء القرن التاسع عشر كان الضوء يبدو مختلفًا عن موجات الماء بسبب انتقاله في الفضاء من الشمس والنجوم الأخرى إلى الأرض، فافترضوا أن موجات الضوء يجب أن تنتقل خلال مادة تمامًا كما هو الحال بالنسبة لموجات المياه التي تنتقل خلال الماء. وأطلق العلماء على هذه المادة اسم الأثير
، بالرغم من أنهم لم يتوصلوا إلى مايبرهن على وجود هذه المادة. واستطاع العلماء بنهاية القرن التاسع عشر التوصل إلى أن موجات الضوء تتألف من مناطق تعرف بالمجالات الكهربائية والحقول
أو المجالات المغنطيسية
.
يبدأ النموذج البسيط لموجة الضوء بشعاع
(خط مستقيم) يوضح اتجاه انتقال الضوء. وتمثل الأسهم القصيرة التي على طول الشعاع، والمتعامدة
(زاوية قائمة) عليه، المجال الكهربائي. وتشير بعض الأسهم إلى الأعلى من الشعاع والأسهم الأخرى تشير إلى الأسفل منه. وهي تختلف في الطول، لذلك فإن النمط الكلي لرؤوس الأسهم يُشْبه الموجة والأسهم التي تمثل الحقل المغنطيسي هي أيضًا تشبه الموجة ولكن هذه الأسهم تصنع زاوية قائمة مع الأسهم التي تمثل الحقل الكهربائي. وهذا النمط يتحرك خلال الشعاع وهو الضوء.
أثبتت التجارب في بداية القرن العشرين أن العلماء في النهاية تركوا فكرة الأثير. وأدركوا أن موجة الضوء، بوصفها نمطًا منتظمًا من الحقول الكهربائية والمغنطيسية، يمكن أن تنتقل عبر الفضاء.
تشبه موجات الضوء الأنواع الأخرى من الموجات في بعض صورها مثل الطول الموجي
والتردد
والسعة
. فالطول الموجي هو المسافة لخط مستقيم من قمة الموجة إلى القمة التي بعدها. وتردد الموجة هو عدد المرات التي تمر خلالها القمة من نقطة ثابتة في الثانية. وسعة الموجة هي أكبر مسافة للقمة أو القاع
(النقطة السفلى من الشعاع).
وأبسط علاقة موجودة بين تردد الموجة والطول الموجي هي: كلما زاد التردد قلّ الطول الموجي. وتعتمد طاقة الموجة على سعتها، فكلما زادت السعة احتوت الموجة طاقة أكبر، وطاقة موجة الضوء هي أيضًا مقياس لترددها والطول الموجي يحدد لون الضوء.
الفوتونات.
اقترح العالم الفيزيائي الألماني المولد ألبرت أينشتاين في سنة 1905م نموذجًا للضوء، وهو مفيد تمامًا مثل النموذج الموجي. يتصرف الضوء في بعض التجارب كما لو أنه جسيمات، ونسمّي هذا النوع من الجسيمات الآن الفوتونات
. وفي نموذج أينشتاين فإن شعاع الضوء هو المسار الذي يسلكه الفوتون. فمثلاً عندما يرسل المصباح شعاعًا من الضوء خلال غرفة مظلمة فإن شعاع الضوء يتألف من عدد كبير من الفوتونات، وكل واحد منها يسير في خط مستقيم. فهل الضوء موجات أو جسيمات؟ فيما يبدو، لا يمكن أن يكون النموذجان معًا، لأن النموذجين مختلفان تمامًا. وأفضل إجابة أن الضوء لا هذا ولا ذاك. ويتصرف الضوء في بعض التجارب كما لو أنه موجة، وفي بعضها الآخر كما لو أنه جسيمات. وللضوء في الفراغ سرعة واحدة، بعكس الأنواع الأخرى من الموجات، وهي أقصى سرعة ممكنة لأي شيء. ولا يفهم العلماء كنه هذه الحقيقة. والحقيقة التي تنص على أن الضوء في الفراغ يملك سرعة واحدة هي واحدة من أسس النظرية النسبية لأينشتاين. انظر : النسبية
.
عندما يدخل الضوء مادة مايصطدم بالذرات التي تعطل سيره، إلا أنه يسير بسرعته المعتادة بين ذرة وأخرى.
الضوء الأبيض والطيف المرئي الموجات الكهرومغنطيسية.
يسمى الضوء موجات كهرومغنطيسية لأنه يتألف من مجال كهربائي وحقل مغنطيسي. ويطلق مصطلح الضوء
عادة على الموجات الكهرومغنطيسية
التي يمكن أن نراها فقط. ويجب أن يحتوي الضوء المرئي، على قيم أطوال موجية في نطاق محدود وضيق يسمى الطيف المرئي
. ويملك الضوء البنفسجي أقصر الأطوال الموجية التي يمكن أن تُرى، بينما يملك الضوء الأحمر أطول طول موجي، وتقع بين هذين بقية الألوان الأخرى من الطيف، وكل واحد له طول موجي خاص. وبرؤية هذه الألوان جميعها في نفس الوقت فإنها تبدو بيضاء اللون. ويحتوي ضوء الشمس على جميع هذه الألوان. وهو أبيض، ولكن عندما يمر خلال شكل خاص شفاف وصلب نسميه المنشور
فإن الألوان تنفصل ويمكن عندئذ رؤيتها.
ويكون الطيف المرئي جزءًا صغيرًا فقط من النطاق الكامل للموجات الكهرومغنطيسية. وتُسمى الموجات التي لها أطوال موجية قصيرة جدًا وأقل بقليل من أن ترى بالموجات فوق البنفسجية
.
وتسبب هذه الأشعة السَّفْع وحروق الشمس وسرطان الجلد. وتسمى الموجات التي لها طول موجي أقصر من الشعاع فوق البنفسجي الأشعة السينية
، وبإمكانها اختراق جسم الإنسان. ويستخدم الأطباء وأطباء الأسنان هذه الأشعة لرؤية ما بداخل الجسم. أما أشعة جاما
فلها أطوال موجية أقصر من الأطوال الموجية للأشعة السينية وتنتج من التفاعلات النووية مثل التي تحدث في الشمس.
والموجات التي لها طول موجي أكبر بقليل من الأطوال الموجية للضوء الأحمر تُسمى الأشعة تحت الحمراء
. وعندما تقف تحت أشعة الشمس المشرقة أو أمام نار فإنك سوف تشعر بدفء تام وذلك بسبب تعرضك للأشعة تحت الحمراء. والموجات الدقيقة
(الموجات المتناهية الصغر أو المايكروويف) والراديوية
لها أطوال موجية أطول من الموجات تحت الحمراء ويسلِّط فرن الموجات الدقيقة (المايكرويف) موجاته الدقيقة على الطعام لتسخينه ويسلط الشرطي المسؤول عن وحدة الرادار موجات دقيقة على السيارة القادمة لقياس سرعتها. وترسل برامج وهيئات محطات الراديو والتلفاز الموجات الراديوية.
ينفصل ضوء الشمس إلى ألوانه المختلفة بوساطة المنشور الذي يعطي طيفًا مستمرًا
. ويمتزج الطيف تدريجيًا من اللون إلى اللون الذي يليه من البنفسجي إلى الأحمر. ومعظم المصادر الأخرى لا تستطيع أن تنتج طيفًا مستمرًا. فمثلاً يمكن لمصباح إنارة الشوارع أن يعطي اللونين الأصفر والأزرق وبعض الألوان المعتمة، ولكنها تحتوي أيضًا على مناطق مظلمة في طيفها. وتُنتج هذه الألوان من ذرات محددة في الغاز الموجود داخل المصباح. فمثلاً يأتي الضوء الأصفر من ذرات الصوديوم، وكل نوع من الذرات يمكنه أن ينتج ألواناً محدودة فقط. ويمكن للعلماء أن يعرفوا ما أنواع الذرات التي تؤلّف مصدر الضوء بوساطة ملاحظة الألوان الموجودة في الضوء. وتسلط الألوان خلال جهاز يُسمى مقياس الطيف
لفصل الألوان. ومقياس الطيف منشور بسيط، وقد يكون جهازًا أكثر تعقيدًا. ويحتوي الطيف في بعض الأحيان على فجوات وذلك لأن ضوء المصدر يكون قد سار خلال غاز والذي بدوره يمتصّ ألوانًا محددة. فمثلاً بتسليط ضوء الشمس خلال مقياس طيف عالي الجودة فإن طيفه سوف يحتوي على الآلاف من هذه الفجوات. فالضوء الناتج من الشمس سوف يمر خلال الفضاء الخارجي للشمس حتى يصل إلى الأرض. وكل نوع من الذرات في المحيط الشمسي يمتص ألوانًا محدودة، وبوساطة معرفة ما هي الألوان التي اختفت، يحدد العلماء نوعية الذرات الموجودة في المحيط الشمسي. انظر: مقياس الطيف
.
خواص الضوء
يسمى علم دراسة الضوء البصريات
. وبمعرفة خواص الضوء تمكَّن العلماء من معرفة كيفية تصميم أنواع مختلفة من الأجهزة الضوئية التي تساعد في دراسة الكون. فعلى سبيل المثال يمكِّننا المجهر من رؤية الأشياء الصغيرة جدًا مثل الكائنات الحية أحادية الخلية. أما بوساطة المقراب (التلسكوب) فيمكن أن نرى الأجرام السماوية البعيدة ذات الأحجام الكبيرة كالمجرات والكواكب السيارة. ويساعدنا علم البصريات على فهم حاسة البصر، وألوان السماء، وبريق الماس، والعديد من مكونات العالم اليومي.
الانعكاس والانكسار والامتصاص.
عندما يصل الشعاع من الضوء إلى سطح يفصل بين نوعين من المواد مثل الهواء والزجاج، يمكن أن تحدث له عدة أشياء. فجزء من الضوء يمكنه أن ينعكس من السطح بينما يمر جزء خلال السطح. أما الضوء الذي يدخل الوسط الثاني فينكسر (يغير اتجاه مساره) بالإضافة إلى إمكانية امتصاص جزء من الضوء بوساطة الجزيئات التي على السطح أو داخل الوسط الثاني.
وتسمح المادة الشفافة
بمرور الأشعة الضوئية دون خلطها، وعليه يمكن الرؤية من خلالها. أما المواد شبه الشفافة فهي أيضًا تسمح لأشعة الضوء بالمرور خلالها، ولكنها تؤدي إلى اختلاط الأشعة الضوئية، ولذلك لا تمكن من الرؤية بوضوح خلال هذه المواد. أما المواد غير الشفافة أو المعتمة فإنها تمنع الضوء من المرور.
الانعكاس.
ينعكس الضوء عندما يسقط على سطح أملس. ويسمى الشعاع الذي يسقط باتجاه السطح الشعاع الساقط
، وبعد أن ينعكس الشعاع يسمى الشعاع المنعكس
.تساوي الزاوية التي يكونها الشعاع الساقط مع العمودي (خط وهمي يكوِّن زاوية قائمة مع السطح العاكس) الزاوية التي يكونها الشعاع المنعكس مع العمودي.
يشبه انعكاس الضوء على سطح ارتداد كرة البلياردو عند طرف منضدة البلياردو. تخيل خطًا عموديًا على سطح الانعكاس. مثل هذا الخط يسمى العمودي
وتسمى الزاوية المحصورة بين مسار الشعاع الساقط والعمودي زاوية السقوط
. ويكون الشعاع المنعكس نفس الزاوية بالنسبة للعمودي مثل الشعاع الساقط، ولكن من الجهة الأخرى من العمودي. ويعمل الانعكاس بنفس الطريقة حتى وإن كانت الأسطح خشنة. فأي مكان ينعكس الشعاع من سطحه، فإن الزاوية التي تكون مع العمودي عند نقطة السقوط تساوي زاوية السقوط.
عندما ينعكس الضوء من سطح أملس، فإن جميع أشعته تنعكس في نفس الاتجاه. وعندما ينعكس الضوء من سطح خشن فإن أشعته تنعكس باتجاهات عديدة. ذلك لأن الأعمدة عند جميع نقاط السقوط تشير باتجاهات عديدة. لذلك يمكنك أن ترى صورتك في المرآة بينما لا يمكن أن تراها في قطعة من الورق. انظر: الانعكاس
.
الانكسار.
يسبب الانكسار ميلان الشعاع عندما يمر من وسط إلى آخر. يميل الشعاع إلى العمودي إذا كانت سرعة الشعاع تقل بدخوله الوسط الآخر كما هو واضح في الرسم. لذلك تكون زاوية الانكسار أقل من زاوية السقوط. وإذا كان الشعاع يسير أسرع في الوسط الآخر فإن الشعاع يميل مبتعدًا عن العمودي.
