التصنيفات
الحواسيب، الانترنت والأنظمة
الحواسيب، الانترنت والأنظمة
الكيمياء
الكيمياء
الأحافير وحياة ما قبل التاريخ
الأحافير وحياة ما قبل التاريخ
الهندسة
الهندسة
المخطوطات والكتب النادرة
المخطوطات والكتب النادرة
الزراعة
الزراعة
التكنولوجيا والعلوم التطبيقية
التكنولوجيا والعلوم التطبيقية
الفيزياء
الفيزياء
علوم الأرض والجيولوجيا
علوم الأرض والجيولوجيا
الطب
الطب
البيولوجيا وعلوم الحياة
البيولوجيا وعلوم الحياة
علم الفلك
علم الفلك
الفيزياء نماذج مواريه المتموّجة

نماذج مواريه المتموّجة

عندما تتراكب الأشكال التي تحتوي على خطوط أو نقاط مكررة تظهر بينها حزم ملتفة ساطعة ومظلمة، كما لو أنها صُنع ساحر. يُطلق على هذه الأشكال ذات الحركة السريعة اسم نماذج مواريه المتموّجة.

عندما تسطع حزمة ضوئية عبر شق ضيق جداً، فإن الضوء المنبعث ينتشر على شكل موجات (أي إنه يحيد). وإذا كان هناك شقان متقاربان، فإن الموجات الضوئية المنتشرة من هذين الشقيّن ستتراكب وتتداخل، منتجة نمطاً من الحزم الضوئية الساطعة والمعتمة.

ومع أننا نستطيع مشاهدة هذا النمط من التداخل للحزم الضوئية الساطعة والمعتمة، لكننا قد نواجه صعوبة في تصور ما حدث بالموجات الضوئية. وإن إحدى الطرق الممكنة لفهم تداخل الضوء هي أن نتصور منظر التموجات التي تحدث على سطح البحيرة عندما تتلاطم الموجات وتتداخل. أما الطريقة الأخرى فهي استخدام "نماذج مواريه" أو ما يُعرف بالأشكال المتموجة.

تظهر "نماذج مواريه" عندما تنظر عبر نموذجين متراكبين من الخطوط أو الدوائر أو النقاط. تظهر عندئذٍ وبصورة مفاجئة سلسلة من الحزم السوداء المنحنية التي تتموج أو تنساب عند تحريك هذه النماذج المتراكبة.

تنشأ «نماذج مواريه» المتموجة من التداخل بين شكلين أصليين. عندما تتطابق الخطوط من هذين الشكلين، تشكل منطقة باهتة. وعندما لا تتطابق الخطوط السوداء، تنشأ منطقة داكنة. ويتكون «نموذج مواريه» من مجموعتين متداخلتين من الدوائر (دوائر متحدة المركز ذات أقطار مختلفة) تشبه تداخل الضوء الذي يتكوّن من خلال شقين. تتموج موجات الضوء من الشقين على شكل دوائر متداخلة، وعندما تتراكب الدوائر فإنها تُحدث حزماً ساطعة وداكنة، كما هو الحال في "نموذج مواريه".

هنا وهناك وفي كل مكان

متى تعرّفتَ إلى الأشكال المتموجة في "نماذج مواريه"، ستستطيع تمييزها في أماكن أخرى مثيرة للدهشة، فالتموجات التي تظهر أحياناً على شاشة التلفزيون أو شاشة الحاسوب، على سبيل المثال، هي "نماذج مواريه"، كما يمكنك مشاهدة هذه النماذج في الحواجز الشبكية المتراكبة وفي الدرابزين الموجودة على أطراف الجسور أو في ثنايا الستائر الشبكية.

يمكنك في هذا النشاط أن تصنع أشكالاً من "نماذج مواريه" المتموجة بطرائق متعددة: من خلال الأمشاط المنزلقة أو شباك النوافذ المتراكبة، أو عن طريق صنع أشكالٍ متداخلة مؤلفة من خطوط سوداء. وتحتاج إلى استخدام آلة نسخ لعمل نماذج على فيلم بلاستيكي شفاف، لذا، عليك طلب مساعدة أحد الكبار قبل أن تبدأ بتجربتك.

