الهالة
المؤلف:
جيرل ووكر
المصدر:
سيرك الفيزياء الطائر
الجزء والصفحة:
ص736
2025-09-21
120
إذا وقفت على جبل وأوليت ظهرك إلى الشمس ونظرت إلى الأسفل في الضباب الكثيف الذي يضيئه ضوء الشمس المباشر، فقد ترى نسقًا من الحلقات الملوَّنة حول ظل رأسك. يُطلق على هذا النسق «الهالة» أو «الهالة المقابلة» أو «قوس بروكن». من الممكن أن تشعر أنك قديس لأنك لن ترى أبدًا مثل هذا النسق حول رأس أحد الأصدقاء.
في الغالب يمكن أن تشاهد الهالة عندما تُحلّق فوق غيوم ممتدة. وتتكون هذه الهالة حول نقطة في مواجهة الشمس مباشرةً. وإذا كانت الطائرة قريبة على نحو معقول من الغيوم على نحو يمكنك من رؤية ظلها، فسوف تتمركز الهالة عند نقطة في الظل تماثل موقعك في الطائرة. في الغالب تتخذ الهالة شكلًا دائريًّا لكن في بعض الأحيان من الممكن أن تتشوه كثيرًا ويُصبح شكلها بيضاويًّا. إذا كانت النقطة المقابلة للشمس تمر بين السحب والأرض على نحو متقطع، فسوف تأتي الهالة وتذهب وقد يحلُّ محلها في بعض الأحيان «هالة» ساطعة ناتجة عن ميل الأرض إلى تشتيت الضوء لتُعيدَه مرةً أخرى إلى الشمس. فما سبب الهالة؟ وما تسلسل الألوان فيها؟ وكيف يعتمد الحجم الزاوي للهالة على حجم قطرات الشبورة أو السحب بالأسفل؟
الجواب: السبب في الهالة هو تداخل الضوء الذي تُشتته قطرات الماء الصغيرة ليعود إلى الشمس. وعندما تعيق جزءًا من الضوء المشتت العائد إلى الشمس فإنك ترى الهالة. والتشتيت نوع من «الحيود» ينتشر فيه الضوء ويتعرض للتداخل؛ فتُعزز بعض الموجات موجات أخرى (تداخل بنَّاء) وتميل موجات أخرى إلى إلغاء غيرها (تداخل هدام). ونتيجة ذلك يتكون نسق تنتهي فيه الألوان المختلفة إلى اتجاهات مختلفة.
ونموذج الحيود بالنسبة إلى القطرات الصغيرة في الهالة في غاية التعقيد. إليك هذا التفسير البسيط: يتكوّن التشتيت من مُكوِّنَين ضوئيَّين. يتكون المكون الأول من موجات ضوئية تدخل القطرة وتنعكس داخليا ثم تخرج عائدة إلى الشمس. أما المكون الثاني فيتكون من موجات ضوئية تنزلق على السطح الخلفي للقطرة ثم تتوجه عائدة إلى الشمس. يتعرَّض هذان المكوّنان إلى التعزيز أو الإلغاء، ونتاج تداخل القطرات الكثيرة يكون نسقا من شرائط ساطعة دائرية، يسود فيها اللون الأحمر خارج النسق ويسود فيها اللون الأزرق داخل النسق.
يعتمد الحجم الزاوي للهالة على حجم القطرات، فكلما كبر حجم القطرات صَغُر حجم الهالة تتباين أحجام القطرات عادةً عبر نطاق واسع؛ ومن ثم تميل الألوان إلى التداخل ويُصبح من الصعب تمييزها. أما إذا كان النطاق ضيقًا، فمن الممكن أن نميز الألوان ونرى أطيافا كاملة عديدة (من الأزرق إلى الأحمر). تتشوه الهالة فتُكوِّن شكلا بيضاويًّا إذا كانت الشمس منخفضةً، وإذا كنت تشاهد الهالة ممتدة على جدار طويل من السحب يتغير فيه حجم القطرات حسب ا المسافة التي تبعدها عنك.
الاكثر قراءة في مواضيع عامة في علم البصريات
اخر الاخبار
اخبار العتبة العباسية المقدسة