وعندما يمر الضوء خلال سطح، فإن سرعته تتغير ويحدث هذا لأن الضوء يسير خلال نوعيات مختلفة من الجزيئات، فمثلاً إذا مرّ الضوء من هواء إلى زجاج فإن سرعته تقل، وذلك لأن جزيئات الزجاج أكثر كثافة من جزيئات الهواء. وإذا دخل الضوء بأي زاوية ماعدا الزاوية القائمة، فإن التغير في سرعة الضوء يغير اتجاه السير أو بمعنى آخر فإن الضوء ينكسر .
وعندما يمر الشعاع من الهواء إلى الزجاج فإنه يميل باتجاه عمودي على السطح، ويعتمد مقدار الانحناء على نوعية المادة الداخل إليها الشعاع. ينكسر الضوء في الأنواع المختلفة من الزجاج والبلاستيك بكميات مختلفة. ويكسر الماس الضوء أكثر من الزجاج والبلاستيك.
ولملاحظة الانكسار ضع قلم رصاص في كأس ماء وبعدها انظر إلى قلم الرصاص من أعلى ومن جهة واحدة. يبدو القلم وكأنه انحنى عند سطح الماء. ويأتي الضوء من الجزء الأعلى من القلم مباشرة إلى العين بينما يمر شعاع الجزء الأسفل خلال السطح الفاصل بين الماء والهواء الذي عنده ينكسر الشعاع، ولذلك يبدو كأنه يأتي من أسفل قلم رصاص منحنياً عند قمته. انظر: الانكسار
.
تمتص المواد المعتمة ألوانا محددة من الضوء. فيبدو الكتاب المجلد بالأحمر والمعرَّض للضوء الأبيض أحمر، لأن الجزيئات التي على السطح تمتص جميع الألوان الأخرى للضوء. وتتغير الطاقة الممتصة من الضوء بسرعة إلى حرارة وتسخن السطح. وتمتص المواد الشفافة أيضًا ألوانًا محددة إذا كانت تحتوي على ألوان أو أصباغ.
الاستطارة.
تصف ما يحدث للذرات أو الجزيئات أو الأجسام الصغيرة، عندما تصطدم بها أشعة الضوء. ترسل هذه الأجسام الأشعة في اتجاهات جديدة، وهذا يسبب استطارة الأشعة. وتبدو السماء الصافية زرقاء وذلك لأن معظم الأشعة الزرقاء تستطير باتجاهنا بوساطة جزيئات الهواء على عكس الألوان الأخرى في ضوء الشمس. والشمس عندما تكون قريبة من الأفق تبدو وكأنها برتقالية أو حمراء، وذلك لأن الضوء الذي يصل إلينا يكون قد فقد معظم الألوان الأخرى بوساطة الاستطارة.
التداخل.
يمكن أن تتداخل موجات الضوء بطريقتين 1- عندما تلتقي قمة موجة مع قمة موجة أخرى أو قاع
موجة مع قاع موجة أخرى فإن الموجتين تمتزجان ويكونان نقطة مضيئة من الضوء. تسمى هذه العملية التداخل البناء
2- عندما تلتقي قمة بقاع فإن الموجتين تلغي إحداهما الأخرى لتعطيا نقطة معتمة. وتسمى هذه العملية التداخل الهدام
. والرسم يوضح نمط تداخل موجات الماء المنتجة بالطريقتين. التداخل.
يعرف الضوء في معظم الحالات بأنه موجات لكل منها قمة وقاع. فعندما تمر موجتان ضوئيتان خلال نفس النقطة فإنهما تتداخلان في بعضهما لذلك فإنهما تجمعان أو تطرحان بعضهما من بعض. افترض أنه متى ما مرت قمة لموجة خلال النقطة فإنه تمر في الوقت نفسه قمة لموجة أخرى. وتجتمع القمتان مع بعضهما لتعطيا قمة كبرى. وتسمى هذه العملية التداخل البَنَّاء، وتعطي ضوءًا ساطعًا أكثر مما تعطيه أي موجة منفردة. وإذا افترضنا بدلاً من ذلك أنه متى ما وجدت قمة لموجة تمر خلال النقطة كان هناك قاع لموجة أخرى تمر خلاله، فإن القاع سوف يقلل من ارتفاع القمة ويترك النقطة معتمة أو مظلمة. وتسمى هذه العملية بالتداخل الهدام
.
ووجود ظاهرة التداخل التي ينتج عنها سطوع أو تعتيم للضوء هي من أقوى الحجج التي تؤيد النظرية الموجية للضوء. وتنتج جميع أنواع الموجات أنماطاً من التداخل البَنَّاء والهدَّام عندما تمر خلال فتحتين صغيرتين متجاورتين.
وقد برهن العالم الإنجليزي توماس يونج في بداية القرن التاسع عشر الميلادي على الطبيعة الموجية للضوء بإرسال شعاع ضوئي خلال فتحتين ضيقتين. ويصل الضوء الذي يخرج من الفتحتين إلى شاشة. فإذا كانت طبيعة الضوء غير موجية، فإنه يظهر على الشاشة كنقطتين ساطعتين ضيقتين، كل واحدة منهما تخرج من فتحة، لكن الواقع أنه عندما يخرج الضوء من كل فتحة، فإنه ينتشر مع الضوء الآخر، وتمتلئ الشاشة بخطوط مضيئة وأخرى معتمة تسمى الأهداب
. تتكون أهداب لامعة عندما تصل الموجتان قمة مع قمة لتعطي تداخلاً بناء. وتتكون أهداب معتمة عندما تصل الموجتان قمة مع قاع لتعطي تداخلاً هدامًا. انظر: التداخل
.
الحيود.
يسير الضوء والموجات الأخرى عادة بخط مستقيم. ولكن عندما تمر الموجات خلال فتحة لها نفس حجم الطول الموجي للموجة فإنها تحيد (ينتشر الضوء خارجًا) في موجات منحنية. والرسم يوضح موجات الماء لأن موجات الضوء تنتشر خارجيًا بصورة صغيرة جدًا لذلك لا يمكن أن يرى حيودها. الحُيُوْدُ.
ينتشر الضوء الذي يمر خلال كل فتحة في تجربة يونج، ويسمى هذا النوع من الانتشار الحُيُودُ
. فالحيود كما في التداخل ناتج من الحقيقة التي تنص على أن الضوء يتصرف كموجة. وتنتشر موجة الضوء قليلاً عندما تسير خلال فتحة صغيرة، أو حول جسيم صغير، أو يمر خلال حافة. وتنتشر كذلك موجات المياه، لكن الفتحات والأجسام التي تسبب الانتشار يجب أن تكون أكبر من تلك التي في حالة الضوء . ويمكن أن يكون حيود الضوء أمرًا مزعجًا. افترض أنك حاولت رؤية جسيم صغير جدًا بوساطة مجهر ذي كفاءة عالية. فكلما زادت قدرة التكبير لرؤية الجسم عن قرب أكثر، فإنه تبدو على حافات الجسم غشاوة. وكل حافة مُغَشَّاة سببها أن الضوء ينكسر عندما يمر خلال الحافة في طريقه إلى العين.
من ناحية أخرى يخدم الحيود دراسة ألوان شعاع الضوء إذا استخدمنا نبيطة تسمى محزوز الحيود
. ويحتوي المحزوز على آلاف الفتحات النحيفة التي تعطينا الضوء. يحيد كل لون في الضوء بكمية مختلفة قليلاً، وانتشار الألوان بهذا الكبر يجعل بإمكاننا رؤية كل لون. ويستخدم محزوز الحيود في التلسكوبات التي تفصل الألوان في الضوء القادم من النجوم وهذا يمكِّن العلماء من دراسة المواد التي تتألف منها النجوم. انظر: الحيود
.
التَشَتُّت (التقزح).
هو فصل الضوء إلى ألوانه. فَتَشَتُّتُ الضوء الأبيض يفصل الألوان في الطيف المرئي الكامل. وإحدى طرق تشتيت الضوء هي إرسال الضوء خلال منشور. فالألوان المختلفة تنكسر بقيم مختلفة ولذلك تنفصل الألوان. والحيود والاستطارة يمكنهما أيضًا تشتيت الضوء.
الاستقطاب.
يتضمن ترددات
(التغيرات المنتظمة في القوة) الحقول الكهربائية التي تؤلف موجات الضوء. ويمكن تحديد اتجاهات الترددات بوساطة الأسهم. وفي معظم الضوء الذي نراه، تتخذ الأسهم اتجاهات متعددة وتكون عمودية على مسار الشعاع. ومثل هذا الضوء يكون غير مستقطب
. ويبقى عدد قليل من هذه الأسهم ينعكس من الأسطح عند زاوية معينة أو يستطير من جزيئات الهواء. وإذا كانت كل الأسهم تشير في اتجاه واحد أو اتجاه معاكس له، فإن الضوء يكون مستقطبًا
. افترض عندما ينعكس ضوء الشمس من الطريق إليك أن أسهمه تشير إلى يسارك أو يمينك فقط، ويمكنك أن تمنعه بوضعك نظارات شمسية تحتوي على مصفيات الاستقطاب
، فهذه تمنع الضوء من التذبذب شمالاً أو يمينًا. انظر: الضوء المستقطب
.
يسبب الضوء تغيرات كيميائية
في بعض المواد مثل نترات الفضة. يوفر الفوتون (أعلى) الطاقة اللازمة لكسر الجزيء ويغير المحلول إلى الأسود (أسفل). التأثيرات الكيميائية للضوء.
يمكن لطاقة الضوء تغيير أسطح المواد كيميائيًا بوساطة امتصاصها. فعلى سبيل المثال يغيّر الضوء كيميائيًا جزيئات حبيبات الفضة للفيلم الضوئي، ولذلك يمكن تسجيل الصورة عليه. ويمكن للضوء القوي أن يُبَهِّتَ ألوان الأقمشة بتغير صبغتها كيميائيًا. وشبكية العين تتغير كيميائيًا بوساطة الضوء، ولذلك فإن الشبكية تنتج إشارات بالنسبة للبصر. انظر: العين
. والضوء عامل ضروري للتركيب الضوئي
في النبات الذي يمثل العملية اللازمة لإنتاج الغذاء. انظر: التركيب الضوئي
.
الظاهرة الكهروضوئية للضــــــــــــوء الظاهرة الكهروضوئية والموصِّلية الضوئية.
عندما تمتص مواد معينة الضوء فإن طاقته تحرر الإلكترونات من الذرات التي على أسطح المواد. وتمر هذه الإلكترونات الحرة في بعض الأجهزة خلال دائرة في صورة تيار كهربائي. وتعمل الخلايا الشمسية والخلايا الكهروضوئية بوساطة التأثير الكهروضوئي. انظر:
العين الكهربائية
. وتسمى بعض المواد موصِّلات ضوئية
، وتصبح موصلات جيدة للكهرباء عندما يسلط عليها الضوء.
قياس الضوء
الوحدات الأساسية لقـــياس الضـــــوء
يقيس العلماء الطول الموجي للضوء بمقاييس متنوعة من الوحدات المترية والإمبراطورية. وإحدى هذه الوحدات المترية المعروفة هي المايكروميتر
الذي يساوي 0,000001متر. والطول الموجي للضوء في الطيف المرئي محصور في المنطقة من حوالي 0,4 مايكروميتر للبنفسجي الغامق إلى حوالي 0,7 مايكرومتر للأحمر القاني. والتردد لأي موجة يساوي النسبة بين سرعة الموجة إلى الطول الموجي، ويقاس بوحدات تسمَّى الهرتز
. فالموجة لها تردد يساوي هرتزًا واحدًا إذا كانت قمة واحدة تمر خلال نقطة محددة في كل ثانية. والموجة لها تردد يساوي 100 هرتز إذا كانت 100 قمة تمر خلال نقطة محددة للقياس في كل ثانية. يسير الضوء في الفراغ بسرعة 300 مليون متر لكل ثانية تقريبًا. ولأن الضوء المرئي له طول موجي قصير وسرعة عالية فله تردد عال. فتردد الضوء البنفسجي مثلاً، يساوي 750 مليون مليون هرتز.
سطوع الضوء.
استخدم العلماء وحدات مختلفة لقياس سطوع مصدر الضوء وكمية الطاقة في شعاع الضوء الآتي من ذلك المصدر.
تُسمى كمية الضوء المنتجة بوساطة أي مصدر ضوئي شدة الاستضاءة
لذلك المصدر، والوحدة المستخدمة لقياس شدة الاستضاءة تسمى الشمعة
. وأُخذَت شدة الاستضاءة المنتجة بوساطة شمعة بحجم معيّن مصنوعة من زيت الحوت، لسنوات عديدة، وحدة قياس ثابتةً وسُميّت هذه الوحدة الشمعة
، ومع ذلك لم توفر شمعة زيت الحوت استخدامًا بسيطًا وثابتًا لقياسات الضوء. وتعرف الشمعة الواحدة الآن بأنها كمية الضوء المنطلقة من مصدر يبعث عند تردّد محدّد (540 مليون مليون هرتز)، وعند شدة محددة ( 1/683 واط لكل وحدة مساحة تسمى ستيراديان
).
