إذا وضعت يدك أمام مصدر الضوء، وأغلق إصبعين ببطء أثناء مراقبة الضوء المنقول بينهما، بإمكانك ملاحظة سلسلة من الخطوط الداكنة الموازية للأصابع عندما يقتربان من بعضهما البعض، وهذا أحد أنماط حيود الضوء.
حيود الضوء
حيود الضوء هو الانحناء الطفيف للضوء أثناء مروره حول حافة جسم ما، ويعتمد مقدار الانحناء على الحجم النسبي لطول موجة الضوء لحجم الفتحة الموجودة بالجسم؛ إذا كانت الفتحة أكبر بكثير من الطول الموجي للضوء سيكون الحيود غير ملحوظ تقريبًا، ولكن إذا كان الاثنان أقرب في الحجم أو متساويين مقدار الحيود يكون كبيرًا، ويمكن رؤيته بالعين المجردة بسهولة.
تطبيقات على حيود الضوء
يوجد الكثير من التطبيقات في حياتنا اليومية على حيود الضوء، ومن أبرزها:
القرص المضغوط (CD)
تعد الأقراص المضغوطة أكثر مثال واقعي على ظاهرة حيود الضوء، وذلك لأن سطح القرص المضغوط لامع ويتكون من عدد من الأخاديد، وعندما يسقط الضوء على الجزء العلوي من القرص المضغوط ينحرف جزء منه بينما ينعكس جزء من الضوء، والذي يسبب ظهور نمط يشبه قوس القزح.
الهولوغرام
وهي تقنية تظهر لنا الصور والأشكال بشكل حقيقي وواقعي للغاية، ويستخدم الهولوغرام أساسًا حيود الضوء لتوليد انطباع ثلاثي الأبعاد للصورة؛ حيث تنحرف الإصدارات المختلفة من الصورة وتصل إلى العدسة من جوانب متعددة، وجميعها معًا وتشكل نمط تداخل، ومن ثم ثم يتم عمل هذا النمط ليقع على الصفيحة الثلاثية الأبعاد، وتظهر للأشخاص بالشكل الذي تراه.
دخول الضوء لغرفة مظلمة
في حال كان هناك غرفة مظلمة وليس بها مصدر إضاءة، عندما يفتح شخص ما الباب جزئيًا يمكن ملاحظة أن الضوء يتدفق إلى الداخل مع انحناء عبر الحواف وحول زوايا الباب؛ حيث يعمل الباب كعقبة في مسار الضوء وبالتالي ينحني الضوء، ويُعرف هذا الانحناء بلا شك بحيود الضوء.
أشعة الشفق
أحد أجمل الظواهر الطبيعية، وهي ظاهرة طبيعية خلابة تحدث عندما تحاول أشعة الضوء القادمة من الشمس الوصول إلى الأرض ولكن السُحب تحجبها، وتسبب إنحراف موجات الضوء، وهو مثال حقيقي على حيود الضوء.
حيود الأشعة السينية
في حيود الأشعة السينية تُحفظ العينة في أداة وتُضيء بالأشعة السينية، ومن ثم يتحرك أنبوب الأشعة السينية والكاشف في حركة متزامنة، ومن بعدها يتم تسجيل الإشارة المرصودة ودراستها، وهذه الحركة كاملة هي عملية حيود الضوء، والتي تستخدم في تحديد المسافة بين ذرتين متتاليتين للعناصر.
الفرق بين حيود الضوء وتشتت الضوء
غالبًا ما يتم استخدام مصطلحي الحيود والتشتت بالتبادل ويعتبران مترادفين تقريبًا؛ حيث يصف الحيود حالة متخصصة من تشتت الضوء ينتج منها كائن ذو حيود منظم للضوء في نمط الانعراج، بينما بالواقع تكون معظم الكائنات معقدة في الشكل، ويجب اعتبارها مكونة من العديد من ميزات الحيود الفردية التي يمكن أن تنتج بشكل جماعي تشتت عشوائي للضوء.