الحرير البرّاق

تشير كلمة "مواريه" (moire) إلى نوع من القماش يُسمى الموهير (وبر معزاة أنقرة). طوّرَ صانعو الملابس في القرن السابع عشر طريقة لصنع نماذج مائية لامعة على الموهير، أشبه ما تكون بنماذج مواريه، ذات خطوط متراكبة (لكنها غير ناشئةٍ عن التداخل). ولإنتاج هذه الأنماط تقوم أسطوانات معدنية بكبس شكلٍ مضلّع أو علامة مائية على القماش. ويعكس الشكل المتكون الضوء على نحوٍ مختلف من أجزاء الثوب المصنوع. وفي الوقت الحاضر، يستعمل صانعو الملابس الحرير حالياً بدلاً من الموهير لتكوين نماذج مواريه. وهناك نوع من القماش يُسمى حرير "مواريه" (إلى اليمين)، والذي يطلق عليه أيضاً اسم الحرير المائي بسبب منظره المتألق المترف.

تتشكل "نماذج مواريه" عن طريق التداخل. وعلى عكس التداخل الذي شاهدناه في النشاط (2) ، الذي تكوّن من تداخل الموجات الضوئية، فإن "نماذج مواريه" تتكوّن عندما تتراكب أشكالٌ من الخطوط والنقاط.

وعندما تمرر الأمشاط فيما بينها، فإن أسنانها تخرج عن اصطفافها لتصبح غير منتظمة ثم تعود إلى حالتها المنتظمة، وحالما تخرج أسنان المشط عن اصطفافها المنتظم، يتشكل النموذج. يكون الشكل في البداية مكوّناً من خطوط معتمة متراصّة، ثم لا تلبث هذه الخطوط أن تتباعد.

تتشكل النماذج على ورق الاستشفاف وشبك النافذة بالطريقة ذاتها. فعندما حرّكتَ الصحائف المتداخلة فربما لاحظت أن الحزم الساطعة والمظلمة في "نموذج مواريه" كانت تتحرك بسرعة أكبر بكثير من الصحائف نفسها. إن هذه الخاصية التي تمتاز بها "نماذج مواريه"، وهي تكبير الحركات الصغيرة، مفيدة جداً ويستخدمها المهندسون لكشف التصدعات والشقوق وغيرها من العيوب التصنيعية في أجنحة الطائرات والآلات الأخرى. فإذا أصبح بالإمكان كشف مثل تلك العيوب في وقت مبكر، أمكن إصلاحها قبل أن تشكّل خطراً في وقت لاحق. يقوم المهندس عن طريق استعمال أداة خاصة للرؤية بمقارنة الشكل الحقيقي للجسم مع قالب يمثل الشكل الأفضل لهذا الجسم. وإذا ظهر "نموذج مواريه" عند تراكب الشكلين، يكتشف المهندس عندها أن هناك شقوقاً أو مناطق غائرة في ذلك الجسم غيّرت من معالمه الطبيعية.

ولكن يمكن أن تسبب "نماذج مواريه" بعض الإزعاج، فعندما يقوم عمال الطباعة بطبع الكتب، كالكتاب الذي بين أيدينا، فإنهم يصنعون الصور عن طريق المطابقة بين العديد من النقاط الدقيقة الملونة. انظر إلى أي صورة في هذا الكتاب من خلال العدسة المُكبّرة وسترى أن تلك الصورة مكوّنةً من نقاط ذات ألوان أربعة فقط هي الأسود والأصفر والوردي والأزرق الفاتح، لذلك فإن أي صورة تتكوّن من أربعة أشكال متراكبة من النقاط. ولمنع ظهور "نماذج مواريه" من الظهور بين النقاط، يقوم عمّال الطباعة بتقليب الصورة الأساسية بزوايا مختلفة لكل لون من الألوان الرئيسة الأربعة، وبهذه الطريقة يستطيع عمال الطباعة أن يمنعوا أي تداخل بين الألوان عند مطابقتها.

أوراق لعب وامضة

استخدم "نماذج مواريه" كي تجعل أوراق اللعب تومض أمام عينيك. الخطوة الأولى هي أن تنسخ الشبكة السوداء بواسطة آلة ناسخة على ورقة استشفاف، ثم ضع الورقة ببطء فوق كل ورقة من أوراق اللعب بعد التأكد من أن الخطوط الموجودة على الشبكة في وضع عمودي. سترى أن الشكل الملوّن على ورقة اللعب سيتمدد ويتقلص في كل مرة تمر الشبكة فوقها، ما يجعلها تبدو كما لو أنها تومض.

مقالات ذات صلة

مقالات من نفس الكتاب




تم التسجيل بنجاح, أهلا وسهلا بك معنا





تسجيل الدخول / تسجيل