ولا تشير شدة ضوء المصدر بالشموع إلى مدى سطوع الضوء عندما يصل إلى سطح جسم مثل كتاب أو منضدة. وقبل أن نقيس كثافة التدفق الضوئي
أو الدفق الضيائي
(الضوء الساقط على السطح)، يجب علينا أن نقيس مسافة انتقال الضوء خلال الفراغ بين المصدر والجسم. ويمكننا قياس شعاع الضوء بوحدة تُسمّى لومن
. ولمعرفة كيفية قياس اللومن، تصوّر أن هناك مصدرًا ضوئيًا في وسط تجويف كروي. وفي السطح الداخلي للجسم الكروي مساحة تساوي مربع نصف قطر الجسم الكروي. فإذا كان نصف القطر مترًا واحدًا، على سبيل المثال، و كان مصدر الضوء له شدة إضاءة تساوي شمعة واحدة، فإن المساحة المقطوعة سوف تحصل على فيض ضوئي
(سرعة تدفق الضوء) يقدر بلومن واحد.
ويقيس المهندسون في النظام المتري كثافة التدفق الضوئي بوحدات تُسمّى لكس
وينتج كثافة تدفق ضوئي مقدارها لكس واحد، لومنًا واحدًا من الضوء على مساحة متر مربع واحد. ويستخدم في النظام الإمبراطوري وحدات تُسمّى قدم ـ شمعة
. وينتج كثافة تدفق ضوئي مقدارها قدم ـ شمعة واحدة بلومن واحد من الضوء يسقط على مسافة مقدارها قدم مربع واحد.
تتغير شدة الضوء الساقط على مساحة ما عكسيًا مع مربع المسافة التي بين المصدر والسطح. ولهذا إذا زادت المسافة فإن كثافة التدفق الضوئي تقل بمقدار مربع تلك الزيادة، وتُسمّى هذه العلاقة بقانون التربيع العكسي
. فإذا كان السطح يحصل على لكس واحد من الضوء على بعد مسافة مقدارها متر واحد من المصدر، ثم أزيح لمسافة مترين مربعين من المصدر، فإنّ هذا السطح سوف يحصل على
(½)²
أو¼
لكس من الضوء. ويحدث هذا لأن الضوء ينتشر خارجًا من المصدر.
سرعة الضوء.
بالرغم من أن الضوء يبدوكأنه ينتقل خلال الغرفة في لحظة رفع ستارة النافذة، فإنه في الحقيقة يستغرق بعض الوقت للانتقال لأي مسافة. وسرعة الضوء خلال الفراغ ـ حيث لا تعطّل الذرات انتقاله ـ هي 299,792كم/ ثانية. ويقال عن هذه السرعة إنها ثابتة
لأنها لا تعتمد على حركة مصدر الضوء. فعلى سبيل المثال تكون للضوء المنبعث من مشعل كهربائي متحرك نفس السرعة للضوء المنبعث من مشعل كهربائي ثابت. ولا يعرف العلماء كنه هذه الحقيقة، وهي واحدة من أسس نظرية أينشتاين للنسبية..
اختلف الناس منذ القدم في سرعة الضوء ، هل هي سرعة محددة أم لا نهائية. ولكن عالم الطبيعة الإيطالي جاليليو صمم في أوائل القرن السابع عشر الميلادي، تجربته لقياس سرعة الضوء ليحسم الأمر. أرسل جاليليو أحد المساعدين إلى هضبة بعيدة مع التعليمات له بفتح غطاء فانوس يحمله عندما يشاهد جاليليو الموجود على هضبة أخرى يفتح غطاء فانوسه. وكان هدف جاليليو أنه بمعرفته للمسافة بين الهضبتين يستطيع حساب سرعة الضوء بوساطة قياسه للزمن بين لحظة فتحه للغطاء ولحظة رؤيته لضوء الفانوس الثاني. وفشلت التجربة على الرغم من أن تفكير جاليليو كان معقولاً. ولأن سرعة الضوء عالية جدًا لذلك لم يستطع حساب الزمن القصير.
أتى الفلكي الدنماركي أولاوس رومير في حوالي 1675م بشواهد برهنت على أن الضوء ينتقل بسرعة ثابتة (محدودة). ولاحظ رومير خلال عمله في باريس أن الفترة الفاصلة بين اختفاء أقمار المشتري خلف الكواكب يتغير بتغير المسافة بين المشتري والأرض، وأدرك بالتالي أن السرعة الثابتة للضوء تسبب هذا الاختلاف في الوقت الفاصل. وأشارت ملاحظات رومير إلى أن سرعة الضوء الثابتة هي 226,000كم/ثانية، ويمثل هذا الرقم 25% من السرعة الفعلية.
وتوصل الفيزيائي الأمريكي ألبرت مايكلسن في سنة 1926م إلى واحدة من القياسات الدقيقة لسرعة الضوء، حيث استخدم مرآة تدور بسرعة تعكس الشعاع من الضوء إلى عاكس بعيد. ثم إن الشعاع العائد انعكس مرة أخرى إلى الملاحظ بوساطة المرآة الدوارة. ثبت مايكلسن سرعة المرآة بحيث ترجع إلى الزاوية الصحيحة خلال زمن مسار الضوء إلى العاكس ورجوعه مرة أخرى. سرعة المرآة إذن تشير إلى سرعة الضوء. استخدم مايكلسن في الحقيقة عدة مرايا على أسطوانة، بحيث إن زاوية دوران الأسطوانة أثناء انتقال الضوء إلى العاكس ورجوعه، تكون صغيرة. واستنتج من ذلك أن سرعة الضوء تساوي 299,796كم/ثانية. ونسبة الخطأ المحتمل في هذا الرقم أقل من أربعة كيلومترات لكل ثانية.
فهمنا للضوء
الأفكار الأولى عن الضوء.
توصل الإغريق القدماء إلى بعض النظريات في مجال الضوء، فتحت آفاق دراسة،لكنها كانت في الأغلب نظرية، ولم تتح الفرصة لهذا الجانب الحيوي من جوانب الطبيعة الثرية التي أبدعها الخالق سبحانه إلا على يد عدد من العلماء المسلمين في القرون الوسطى، يأتي في مقدمتهم الحسن بن الهيثم وابن سينا وغيرهما. يقول المستشرق وايدمان الذي اهتم بإنتاج علماء المسلمين في العلوم: إن المسلمين أخذوا عن اليونان بعضا من النظريات، فأحسنوا فهمها ثم طبقوها على حالات كثيرة متباينة واستنبطوا من ذلك نظريات جديدة وبحوثا مبتكرة.
وكانت أبرز إسهامات الحسن بن الهيثم (354- 430هـ، 965-1039م) في كتاب المناظر الاهتداء إلى طبيعة الضوء و وظائفه وحالة القمر وقوس قزح والمرايا ذات القطع المتكافئ، والمرايا الكروية والكسوف والخسوف والظلال. فانتفع بعلمه بالبصريات وإنتاجه الغزير كل من روجر بيكون وفيتلو البولندي وليوناردو دافينشي ويوهان كبلر.
وقد ترجم كتابه المناظر
أكثر من خمس مرات إلى اللاتينية، وفيه يؤكد على أن الضوء مستقل عن اللون، وحلل لأول مرة عملية الإبصار، وأشعة الضوء التي ذهب من سبقوه إلى أنها تنبعث من العين إلى الأجسام فنراها، في حين قال ابن الهيثم: إنها تصدر عن كل نقطة من نقاط الجسم فتصل إلى العين، وتنقل إليها وإلى المخ صورة الشيء.
واهتم ابن الهيثم بالعدسات وقال إن تكبير العدسة يتوقف على مقدار تحدُّبها، كما درس الانكسار والانعكاس.
ولم يظهر عالم في الضوء يعتد به بعد ابن الهيثم إلا في القرن السابع عشر الميلادي أي بعد نحو سبعة قرون. ففي سنة 1666م اكتشف العالم الإنجليزي السير إسحق نيوتن أن الضوء الأبيض مؤلف من جميع الألوان، ووجد باستخدام المنشور أن كل لون في الشعاع الأبيض يمكن أن يفصل. ووضع نيوتن نظرية تقول إن الضوء يتألف من أجسام
صغيرة تنتقل في خطوط مستقيمة خلال الفراغ، وسمّى النظرية نظرية الجسيمات الضوئية
.
وفي نفس الوقت الذي وضع فيه نيوتن نظريته للضوء، قال الفيزيائي والفلكي الهولندي كريستيان هويجنز إن الضوء يتألف من موجات. وقدم نظريته الموجية لشرح طبيعة الضوء. تبدو النظريتان نظرية الجسيمات الضوئية والموجية متضادتين تمامًا وقد دارت مجادلات بين العلماء حولهما لحوالي 100 سنة. وفي بداية القرن التاسع عشر الميلادي شرح الفيزيائي الإنجليزي توماس يونج تداخل الضوء وأوضح أن الشعاعين من الضوء يلغي أحدهما الآخر تحت شروط محددة. تتصرف موجات المياه بنفس الطريقة لكن بسبب صعوبة فهم كيفية حدوث التداخل بين الجسيمات قبل معظم العلماء تجربة يونج كبرهان على النظرية الموجية للضوء.
النظرية الكهرومغنطيسية.
وضع الفيزيائي الإنجليزي جيمس كلارك ماكسويل في سنة 1864م النظرية الرياضية للكهرومغنطيسية. وطبقًا لهذه النظرية فإن التأثير الذي يغير الحقول الكهربائية والحقول المغنطيسية أحدهما على الآخر يسمح بسير الموجات. ولموجات ماكسويل النظرية نفس الخواص النظرية التي قيست للضوء. فالشحنات الكهربائية الاهتزازية، التي تنتج الضوء، هي الشحنات الكهربائية في الذرات. وقد برهن الفيزيائيون الذريون سابقًا على وجود هذه الشحنات الكهربائية الاهتزازية. وقد عزز عمل ماكسويل النظرية الموجية للضوء.
تعارضت نظرية ماكسويل الكهرومغنطيسية مع فكرة وقفت في طريق قبول العلماء للنظرية الموجية لأكثر من قرن. فقد شعر العلماء أنه يجب عليهم أن يجدوا الوسط
(المادة) الذي تنتقل خلاله موجات الضوء. وعللوا ذلك بأنه إذا كان الضوء ينتقل على شكل موجات فإنه يجب أن يكون هناك شيء تنتقل خلاله،كما هو الحال في موجات الصوت التي تحتاج إلى هواء للانتقال خلاله. ولكن بالنسبة للضوء فإن هذا الشيء قد لا يكون مادة، لأن الضوء يمكنه الانتقال في الفراغ. ولكي يتجنب العلماء هذه الصعوبات افترضوا أن الوسط الذي يسير خلاله الضوء هو الأثير.
وباءت جميع المحاولات لملاحظته أو قياس خواص الأثير بالفشل. وأصبح العلماء أكثر اقتناعًا بعدم وجود الأثير. وقد تحطمت نظرية الأثير بوساطة التجارب التي أجراها ألبِرتْ مايكلسُن والفيزيائي الأمريكي إدوَارْد مُورْلِي في سنة 1887م.
ميكانيكا الكم.
اكتشف العالم الألماني ماكِسِ بِلانَك في سنة 1900م معادلة تنسجم مع النتائج العملية بالنسبة لانبعاث الضوء من سطح ساخن. ولم يستطع بلانك تفسير نجاح هذه المعادلة، لكنه أدرك أن المعادلة تنبأت بأن باعثات الضوء الصغيرة جدًا على السطح تملك قيمًا محدودة من الطاقة. وعندما تحدد الطاقة بقيم ثابتة يمكن أن يقال إنها مُكمّاة
(يكون احتسابها كمياً).
اكتشف أينشتاين في سنة 1905م أن الضوء نفسه مُكَمّى. وعلل أينشتاين ذلك بأنه إذا كان الضوء المنبعث يملك قيمًا محددة فقط من الطاقة، فإن الطاقة التي يبعثها الضوء تحافظ على خواصها الكمية. ويأتي الضوء على شكل رزم صغيرة من الطاقة تسمى الكمّات
. واعتبار الضوء طاقة مكمّاة يفسر لنا نتائج بعض التجارب التي تقوم على نظرية الجسيمات الضوئية بدلا من النظرية الموجية للضوء. وتعرف هذه الجسيمات الضوئية بالفوتونات.
وفي عام 1913م أوضح الفيزيائي الدنماركي نيلز بور أن طاقة الذرات هي أيضًا مكمّاة. وعندما تُعطَى الطاقة إلى ذرة بوساطة تصادم أو بسقوط الضوء عليها، فإن الذرة تستطيع أن تقبل قيمًا محددّة من الطاقة فقط. وتصبح الذرة بهذه الطريقة مُثارة، وعندما تهبط تتخلص من الطاقة الزائدة. وتوجد طريقة واحدة تحمل هذه الطاقة الزائدة إلى خارج الذرة وهي بوساطة بعث فوتونات. ويقبل كل نوع من الذرات مجموعات مختلفة من الطاقة، لذلك عندما تبعث الذرات الضوء، فإن الفوتونات من النوع الواحد من الذرات تختلف في الطاقة من الفوتونات المنبعثة من أنواع أخرى من الذرات.
الحقل الفيزيائي المعروف باسم ميكانيكا الكم
هو دراسة كيف يمكن للذرات والضوء أن يكونا مُكَمَّيَيْن. وتتضمن ميكانيكا الكم حقيقة أن الضوء والمادة يتصرفان في صورة موجات في بعض التجارب وجسيمات في تجارب أخرى.
0
الرئة
أجزاء الرئة البشرية
تتكون الرئة اليمنى من ثلاثة فصوص، و الرئة اليسرى من فصين. ويدخل الهواء إلى الرئة عن طريق القصبة و يوزع على القصيبات، و تتجه كل قصيبة إلى وحدة تنفسية ذات أكياس سنخية. الرئة
العضو الرئيسي للتنفس عند الثدييات والطيور والزواحف وأغلب البرمائيات المكتملة النمو. والوظيفة الرئيسية للرئتين هي تبادل الغازات؛ وعندما يسري الدم في الرئتين فإنه يكتسب الأكسجين من الهواء ويطلق ثاني أكسيد الكربون. ويحتاج الجسم إلى الأكسجين كي يحرق الغذاء للحصول على الطاقة، وينتج ثاني أكسيد الكربون كنفاية ناتجة. وتناقش هذه المقالة الرئتين عند الإنسان، ورئات الحيوانات الأخرى تعمل بطريقة مشابهة لرئة الإنسان.
أجزاء الرئتين.
للإنسان رئة يمنى ورئة يسرى، وهما تملآن معظم التجويف الصدري. وللرئة قوام إسفنجي، ويمكن اعتبارها كيسًا مرنًا مملوءًا بملايين الغرف أو الأكياس الهوائية الضئيلة. ولو بسطنا جدران الأكياس الهوائية بحيث تكون مسطحة لغطت نحو نصف ملعب لتنس المضرب.
والرئتان معلقتان في القفص الصدري، وتشبهان شكل الرصاصة إلى حد ما، وتمتدان من أعلى الضلع الأول مباشرة إلى الحجاب
(وهو شريحة عضلية تفصل تجويف الصدر عن البطن). ويغطي السطح الخارجي للرئتين غشاءٌ رقيق متين يسمى غشاء الجنب
. وبين الرئتين يقع القلب والأوعية الدموية الكبيرة والمريء
، وهو الأنبوب الذي يصل الفم بالمعدة.
خلق الله تعالى الرئتين لاستقبال الهواء الذي يدخل الجسم عبر الفم أو الأنف. ويمر الهواء في البلعوم
ـ وهو مؤخرة الأنف والفم ـ ثم الحنجرة
، وهي صندوق الصوت، ويدخل المسالك الهوائية
، وأنابيب تقود إلى الرئتين. والرُغَامى
(القصبة الهوائية) هي أكبر هذه الأنابيب، وهي تتفرع إلى أنبوبين صغيرين يسميان القصبتين
. تدخل كل قصبة في إحدى الرئتين عند ثلث المسافة تقريبًا بين قمة الرئة وقاعدتها. وتنقسم القصبة في داخل الرئة إلى أنابيب أصغر وأصغر، كما ينقسم ساق الشجرة إلى فروع وغصينات. أما الغُصينات النهائية فهي أنابيب ضئيلة تسمى القُصيبات
. وتؤدي أصغر القُصيبات التي تسمى القُصيبات النهائية
إلى الوحدات التنفسية في الرئتين. وتتكون الوحدات التنفسية من أكياس سنْخِيَّة عديدة، ويحتوي كل كيس على نحو عشرين تجويفًا هوائيًا ضئيلاً تسمى الأسْنَاخ
. وتحتوي جدران كل سٍِنخ على شبكة من الأوعية الدموية الضئيلة للغاية وتسمى الشعيرات الرئوية
، وهنا يتم تبادل الغازات.
ويتكون الفُصَيْص من ثلاث إلى خمس قُصيبات نهائية مع الأسْنَاخ
التي تزودها القصيبات بالهواء. وتتحد قصيبات كثيرة لتكوين الأقسام الرئيسية في الرئة والتي تسمى الفصوص
. وللرئة اليسرى فصّان، وللرئة اليمنى ثلاثة. ولكل فص فروعه الخاصة من القصيبات والأوعية الدموية بحيث يمكن استئصال فص مريض دون التضحية بالفائدة من الفصوص الأخرى.
ويصل الدم إلى الرئة من طريقين ويكاد يأتي الدم كله من خلال الدورة الدموية الرئوية
. وقد سبق لهذا الدم أن سرى في أنسجة الجسم حيث أُخرج ما عنده من الأكسجين واكتسب ثاني أكسيد الكربون. وتصل كمية قليلة من الدم إلى الرئتين من خلال الدورة الدموية القَصَبيَّة
؛ وهذا الدم غني بالأكسجين والمواد الغذائية التي تحتاج إليها أنسجة المسالك الهوائية مثل جميع أنسجة الجسم الأخرى.
تبادل الغازات في الرئيتين.
على الرئتين إدخال الهواء الجديد وإخراج الهواء القديم حتى تزوّدا الدم بالأكسجين وتخلصاه من ثاني أكسيد الكربون. وينجذب الهواء الجديد إلى الداخل عندما ينقبض الحجاب والعضلات التي بين الضلوع. ويُسمى هذا العمل الشهيق
، وهو يزيد حجم الصدر ويسبب تمدد الرئتين. ويخلق التمدد فراغًا خفيفًا في الرئتين، فيسري إليهما الهواء من الخارج. ثم يعود حجم الرئتين إلى التناقص ويخرج الغاز إلى الخارج عندما تسترخي العضلات. ويسمى هذا العمل الزفير
.
والدم الذي يدخل من خلال الدورة الدموية الرئوية يكون داكن اللون، قليل الأكسجين، غنيًا بثاني أكسيد الكربون. ويضخَّه الجانب الأيمن من القلب في الشرايين الرئوية التي تؤدي إلى الرئتين. وتتفرع الشرايين الرئوية إلى أوعية دموية أصغر فأصغر ثم تنتهي بالشعيرات الرئوية في جدران الأسْنَاخ. وتبلغ جدران الأسْنـَاخ حدًا من الرقة بحيث يسري الأكسجين وثاني أكسيد الكربون من خلالها بسهولة. ويمر الأكسجين من الأسْنـَاخ إلى الدم في الشعيرات الدموية. وفي الوقت نفسه يخرج غاز ثاني أكسيد الكربون من الدم ويدخل الأسْنـَاخ. وإذا تم هذا التبادل يصير الدم أحمر زاهيًا ويدخل الجهاز الوريدي الرئوي. وفي هذا الجهاز تتشابك الأوعية الصغيرة لتكوين أوعية أكبر. وتحمل الأوردة الرئوية ـ وهي أكبر الأوعية ـ الدم إلى الجانب الأيسر من القلب، وعندئذ يضخ الجانب الأيسر من القلب الدم الغني بالأكسجين إلى أنسجة الجسم.
وظائف أخرى للرئتين.
نستنشق الهواء بوساطة الرئتين من البيئة، ولذلك تتعرض الرئتان للجراثيم والفيروسات والغبار والمُلوِّثات. ويبطن المسالك الهوائية سائل لزج؛ يسمى المخاط
يحتجز أغلب هذه المواد الغريبة. وهناك تراكيب دقيقة مثل الشعر تسمى الأهداب
تتحرك معًا بطريقة تموجية تدفع المخاط إلى أعلى في الحلق. وهناك يتم إخراج المخاط وما فيه من المواد "الدخيلة" بالسعال أو ابتلاعه دون ضرر. ولا يتم احتجاز بعض المواد في المخاط، ولذلك تأخذ طريقها إلى الأسْنـَاخ. وهناك خلايا خاصة تسمى الخلايا البَلْعَمية السِنخِيّة
، تبتلع الجسيمات وتحملها إلى المخاط أو تدمرها.
وتساعد الرئتان على تنقية الدم أيضًا من المواد الضارة، إذ يرشح الدم الساري خلال الشعيرات في الرئة بحيث تُستبعد منه جُسيمات مثل جلطات الدم وكريّات الدهن، ثم تتحطم الخلايا البَلْعَميّة والخلايا الأخرى وتستبعد المادة المحتجزة.
ويمكن تشبيه وظيفة أخرى للرئتين بالعمليات في مصنع للكيميائيات، إذ تصنع بعض الخلايا مادة دهنية تسمى المادة الفَعَّال السطحي
، تبطن الأسناخ وتسمح لها بسهولة التمدد. وتقوم خلايا أخرى بإضافة مواد إلى الدم أو إزالتها أو تغييرها؛ وهي تؤثر على وظيفة الرئتين أو الأعضاء الأخرى.
وأخيرًا يُستخدم الهواء الذي تخرجه الرئتان في الزفير لهز الحبال الصوتية في الحنجرة. ويوجد هذا العمل الصوت اللازم للكلام.
أمراض الرئتين.
وهي تحدث على الرغم من الدفاعات التي يقدمها المخاط والخلايات البلعمية. فقد يبلغ عدد الجسيمات الضارة التي تصل إلى الأسْنـَاخ حدًا عظيمًا بحيث تعجز الخلايا عن استبعادها جميعًا. وتستطيع الجسيمات في حالات أخرى أن تقاوم الخلايا البلعمية أو تدمرها.
ويمكن أن تنشأ أمراض الرئة من أسباب عديدة مختلفة، ولذلك توضع في مجموعات تبعًا لكيفية تأثيرها على وظائف الرئة. فالأمراض الرئوية الانسدادية
مثل النُفاخ الرئوي والربو والالتهاب القصبي المزمن، تؤدي إلى ضيق المسالك الهوائية أو انسدادها بصورة جزئية، ويصبح مرور الهواء من خلالها أصعب. ومن الأسباب الرئيسية لهذه الأمراض التدخين وتلوث الهواء. وتزيد الأمراض الرئوية المُقيِّدة
من صعوبة التمدد في الجهاز التنفسي. ويمكن أن تسبب تيبس الرئة أو جدار الصدر أو تجعل عضلات التنفس عاجزة عن الاستجابة للإشارات العصبية. ويمكن أن يسبِّب استنشاق غبار مواد مثل الأسبستوس والسليكا والفحم بعض الأنواع من الأمراض المقيِّدة. أما أمراض الأوعية الدموية الرئوية فهي تؤثر على الدورة الدموية في الرئتين. وعندما يرتفع ضغط الدم الرئوي مثلاً فإن الأوعية الدموية الصغيرة تضيق في الرئة، وتجعل من العسير على الجانب الأيمن من القلب أن يضخ الدم.
ويصعب تصنيف بعض الأمراض لأنها تستطيع الإضرار بالرئتين بطرق متعددة. وتؤثر بعض الملوثات على الأهداب، وخاصة دخان السجائر، وتؤدي إلى بطء حركة المخاط إلى أعلى أو توقفها، كما أن تدخين السجائر سبب رئيسي لسرطان الرئة. أما الأمراض الرئوية المعدية مثل الدرن والالتهاب الرئوي فتسببها البكتيريا أو الفيروسات أو الكائنات الأخرى. وهذه الأمراض من الأسباب الرئيسية للموت في الدول النامية
0
العاصفة الثلجية
العاصفة الثلجية
رياح ثلجية باردة عنيفة تحجب الرؤية. وتحدث العاصفة الثلجية العنيفة، عندما تتحرك جبهة هواء بارد خارجة من القطب الشمالي إلى داخل المنطقة المعتدلة. يدفع الهواء الثقيل البارد الهواء الأدفأ الرطب ليرتفع على امتداد الحد الفاصل بين الجبهتين الهوائيتين. وتُسمى هذه الحدود بالجبهة الباردة
. وتجلب حركة الارتفاع هذه عاصفة ثلجية عنيفة، تصحبها رياح شمالية باردة. ويأتي كثير من العواصف الثلجية، بعد فترة طقس دافئ غير عادي في الشتاء.
وتُعرَّف العاصفة الثلجية العنيفة تعريفًا كاملاً على أنها هبوب، أو تساقط ضخم للثلج، مصحوب برياح تبلغ سرعتها 56كم أو أكثر في الساعة. وتُصاحب هذه الرياح درجات برودة تبلغ -12°م ومدى رؤية لأقل من 150م. وللعاصفة الثلجية العنيفة
رياح تزيد سرعتها على 72كم في الساعة تصحبها درجات حرارة أقل من -12°م. ويقترب مدى الرؤية من الصفر.
وتحدث العواصف الثلجية العنيفة في البرراي الشمالية الكبرى في الولايات المتحدة، وفي شرق وأواسط كندا، وفي أجزاء مختلفة من روسيا. ويُمكن أن تحمل الرياح ثلوجًا من شأنها أن تعيق الحياة اليومية إعاقة كاملة
0
صلاح الدين الأيوبي
صلاح الدين الأيوبي
(532-589هـ، 1137- 1193م). يوسف بن أيوب بن شادي بن مروان بن يعقوب، الدُّوِيْنيُّ، التكريتي المولد، أبو المظفر، صلاح الدين الأيوبي، الملقب بالملك الناصر، القائد الإسلامي الشهير.
كان أبوه نجم الدين من دُوِيْن ـ بُليدة بطرف أذربيجان من جهة أران والكَرَج ـ وهم بطن من الرَوَادية، ومن القبيلة الهذبانية التي تُعَدّ من أكبر القبائل الكردية، نزلوا تكريت التي وجههم إليها مجاهد الدين بهروز قائد حامية العراق، بعد أن انتظموا في قواته وعملوا على خدمته، وولد بها صلاح الدين.
نشأته.
نشأ في الموصل وبعلبك في كنف والده الذي كان أحد ضباط نور الدين. وخلال تلك الفترة كان صلاح الدين شابًا عاديًا يكرّس أوقاته للعب، وركوب الخيل ولهو الشباب. واستمر في ذلك حتى وقت خروجه مع عمه أسد الدين شيركوه ـ أكبر أمراء جيش نور الدين ـ في حملته إلى مصر، حيث انضم إلى معسكر يهتم بالإعداد الفكري والروحي والعسكري.
تبدلت شخصية صلاح الدين بتأثير التوجه الإسلامي الذي تعرض له، واتخذ موقعه في الحركة الإسلامية التي يقودها نور الدين. ويذكر ابن شداد في كتابه المحاسن اليوسفية
بعض أسماء العلماء الذين أثَّروا في حياة صلاح الدين، فيقول: ¸تعلم صلاح الدين على يد كبار العلماء. ومن أشهرهم قطب الدين النيسابوري الذي كتب عقيدة الإسلام له ولأولاده·. ويضيف السبكي أن صلاح الدين سمع الحديث من الحافظ أبي طاهر السلفي، وأبي الطاهر ابن عوف، والشيخ قطب الدين النيسابوري، وعبدالله بن بري النحوي وجماعة آخرين.
كان صلاح الدين فقيهًا درس الفقه الشافعي بالإضافة للحديث والعقيدة، وروى الحديث عنه أناس مثل يونس بن محمد الفارقي والعماد الكاتب وغيرهما. ويقال إنه كان يحفظ القرآن والتنبيه
في الفقه، و الحماسة
في الشعر.
ومثله كان أمراؤه ووزراؤه، ومنهم وزيره الشهير وكاتبه ومستشاره القاضي الفاضل عبدالرحيم بن علي الذي قال صلاح الدين عنه، فيما رواه السبكي، ¸لم أفتح البلاد بسيفي وإنما برأي القاضي الفاضل". انظر: القاضي الفاضل
.
وكذلك كان الأمير ضياء الدين عيسى بن محمد الهكاري أكبر أمراء الجيش زمن صلاح الدين فقيهًا تفقه على الإمام أبي القاسم بن البرزي بالجزيرة، ثم انتقل إلى حلب وسمع من الحافظ أبي طاهر السلفي، والحافظ ابن عساكر. وكان في بداية أمره أحد مساعدي أسد الدين شيركوه، وإمام الصلاة في الجيش.
وكذلك كان الأمير بهاء الدين قراقوش عالمًا فقيهًا، إلا أنه كرّس نفسه للخدمة الإدارية والعسكرية، فقد كان والي صلاح الدين على عكّا ثم القاهرة، فكان من أحكم القادة وأشجعهم.
أعماله ومناصبه.
دخل صلاح الدين منذ باكورة عمره، مع أبيه نجم الدين وعمه شيركوه في خدمة نور الدين محمود بن عماد الدين زنكي (صاحب دمشق وحلب والموصل)، وكان محببًا إلى نور الدين حتى إنه كان يلاعبه بالكرة، وقد كلفه نور الدين ببعض الأعمال في دمشق فأظهر براعة ومهارة فائقتين في تنفيذ مهامه، وبخاصة عندما تسلم منصب قائد شرطة دمشق فضبط الأمن فيها وضرب على أيدي اللصوص وأصحاب الأهواء. واشترك صلاح الدين مع عمه شيركوه في الحملات التي وجهها نور الدين للاستيلاء على مصر سنة 559هـ، 1163م، وسنة 563هـ، 1167م، وسنة 564هـ، 1169م، فأظهرت هذه الوقائع مزايا صلاح الدين العسكرية. ثم اختاره العاضد آخر الخلفاء الفاطميين للوزارة وقيادة الجيش، ولقبه الملك الناصر
عندما هاجم الفرنج دمياط، وصدهم صلاح الدين. ثم استقل بملك مصر، مع اعترافه بسيادة نور الدين. وعندما مرض الخليفة الفاطمي العاضد مرض موته (سنة 567هـ، 1171م)، قطع صلاح الدين خطبته، وخطب للخليفة العباسي المستضيء بأمر الله، وانتهى بذلك أمر الفاطميين. ومات نور الدين (سنة 569هـ، 1173م)، فاضطربت البلاد الشامية والجزيرة، ودُعي صلاح الدين لضبطها، فأقبل على دمشق سنة 570هـ، 1174م، فاستقبلته بحفاوة. وانصرف إلى ما وراءها، فاستولى على بعلبك وحماة وحلب. ثم ترك حلب للملك الصالح إسماعيل بن نور الدين، وانصرف إلى الإصلاح الداخلي في مصر والشام، بحيث كان يتردد بين القطرين، كما اهتم بدفع غارات الصليبيين ومهاجمة حصونهم وقلاعهم في بلاد الشام. بدأ بعمارة قلعة مصر، وأنشأ المدارس والآثار فيها. ثم انقطع عن مصر بعد رحيله عنها سنة 578هـ، 1182م إذ تتابعت أمامه حوادث الغارات وصد الاعتداءات الفرنجية في الديار الشامية، فشغلته بقية حياته ودانت لصلاح الدين البلاد من آخر حدود النوبة جنوبًا وبرقة غربًا إلى بلاد الأرمن شمالاً، وبلاد الجزيرة والموصل شرقًا. وكان أعظم انتصار له على الفرنج في فلسطين والساحل الشامي يوم حطين
سنة 583هـ، 1187م، الذي تلاه استرداد طبرية وعكا ويافا إلى ما بعد بيروت، ثم افتتاح بيت المقدس في نفس العام، ووقائع أخرى على أبواب صور، فدفاع مجيد عن عكا انتهى بخروجها من يده سنة 587هـ، 1191م. بعد أن اجتمع لحربه ملكا فرنسا وإنجلترا بجيشيهما وأسطوليهما. إلا أنه رغم سقوط عكا لم يتحقق لريتشارد قلب الأسد ملك إنجلترا مراده في الزحف على بيت المقدس، ولم تحسم المعارك الصراع لمصلحة أحد الطرفين إلا أن معركة عام 587هـ، 1191م، أقنعت ريتشارد بصعوبة الوصول إلى بيت المقدس. فجرت المفاوضات بين الطرفين صلاح الدين وريتشارد عن طريق الوفود واستمرت بين عامي 587هـ ـ 588هـ، 1191م ـ 1192م، وتخللتها بعض المعارك. وفي النهاية تم الاتفاق على عقد صلح عام 588هـ، 1192م، ينص على أن يحتفظ الفرنج بالساحل من عكا إلى يافا، وأن يسمح لحجاجهم بزيارة بيت المقدس، وأن تخرب عسقلان ويكون الساحل من أولها إلى الجنوب لصلاح الدين. وعاد ريتشارد إلى بلاده. وانصرف صلاح الدين من القدس، بعد أن أمر فيها ببناء المدارس والمستشفيات.
مناقبه.
كان خليقًا بالإمارة، مهيبًا شجاعًا، مجاهدًا كثير الغزو، عالي الهمة، جوادًا كريمًا محسنًا إلى أمرائه وغيرهم. وكان بسيطًا في ملبسه ومأكله ومركبه. ومن عدله أنه لم يعاقب على المظنة والتهمة، بل يطلب الشهود على المتهم، في العقوبة والأخذ بالظنة. فأمنت البلاد مع سعتها، وقل المفسدون ببركة العدل واتباع الشريعة المطهّرة. وكان يجلس للعدل كل يوم اثنين وخميس في مجلس عام يحضره الفقهاء، وجميع الناس بلا تفرقة.
وفاته.
بعد أن انتهى من المعاهدة بينه وبين ريتشارد قلب الأسد، قام بجولة في بلاد الشام التي كانت تحت سيطرته ليطمئن على أحوالها وعلى مسيرة الإصلاحات، ثم عاد إلى دمشق، ومكث فيها أيامًا طلبًا للراحة وعازمًا المسير بعد فترة إلى مصر ليستطلع أحوالها إلا أن المرض عاجله، وما لبث أن توفي في دمشق ودفن بها.
0
شجرة الصابون
أشجار وشجيرات الصابون
لها ثمار لحيمة أو جِلْدِيَّة وتحتوي على مادة صابونية تُعْرَف بالصابونين
. الصابون، شجرة.
شجرة الصابون اسم لـ 13 نوعًا من أشجار وشجيرات توجد في المناطق المدارية وشبه المدارية من آسيا وشمال وجنوب أمريكا، وفي جزر المحيط الهادئ. تحمل هذه النباتات ثمارًا تكون في الغالب بُنِّيَة اللون ضاربة إلى الصفرة ذات غلاف كالجلد. وتكون الثمرة مركبة من فصين أو ثلاثة فصوص مستديرة، وتحتوي الثمار والأوراق على مادة صابونية تُسَمَّى الصابونين
. وعند تدليك الثمار أو الأوراق بالماء تنتج عنها رغوة يمكن استخدامها بديلاً للصابون. ويُزْرَع هذا النبات ببذر بذوره أو بغرس شتلات منه في بداية فصل الربيع. وينمو بشكل جيّد في التربة الرملية الجافة.
أشهر الأنواع الآسيوية من هذا النبات شجر الصابون الصيني
، ويوجد في المنطقة التي تمتد من الهند إلى الصين واليابان. وشجر الصابون الصيني شجر دائم الخُضْرَة وينمو إلى طول يصل إلى 18م، وثماره برتقالية بُنِّيَّة وتحتوي على كمية وفيرة من الصابونين.
ويُسْتَخدم شجر الصابون الموجود في جنوبي الهند في أغراضٍ متعددة، فيَسْتَخْدِم الناس أخشابه ذات اللون الأصفر في البناء وفي صنع عجلات عربات الجر (النقل). ويستخدمون ثماره في غسل الملابس ولتسميم الأسماك. وينمو شجر الصابون الجنوبي في جنوب الولايات المتحدة كما ينمو في المناطق المدارية الوُسْطى والجنوبية من أمريكا. ولشجر الصابون الجنوبي أزهارٌ صغيرةٌ بيضاء وثمار بنيّة برتقالية اللون
0
آلة تستخدم لتسجيل الصور أو عمل الأفلام، وتُعد اليوم واحدة من أكثر وسائل الاتصال والتسجيل والتعبير أهمية في العالم. ويطلق عليها أيضًا كلمة كاميرا، وهي لفظة مأخوذة من أصل لاتيني ومعناها غرفة. وأبسط نوع من آلات التصوير صندوق مظلم يحتوي على فيلم حساس للضوء وعدسة في الناحية الأخرى، وينعكس على هذه العدسة الضوء من المنظر الذي نصوره ليدخل من العدسة ويكوّن خيالاً على الفيلم. وهذا الخيال هو الذي يحدث الصورة.
آلة التصوير
آلة التصوير
آلة تستخدم لتسجيل الصور أو عمل الأفلام، وتُعد اليوم واحدة من أكثر وسائل الاتصال والتسجيل والتعبير أهمية في العالم. ويطلق عليها أيضًا كلمة كاميرا، وهي لفظة مأخوذة من أصل لاتيني ومعناها غرفة. وأبسط نوع من آلات التصوير صندوق مظلم يحتوي على فيلم حساس للضوء وعدسة في الناحية الأخرى، وينعكس على هذه العدسة الضوء من المنظر الذي نصوره ليدخل من العدسة ويكوّن خيالاً على الفيلم. وهذا الخيال هو الذي يحدث الصورة.
تشرح هذه المقالة كيف تلتقط آلة التصوير الصورة، كما تناقش الأنواع المختلفة من آلات التصوير. وللبحث في تاريخ التصوير وأجزاء آلة التصوير، وكيف تُسجل الصورة، انظر: التصوير الضوئي
. وللمعلومات عن كيفية عمل الأفلام، انظر: آلة تصوير الفيديو
.
كيف تعمل آلات التصوير
عمل آلة التصوير تعمل آلات التصوير، سواء كانت مصممة للتصوير الثابت أو لتسجل الأفلام السينمائية وفق القواعد الأساسية نفسها المعتمدة لتوليد الصورة. فالضوء ينعكس من المنظر الذي نُصوِّره ليسقط على عدسة آلة التصوير، ويمر من خلالها ليُكون صورة على الفيلم المركب في ظهر آلة التصوير. ويمكن إظهار تفاصيل هذه الصورة بوضوح بضبط المسافة بين العدسة والفيلم.
العدسة
تزيد من كمية الضوء الداخل إلى الصندوق، لذلك يمكن تسجيل صورة القارب الشراعي على الفيلم في جزء من الثانية عند وضع عدسة على الفتحة؛ لأنها تركز أشعة الضوء الداخل في شكل صورة واضحه حادة على الفيلم.الثقب
يسمح بدخول ضوء الشمس المنعكس من القارب الشراعي ليعرض الفيلم في خلفية الصندوق مولدًا صورة للقارب «أعلاه» ولأن فتحة الثقب تسمح فقط لكمية صغيرة من الضوء بالعبور.
وتدار كثير من آلات التصوير يدويًا؛ حيث يقوم المصور بتحريك العدسة مسافة قصيرة فتزداد الصورة وضوحاً. وقد تُضبط المسافة التي يقف عليها الجسم في نوعيات أخرى من آلات التصوير أوتوماتيًا، عن طريق الأشعة تحت الحمراء المنعكسة، أو الموجات الصوتية.
وفي آلات التصوير أداة يطلق عليها الغالق
تُفتح لتسمح للضوء بالدخول إلى آلة التصوير. وقد يكون الغالق مثبتاً خلف العدسة، أو بين عدستين أو أمام الفيلم مباشرة. وتحدد سرعة فتح الغالق أو قفله مقدار الزمن الذي يتعرض له الفيلم للضوء. وبين لحظتي الفتح والقفل، تتحكم سرعة الغالق في تجميد الصورة المتحركة. ولكثير من آلات التصوير سرعات عديدة لاختيار المناسب منها. ومدى هذه السرعات يبدأ من 30 ثانية إلى 1/200 من الثانية أو أقل، ولبعض آلات التصوير غالق إلكتروني يعدل السرعات أوتوماتيًا.
وفي آلة التصوير نبيطة أخرى للتحكم في كمية الضوء الداخل إليها تسمى الحدقة
مثبتة أمام العدسات أو خلفها أو بينها. وتتسع هذه الحدقة عند التصوير في يوم غائم لتسمح بدخول إضاءة أكثر. ولأغلب آلات التصوير، هذه الأيام، عين كهربائية آلية لقياس كثافة الضوء وضبط الحدقة آليًا. وبالإضافة لذلك، فلأغلب آلات التصوير منظار
يشاهد منه المصور موضوعه فيجعله داخل الإطار. كما أن لأغلب آلات التصوير أيضاً نبيطة لتقديم الفيلم
وعن طريقها، يستطيع المصور تقديم قطعة غير معرضة من الفيلم وهو داخل آلات التصوير أمام الإطار؛ لتسجيل صورة. وتقوم أداة تقديم الفيلم بعد التقاط كل صورة بتحريك قطعة الفيلم المعرضة بعيداً عن الإطار. وفي كثير من آلات التصوير، يتقدم الفيلم بعد التسجيل أوتوماتيًا.
أنواع آلات التصوير
آلات تصوير ثابتة البؤرة. تُزود أغلب آلات التصوير سهلة التشغيل بعدسة ثابتة، كما أن لأكثرها فتحة حدقة واحدة، وسرعة غالق واحدة أو اثنتين. وتستخدم أغلب آلات التصوير ثابتة البؤرة، ومنها آلات تصوير كثيرة رخيصة وصغيرة الحجم، أفلامًا مقاس 110 أو 126. وتحتاج النسخ السلبية لهذه الأفلام لرعاية خاصة عند التكبير، حتى لا تعطي صورًا تفاصيلها غير واضحة.
وتستطيع آلات التصوير ثابتة البؤرة، بوجه عام، أن تسجل صورًا مرضية في إضاءة النهار العادية، وليس في الضوء المعتم؛ لأن عدستها لا تسمح بمرور ضوء بكمية وافرة. وتُنتج هذه النوعية من آلات التصوير صورة منطمسة التفاصيل إذا استخدمت لتصوير موضوع متحرك أو يكون في موضع على بعد أقل من مترين. وكثير من آلات التصوير الثابتة البؤرة يمكنها تسجيل لقطات بوساطة ضوء الوميض.
وآلات التصوير التي يستغنى عنها بعد الاستخدام هي من النوع الثابت البؤرة وتحتوي على عدسة بلاستيك وغالق وفيلم داخل صندوق صغير. وآلة التصوير هذه تسلم بكاملها إلى معمل تصوير بعد التسجيل، لإظهار الفيلم بعد التخلص من آلة التصوير.
تستخدم نوعية خاصة من آلات التصوير ثابتة البؤرة فيلمًا موزّعة لقطاته على دائرة قرص، لذلك يطلق على هذه النوعية التي لا يزيد حجمها عن حاسبة الجيب كاميرا القرص
. وبعض أنواعها مزود بعدسة ثانية لتستخدم عند التصوير المقرب على بعد 45سم.
آلات تصوير صوِّب وسجِّل. لها خصائص أوتوماتية كثيرة تجعلها سهلة الاستخدام. وتقوم الوسائل الإلكترونية داخل آلة التصوير بتنظيم عملية ضبط البؤرة وضبط التعرض للضوء وسرعة الغالق وتقديم واسترجاع الفيلم. ويطلق الوميض الإلكتروني المخزون بآلة التصوير ضوءه أوتوماتيًا على الجسم عندما تكون الإضاءة المنعكسة منه إلى آلة التصوير ضعيفة. ويركب لآلات التصوير هذه عدسات من نوعيات ممتازة لتنتج تفاصيل محددة. ولبعض آلات التصوير عدسة زوم. وتستخدم آلات التصوير من نوع صوِّب وسجِّل فيلمًا عرضه 35ملم. ومنذ أن ظهرت آلات التصوير هذه في سبعينيات القرن العشرين وهي تكتسب شعبية عريضة بين هواة التصوير.
أجزاء آلة التصوير العاكسة آلات التصوير العاكسة وحيدة العدسة. تستهوي الهواة المحترفين. واسم هذه النوعية من آلات التصوير يشير إلى نظام رؤيتها، فالمصوّر يرى الجسم من خلال عدسة آلة التصوير، بدلاً من رؤيته من خلال عدسة منظار منفصل، حيث تعكس مرآة قائمة بزاوية 45° تقع بين عدسة آلة التصوير والفيلم المصور على شاشة المنظار. وعندما يتم الضغط على زر إطلاق الغالق لالتقاط صورة، ترتفع المرآة إلى أعلى لتسمح لها بتعريض الفيلم للضوء. وبهذا الأسلوب، يرى المصوِّر الصورة نفسها التي تُسجل على الفيلم. وآلات التصوير العاكسة وحيدة العدسة يُستعمل معها فيلم مقاس 35 ملم. وهي تتيح للمصور عمل التعديل البؤري نفسه، وأيضاً اختيار سرعة الغالق، والسيطرة على فتحة الحدقة. لكن هناك كثير من الأنماط الحديثة من آلات التصوير هذه تقوم بضبط البؤرة وتحديد زمن التعريض الضوئي آلياً.
ويمكن استبدال العدسة العادية لآلات التصوير العاكسة وحيدة العدسة بعدسات أخرى خاصة، يمكنها تغيير العلاقات في حجم الأشياء في المنظر وعمقها. وتتضمن هذه العدسات العدسات المتسعة الزاوية والعدسات المقربة وعدسات الزوم
. فالعدسة المتسعة الزاوية تقدم رؤية أعرض للمنظر عما تستطيع العدسة العادية، أما المقرِّبة، فلها زاوية رؤية ضيقة تجعل الأشياء تظهر أكبر حجماً وأقرب من حقيقتها. وتجمع عدسة الزوم خصائص العدسة العادية والمتسعة والمقرِّبة. وبإضافات أخرى، تستطيع آلات التصوير العاكسة وحيدة العدسة تسجيل صور من خلال المجهر المقراب أو التصوير تحت الماء.
آلة تصوير صوّب وسجّل
، لها عدة خصائص آلية، منها التعديل البؤري، والتعريض الضوئي، وتقديم الفيلم. وتجعل هذه الخصائص الآلية، هذا الطراز من آلات التصوير 35ملم سهلة الاستخدام، شائعة بين المصورين المتحمسين لأعمالهم. آلات التصوير العاكسة ثنائية العدسة. لها عدسة ثابتة الرؤية مشابهة لعدسة التسجيل، ومثبتة مباشرة فوق العدسة الأصلية. وتتكون الصورة بوساطة العدسة الثابتة على شاشة المنظار المسطحة أعلى آلة التصوير، والتي يقول عنها المصوِّرون إنها تساعد في تكوين الصورة. فهم لا يضعون آلة التصوير أمام أعينهم، كما يحدث مع آلات التصوير من النوعية صوّب وسجّل
، أو العاكسة وحيدة العدسة، بل يضعون آلة التصوير أمام الصدر أو الوسط، ويوجِّهون أنظارهم إلى أسفل نحو المنظار. وتظهر الصورة على منظار آلات التصوير العاكسة ثنائية العدسة في وضع معكوس من اليسار إلى اليمين. وفي أغلب نماذج هذه النوعية من آلات التصوير، تظهر الأشياء القريبة منخفضة على مسطح المنظار عنها في الصورة. وأغلب آلات التصوير العاكسة ثنائية العدسة تستخدم فيلمًا يُعطي صورة معكوسة، سطحها 6 × 6 سم.
آلة تصوير الرؤية
أكبر حجمًا، وأكثر قابلية للضبط البؤري. ويمكن تحريك نهايتها عند العدسة إلى الأمام أو إلى الخلف أو إمالتها بزوايا مختلفة لإنتاج تأثيرات فنية متنوعة. آلات تصوير الرؤية. أكبر آلات التصوير حجمًا وأكثر النوعيات احتياجاً للدقة عند ضبطها، ولأغلبها جسم ينطبق على هيئة أكورديون. وفي مقدمة هذا الجسم عدسة يمكن استبدالها بأخرى، كما أن لها شاشة رؤية كبيرة بدلاً من المنظار، ولأغلبها حدقة يمكن ضبطها وسرعات للغالق. ولكي تعمل آلات تصوير الرؤية بكفاءة يجب تثبيتها على قاعدة.
وبتحريك المصور لنهاية آلة التصوير من جهة العدسة أو خلفيتها إلى الأمام أو إلى الخلف، يحصل على صورة محددة تقع في البؤرة على شاشة الرؤية. كما أن التعديلات التي تتيحها آلة تصوير الرؤية، بإمالة عدستها أو ظهرها، تمنح المصور سيطرة كبيرة على الشكل المصور. وهذه الآلات تعطي تحريفاً جمالياً للموضوع هو أكثر فعالية من أي نوعية أخرى من آلات التصوير.
يستخدم كثير من المصورين المحترفين آلة التصوير هذه لإنتاج صور شخصية أو لتصوير موضوعات أخرى. ويعمل مع آلة تصوير الرؤية قطع مسطحة من الأفلام بمقاس من 60 × 90ملم إلى280 × 360ملم، وعادة تطبع الصورة المعكوسة لهذه الأفلام بطريقة التماس
، الطباعة بالتماس تعطي صورًا بالمسطح المعكوس نفسه، وذلك بتعريض الورقة الحساسة لضوء يمر من خلال سالب ملتصق بها.
آلة التصوير الفورية
تُنتج صورتها في الحال تقريبًا عقب تسجيلها، حيث يحتوي الفيلم المستخدم مع هذه الآلة على الكيميائيات التي تُظَهِّر الفيلم وتطبع الصورة أوتوماتيًا. وبعض أنواع آلات التصوير الفورية تستخدم سوالب يمكن استخدامها أكثر من مرة. آلات التصوير الفورية. تستخدم فيلماً يُعطي صورة دون أن نحصل منه أولاً على سالب بعد تحميض هذا الفيلم. فبعد أن يُسجل المصور لقطته بفترة زمنية تتراوح بين 15 ثانية ودقيقتين، فإنه يحصل على صورته، وتتوقف هذه الفترة عل نوعية آلة التصوير والفيلم. ويتراوح مسطح الفيلم الفوري بين 73 × 92ملم و508 × 610ملم، وبعض الأنواع الخاصة من أفلام آلات التصوير الفورية تعطي السوالب، كما تسمح بعض آلات التصوير الفورية بالتقاط صور بضوء الوميض أو بضبط البؤرة آليًا بينما يُشكِّل المصدر موضوعه في إطار المنظار.
آلات التصوير الإلكترونية. تلتقط صورًا يمكن مشاهدتها على شاشة التلفاز. وعدسة أغلب آلات التصوير الإلكترونية تجمع الأشعة الضوئية على بؤرة آلة حساسة للضوء تسمى أداة شحن قارنة
، ووظيفتها تحويل الضوء إلى إشارات إلكترونية يمكن تخزينها على قرص مغنطيسي صغير مشابه لذلك المستخدم في الحواسيب. ويمكن بمعدات إضافية إرسال الخيال الإلكتروني عبر خطوط الهاتف أو طباعته على الورق.
آلة التصوير السينمائية
تُسجل لقطات متحركة يمكن إعادة عرضها على الشاشة. وكثير من هواة الفيلم السينمائي يستخدمون آلات تصوير 8ملم مثل الموضحة أعلاه. آلات تصوير السينما. تسجل الخيال بطريقة يمكن معها إعادة عرض حركي للموضوع لنشاهده على شاشة. ويستخدم المصورون المحترفون للأفلام السينمائية عادة آلات تصوير ضخمة، يعمل معها فيلم بعرض 35 أو 16ملم. أما أغلب الهواة فإنهم يستخدمون فيلمًا بعرض 8ملم يمكن أن نسميه بالعربية 8-ممتاز
. واليوم يستخدم كثير من المصورين آلات تصوير فيديو محمولة يطلق عليها آلة التصوير المسجلة
(الكامكوردر) وتسمى كاميجيل
أي كاميرا ومسجل. آلات التصوير هذه تحوِّل الإضاءة المنعكسة من الجسم إلى إشارات إلكترونية تسجل على شريط مغنطيسي. وأغلب آلات تصوير السينما والكامكوردر يمكنها تسجيل الصوت في الوقت نفسه الذي تسجل فيه الصورة، كما تزوَّد أغلب آلات التصوير هذه بعدسة زوم.
آلات التصوير المجسمة.لآلات التصوير المجسمة عدستا تسجيل متطابقتان، وغالقان متماثلان. وعندما تعمل آلة التصوير المجسمة تُصوِّر كل عدسة الموضوع نفسه ولكن من زاوية تختلف قليلاً عن الأخرى. وعند العرض على أداة بصرية خاصة لتجسيم الصور يطلق عليها المجسام
(الاستريوسكوب) أو عند المشاهدة من خلال نظارة تستقطب الضوء، تندمج الصورتان في صورة واحدة تبدو وكأن لها عمقًا. وآلات التصوير المجسمة تصنع للتصوير الثابت أو السينمائي.
آلات التصوير لأغراض خاصة. تصمم لاستخدامات معينة كالتصوير الصناعي أو الطبي أو الحربي أو العلمي أو التصوير تحت سطح الماء
0
آكل النمل
آكل النمل العملاق
يتميز آكل النمل برأس أنبوبي الشكل وخرطوم طويل. ويلعق هذا الحيوان النمل بلسانه الطويل اللزج. آكـل النمل
اسم لمجموعة من الثدييات، تتغذى أساسًا بالنمل والأرَضة. ويطلق المصطلح عادة على حيوانات رتبة الأدرد. وتسمى أيضًا حيوانات مثل خنازير الأرض وقنافذ النمل بآكلات النمل.
وأكبر وأشهر آكل نمل من رتبة الدرداوات هو آكل النمل العملاق
ويدعى أيضًا دب النمل
. يعيش آكل النمل العملاق في الغابات الاستوائية الرطبة والسهول العشبية في أمريكا الجنوبية والوسطى. وللحيوان رأس أنبوبي الشكل وخطم طويل رفيع، وليس لديه أسنان. وتنمو بعض آكلات النمل العملاقة إلى أكثر من 1,8م طولاً، بما في ذلك ذيل طوله 75سم. وتزن آكلات النمل ما يربو على 34كجم. وشَعْر آكل النمل العملاق خشن ومتقصف، يكوِّن كتلة كثة على ذيله. وأصبح آكل النمل العملاق نادر الوجود مع تقدم المستوطنين داخل أماكن عيشه.
ويحصل آكل النمل على طعامه بحفر أعشاش النمل بمخالبه الأمامية القوية. ثم يدفع لسانه اللزج، الذي يبلغ طوله أكثر من 30سم، إلى الخارج ويلعق النمل. يتم إطعام آكلات النمل الموجودة في حدائق الحيوان بالحليب والبيض واللحم.
يوجد آكل النمل المطوق
، ويسمى أيضًا الطمندوة
، في الغابات الاستوائية لأمريكا الجنوبية والوسطى. وهو يعيش على الأشجار، حيث يصطاد النمل والأرَضة. وأثناء أكله يلف آكل النمل المطوق ذيله الطويل حول الفروع حتى لا يسقط. وهو ينمو إلى 120سم طولاً، بما في ذلك ذيله البالغ طوله 60سم.
0
الأدرينالين
الأدرينالين
الأدرينالين adrenaline هرمون يفرزه لب غدة الكظر في الدم، وناقل عصبي تطلقه النهايات العصبية التابعة للجملة الودية، واصلاً بين تنبيهات هذه الجملة وأعضاء الجسم. تمّ اكتشافه في نهاية القرن التاسع عشر في خلاصة غدة الكظر وأطلق عليه أيضاً اسم الابينفرين epinephrine.
أمكن تركيبه صنعياً في المختبر واستعمل في الكثير من التجارب العلمية والتطبيقات الطبية. وقد لاحظ الباحثون التشابه الكبير بين التأثير الناجم عن حقن خلاصة الكظر والتأثير التالي لتنبيه الأعصاب الودية sympathic وافتُرِض لذلك أن الأعصاب الودية تحرّر عند تنبيهها مادة شبيهة بالأدرينالين. وتتابعت الاكتشافات على يد الكثير من العلماء وعرف أن للأدرينالين نظيراً يسمى النورادرينالين noradrenaline أو الأدرينالين العصبي أو النورابينفرين norepinephrine يختلف عنه قليلاً في البنية الكيمياوية ويشابهه في معظم تأثيراته. يكوّن الأدرينالين 80٪ من الهرمون المفرز من لب الكظرين، في حين يكوّن النورادرينالين النسبة الباقية. وبالعكس فإِن المادة المحررة من النهايات العصبية للجملة الودية تتكون من النورادرينالين بوجه رئيس ولا يكوّن الأدرينالين فيها أي نسبة مهمة. ينشأ الأدرينالين والنورادرينالين في البدن من الحمض الأميني المسمى التيروزين الذي يستقلب في الكظر والجملة العصبية في تسلسل معين ليولد مجموعة العوالم الكيمياوية المسماة بالكاتيكولامينات catecholamines ومن عناصر هذه المجموعة مادة النورادرينالين التي ينشأ منها الأدرينالين بإِضافة زمرة كيمياوية واحدة.
يكون مستوى كل من الأدرينالين والنورادرينالين منخفضاً في الدم في الظروف العادية، ولكنهما يزدادان في البدن بسرعة استجابةً للحالات التي تستدعي رفع استعداد الجسم للقيام بمهام إِضافية أو استثنائية كالاستعداد لمباراة رياضية أو مواجهة خطر محدق، أو في حالات هبوط الضغط الشرياني أو النزف أو نقص الأكسجين أو تدني سكر الدم أو التعرض للبرد الشديد وذلك بهدف حماية البدن من هذه الاختلالات الخطيرة التي تؤثر في سلامته. ويطلق أحياناً على دور الأدرينالين وتأثيراته اسم منعكس الدفاع «قاتِلْ أو اهرب» flight or fight لأنه يرمي إِلى زيادة قدرة الجسم على مواجهة الطوارئ أو تمكينه من الابتعاد عنها. يؤدي الأدرينالين والنورادرينالين دورهما هذا عن طريق تأثيرات تقود في محصلتها إِلى رفع الضغط الشرياني وزيادة التروية الدموية للدماغ والقلب والعضلات الإِرادية المخططة وزيادة توفر الوقود الجاهز المكوّن من الغلوكوز والحموض الدسمة الحرة لاستعمال هذه الأعضاء خاصة، كما يزيدان من درجة الوعي والتيقظ في الدماغ.
يوجد للأدرينالين والنورادرينالين مستقبلات نوعية على أغشية خلايا البدن يطلق عليها اسم المستقبلات الأدرينالية adrenoceptors وهي من نوعين رئيسيين هما: المستقبلة ألفا والمستقبلة بيت، وسواء وصل الأدرينالين أو النورادرينالين إِلى خلايا الجسم من لب الكظر عن طريق الدم أو من المادة المحررة عند النهايات العصبية للجملة الودية فهما يرتبطان أولا بهذه المستقبلات لتنبيهها لتقوم بدورها بتفعيل الآليات الخلوية المرتبطة بها.
يختلف عدد نوعي المستقبلات ونسبتها في أعضاء الجسم ومناطقه المختلفة، وهذا ما يحدد نوع الأثر الناشئ عن تزايد نسبة الأدرينالين والنورادرينالين في الدم أو تنبيه الأعصاب الودية. وبوجه عام فإِن تنبيه المستقبلات ألف، وهي الغالبة في الأوردة وشرايين الجلد والأمعاء، يؤدي إِلى تقبّض جدران هذه الأوعية وتضيّق فتحته، في حين يؤدي تنبيه المستقبلات بيتا الموجودة بكثرة في القصبات الهوائية والشرايين المغذية للعضلات المخططة إِلى استرخاء جدرانها وتوسع فتحتها. أما تنبيه المستقبلات الأدرينالية القلبية، وهي من النوع بيت، فيؤدي إِلى زيادة النتاج القلبي عن طريق تسريع القلب وزيادة قوة تقلص العضلة القلبية. وتوجد المستقبلات بيتا في الكبد والنسيج الدهني ويؤدي تفعيلها إِلى زيادة تفكك الغليكوجين والدسم إِلى مكوناتهما البنائية وبالتالي رفع مستوى الغلوكوز والحموض الدسمة الحرة في الدم. وتؤدي هذه التأثيرات مجتمعة إِلى ارتفاع الضغط الشرياني (بسبب زيادة النتاج القلبي والعود الوريدي وتقبّض الأوعية المحيطية) وتسهيل التهوية الرئوية وزيادة التروية الدموية للأعضاء الرئيسة في الجسم وتوفير الوقود اللازم لها لتقوم بمهامها العادية والاستثنائية.
يستعمل الأدرينالين المستحصل من الكظر والمنقى مخبرياً أو مشتقاته الصنعية استعمالاً سريرياً واسعاً. يحقن الأدرينالين إِسعافياً في الوريد في بعض حالات الصدمة لرفع ضغط الدم وتحسين تروية الدماغ والقلب بتحويل الدم عن الجلد والأمعاء وكذلك لرفع سكر الدم، وقد يحقن الأدرينالين مباشرة في القلب في حالات الموت الظاهر كحل أخير قد يعيد للمصاب حياته. يستعمل الأدرينالين أيضاً مرقئاً موضعياً ومخففاً للاحتقان الأنفي في الحالات الأرجية.
تتصف مشتقات الأدرينالين الصنعية الحديثة بتأثيرها في أحد نوعي المستقبلات الأدرينالية فقط أو بوجودها في تركيبات دوائية تسمح بحصر تأثيرها تقريباً في المستقبلات الموجودة في جهاز معين، وأفضل مثال على ذلك المستحضرات النوعية المنبهة للمستقبلات بيتا المستعملة في معالجة الربو القصبي لتوسيع القصبات الهوائية، وتعطى هذه الأدوية بالإِرذاذ في الفم لتصل إِلى هدفها في جدران القصبات بسرعة وبتركيز كافٍ من دون أن يزيد مستواها كثيراً في الدم وتحقق الراحة للمريض من دون أن تجهد قلبه
0
الملك آرثر
الملك آرثر
أحدُ ملوك القرون الوسطى البريطانيين الأسطوريين. وقد كان الشخصية الرئيسية في بعض القصص المحبوبة في الأدب العالمي. وذكر بعض الكتاب منذ حوالي 1,000 عام أشياء عن أعمال الملك آرثر البطولية، وما قام به فرسان مائدته المستديرة من مآثر ومغامرات.
وربما كان هناك ملك يدعى آرثر حقيقة، غير أن المؤرخين لا يعرفون عنه إلا القليل. وقد روى رواة الأقاصيص تلك الحكايات القديمة عن آرثر، عن طريق الروايات الشفوية. وربما اعتمد هؤلاء الرواة في تلك القصص أساسًا على أحد الزعماء البريطانيين، الذي حقق بعض الانتصارات على الغزاة الجرمان، في أوائل القرن الخامس الميلادي.
وتزوج آرثر فيما بعد بالأميرة جوينفير
. وكان لآرثر عدة بيوت، ولكن كان أحب هذه البيوت إليه قلعة كاملوت
في جنوبي إنجلترا.
هناك روايتان ترويان الأحداث التي أدت إلى وفاة آرثر. وتقول كلتا الروايتين إن آرثر حارب ضد الإمبراطور الروماني لوسيوس، وإنه احتل الكثير من أراضي غربي أوروبا. ويقول بعض الكتاب المتأخرين إنه استُدعي للعودة إلى وطنه قبل أن يكمل انتصاره، إذ بلغه أن مودْريدْ، وهو فارس ربما كان ابنه أو ابن أخيه أو ابن أخته، قد استولى على المملكة والملكة معًا، فقتَل آرثر مودريد، ولكنه مات هو نفسه من جراء الجروح التي لحقت به أثناء القتال. ويعتقد كثير من الناس أن آرثر ذهب إلى الجزيرة السحرية المسماة أفلون، لكي يُشفى من جراحه، وأنه سوف يعود في يوم من الأيام لمساعدة وطنه عندما تشتد الحاجة إليه.
جمع السير توماس مالوري نثره العاطفي المشهور موت الملك آرثر
نحو عام 1469م من كتابات رومانسية إنجليزية وفرنسية قديمة عن آرثر. وقد اعتمد كثير من المؤلفين الذين كتبوا قصصًا أو قصائد عن آرثر على ماجمعه مالوري.
0
الواط
الواط
الواط
وحدة للقدرة في النظام المتري. والقدرة هي معدل إنتاج أو استخدام الطاقة. ويستخدم الواط بشكل شائع لقياس القدرة الكهربائية حتى في البلاد التي لم تأخذ بالنظام المتري. ويستخدم الجهاز الكهربائي واطًا واحدًا عندما يقوم فولت واحد من الجهد الكهربائي بدفع أمبير واحد من التيار خلال الجهاز. والرقم الموجود على الجزء الزجاجي من المصباح الكهربائي يبين متطلب قدرته بالواط. فعلى سبيل المثال يستهلك المصباح الكهربائي الذي يعمل بمائة فولت ويستخدم 2 أمبير، 200واط (100×2 أمبير). وفي حالات كثيرة تقاس القدرة الكهربائية بالكيلو واط. والكيلو واط الواحد يساوي 1,000واط.
ويستخدم الواط أيضًا لقياس القدرة الميكانيكية، حيث تتطلب الآلة قدرة مقدارها واط واحد عندما تستخدم جولاً واحدًا من الطاقة في الثانية الواحدة. وترجع تسمية الواط إلى المهندس والمخترع الأسكتلندي جيمس واط.
2
الصبار
الساغوارو
أو الصبار العملاق
قد يصل ارتفاعه إلى 18 م ومحيطه 0,6 م، وتتفتح الأزهار في الربيع على أطراف الساق والفروع.صبَّار الرجل العجوز
له غطاء من الشعر الأبيض يحميه من الشمس. ويعتبر هذا الصبَّارعديم الأشواك، من النباتات المفضلة في المنازل.
الصبَّار
مجموعة نباتات موطنها أمريكا الشمالية وأمريكا الجنوبية، ولها في العادة مجموعات من الأشواك، ويوجد حوالي 2,000 نوع من الصبَّار. تنمو معظم الأنواع في المناطق الحارة الجافة خصوصًا في المكسيك والجنوب الغربي للولايات المتحدة، لكن نباتات الصبَّار توجد أيضًا في الغابات الاستوائية المطيرة، وعلى الجبال، وينمو بعضها حتى في ألاسكا وبالقرب من قارة أنتاركتيكا.
تختلف نباتات الصبَّار كثيرًا في الحجم والشكل. فمثلاً الساغوارو العملاق يشبه شجرة عارية الأوراق لها جذع سميك وأفرع طويلة متجهة إلى أعلى، ومن الممكن أن يصل ارتفاعها إلى 18م، بينما توجد أنواع أخرى طولها أقل من 2,5 سم، وتشبه بعض نبات الصبَّار الصغيرة وسادة الدبابيس أو الأسماك النجمية أو حتى أنصال أوراق الحشائش.
يعتقد العلماء أن ظهور نبات الصبَّار على الأرض يعود إلى ملايين السنين. وقد كان للصبَّار في أول الأمر أوراق وأفرع وسيقان خشبية مثل باقي الأشجار الأخرى، وهذه الملامح موجودة حتى الآن في بعض الأنواع البدائية، ولكن معظم أنواع الصبَّار تغيرت في المظهر عبر السنين. فقد أصبحت الأفرع أقصر وتحولت الأوراق إلى أشواك، أما السيقان الخشبية فقد أصبحت أكثر رخاوة كما أصبحت أكثر قدرة على امتصاص وتخزين الماء.
أجزاء الصبَّار.
هيكل نبات الصبَّار يساعده على الحياة في الأجواء الجافة. فمعظم أنواع الصبَّار لها سيقان سميكة لحمية مغطاة بقشرة شمعية. والساق لها القدرة على الاحتفاظ بالماء، أما القشرة فتمنع الماء من التبخر. وبالإضافة إلى ذلك، فإن سطح النبات في معظم الصبَّار له القدرة على التمدد والتقلص تمشيًا مع التغيرات في المحتوى المائي للساق.
وللصبَّار جذور طويلة جدًا. وتنمو الجذور قريبًا من السطح لتمتص أكبر قدر من الماء للتخزين. وقد يبلغ طول جذور صبَّار الساغوارو الكبير 15 م. وتستطيع هذه الجذور أن تمتص كميات كبيرة من المياه بعد سقوط أمطار غزيرة.
وتحمي الأشواك نبات الصبَّار من أن تأكله الحيوانات. وقد تكون الأشواك طويلة أو قصيرة، ناعمة أو حادة. وقد تكون مدببة أو ملتوية الأطراف. وتنمو الأشواك في شكل عناقيد تخرج من بروزات أو روابي صغيرة على الساق تسمى الهالات
التي تأخذ شكلاً منتظمًا على الساق. وفي بعض الأنواع مثل الساغوارو وصبَّار البراميل تتحد الهالات لتكوِّن ضلوعًا بارزة تمتد بطول الساق. وتعطي هذه الضلوع ظلاً للساق وتساعده على اختزان الماء.
تنتج كل نباتات الصبّار أزهاراً. وتخرج الأزهار من هالات مثل هالات الأشواك. وقد تكون الأزهار بيضاء أو يكون لها لون زاه مثل الأصفر أو البرتقالي أو الأحمر. والأزهار قصيرة العمر في معظم الأنواع حيث تتفتح لعدة أيام فقط، وبعضها يتفتح أثناء الليل فقط وبعضها الآخر تتفتح أزهاره لمدة يوم واحد أو أقل، وتذبل الأزهار بعد ذلك ثم تسقط. وتسبب هذه الفترة القصيرة للأزهار قلة تبخر الماء من سطح البتلات الناعم الكبير.
صبَّار أنابيب الأرغن
له سيقان تشبه أنابيب الأرغن، وتنمو بارتفاع يصل إلى 7,6م. ويقوم بعض الناس بزراعته في صفوف حول ممتلكاتهم.صبّار البراميل
له أشواك قوية مقوسة كان الهنود الحمر يستعملونها كصنارات لصيد الأسماك. وقد أنقذ اللب العصيري للنبات حياة الكثير من المسافرين العطشى في الصحراء.
دورة حياة الصبَّار.
يتم تكاثر جميع نباتات الصبَّار جنسيًا، فهي تحمل أزهارًا بها الأعضاء المذكرة والمؤنثة. وتحمل الأعضاء المذكرة مسحوقًا أصفر يسمى اللقاح. ولكي يتم التكاثر لابد أن يُخصِّب اللقاح خلية البيضة التي توجد في الأعضاء المؤنثة. وتجذب رائحة الأزهار أو ألوانها الزاهية الحشرات والطيور والخفافيش، وعند قيام هذه الكائنات بالتغذية فإنها تنقل حبوب اللقاح بين أجزاء النبات المختلفة. وتسمى هذه العملية بالتلقيح.
يبدأ تكوين الثمرة بعد أن تخصب حبة اللقاح خلية البيضة. وثمرة الصبَّار عنبة لحمية تحتوي على بذور سوداء أو بنية. ويتم تناثر بذور الصبَّار بوساطة الريح أو الأمطار أو الطيور، وقد ينتج نبات الصبَّار الواحد مليون بذرة أثناء دورة حياته. ولكن بذرة أو بذرتين فقط تستطيع الاستمرار في الحياة حتى تنتج نبات صبَّار جديد.
يمكن لبعض أنواع الصبَّار أن تتكاثر جنسيًا ولاجنسيًا (بدون بذور وأزهار). فعلى سبيل المثال، نبات التين الشوكي ونبات الكولا لهما سيقان ذات مفاصل بروابط ضعيفة، وإذا كسر جزء من الساق والتصق بالأرض فإنه يستطيع أن يكوّن جذورًا ويصبح نباتًا جديدًا، وعندئذ يستطيع أن يكوّن ساقه وينتج أزهاره.
تنمو معظم أنواع الصبَّار ببطء شديد. فمن الممكن أن تستغرق النباتات الصغيرة عامًا لتصل إلى ارتفاع 2,5سم. أما النباتات الأكبر سنًا فإنها تنمو من 7,5 إلى 10سم في العام. وتعيش نباتات الصبَّار من 50 عام إلى 200 عام.
أنواع الصبَّار.
تشتمل بعض أنواع الصبَّار الشائعة في المكسيك والجنوب الغربي من الولايات المتحدة على صبَّار أنابيب الأرغن، وصبَّار الرجل العجوز، وصبَّار الكولا وصبَّار البراميل، والتين الشوكي، والساغوارو. وصبَّار أنابيب الأرغن له سيقان طويلة تنمو في مجموعات تشبه مجموعة من مزامير الأرغن. أما صبَّار الرجل العجوز فله أشواك تشبه الشعر الأبيض الطويل. وهي تحمي النبات من الشمس المحرقة.
وسيقان صبَّار الكولا القافز تنكسر بسهولة بحيث تبدو وكأنها تقفز على الناس أثناء مرورهم، وهناك نوع آخر من الكولا يسمى كولا الدُّب الصغير، وهذا النبات له أشواك بنية وقاتمة، ويشبه شكل النبات ولونه من بعيد شكل الدُّب، ويبلغ ارتفاع هذه الأنواع من الكولا حوالي 1,5م.
ومن أكثر أنواع الصبَّار انتشارًا صبَّار البراميل، ويشبه في شكله البرميل ويصل ارتفاعه إلى 3م، وله أشواك طويلة وقوية. أما تين أنجلمان الشوكي فيمكن التعرف عليه بسهولة بسبب سيقانه الكبيرة المستديرة أو البيضية، والثمرة كمثرية الشكل. أما الساغوارو فله حوالي اثني عشر فرعًا تشبه الأذرع. ويصل ارتفاع الساق الرئيسية إلى 18م ويبلغ سمكها 0,6م.
صبّار الكولا القافز
له سمعة كاذبة بقدرته على القفز فوق المارين. تنكسر أفرعه ذات الأشواك بسهولة وتعْلَق بالناس والحيوانات. وقد تسبب أشواكه جروحًا مؤلمة.التين الشوكي
له سيقان تشبه الأوراق وعليها أشواك. وينمو هذا الصبَّار في أراض جافة أو جبلية في كثير من المناطق في أمريكا الشمالية وغيرها من البلدان.
أهمية الصبَّار.
للصبَّار أهمية عند الحيوانات والإنسان. فالحيوانات الصغيرة والحشرات والطيور تتغذى بسيقان وأزهار الصبَّار. كما تبني كثير من الطيور أعشاشها داخل سيقان الصبَّار.
وتعيش أنواع معينة من طيور نقار الخشب داخل الأنواع الكبيرة من الصبَّار، وقد تختبئ الطيور والحيوانات عن الأعداء داخل سيقان نباتات الصبَّار.
وتعد نباتات الصبَّار أيضًا مصدرًا لغذاء الإنسان، ويمكن قلي وأكل سيقان التين الشوكي بعد كشط الأشواك. كما أن بعض الناس يأكلون ثمرة الصبَّار أو يقومون بطحن البذور حتى تتحول إلى نوع من الدقيق لصناعة الحلوى. وبعض نباتات الصبَّار لها أهمية في إنتاج صبغة حمراء للأغذية، ويمكن استخدام بعض الصبَّار كمادة خشب خام.
وقد تم إدخال الصبَّار في المناطق الدافئة والجافة الأخرى من العالم. انتشرت بعض أنواع الصبَّار، مثل التين الشوكي بسرعة بحيث أصبحت من النباتات الضارة.
يزرع الناس في جميع أنحاء العالم نباتات الصبَّار من أجل بيعها، وهناك أنواع معينة من الصبَّار نادرة الوجود بدرجة تنذر بالانقراض، تم إنشاء المتنزهات القومية والمحميات لحماية الأنواع النادرة من الصبَّار. ويعتبر الصبَّار أيضا من النباتات الشائعة في بعض المنازل
Subscribe to:
Posts (Atom)