نشر السير إسحاق نيوتن أول ورقة بحثية له عن البصريات عام 1672 ، ومنذ ذلك الحين ، أصبح عمله في فهم اللون أساس الدراسات العلمية للضوء. يؤدي هذا إلى فهم أكبر لتكوين النجوم والأغلفة الجوية للكواكب المختلفة والتركيبات الكيميائية لمختلف الحلول. تؤثر نوعية واحدة من الضوء ، وهي النفاذية ، على تأثيرات المواد المختلفة على حياتك.
فهم النفاذية
ينتقل الضوء عبر مواد مختلفة بدرجات متفاوتة من النجاح. المواد الشفافة تسمح بمرور الضوء. تسمح المواد الشفافة بمرور بعض الضوء ، لكن لا يمكنك رؤية ما هو موجود على الجانب الآخر. المواد المعتمة توقف مرور الضوء. يقيس النفاذية كمية الضوء التي تمر عبر مادة وعادة ما يتم الإبلاغ عنها على أنها a مقارنة بين الطاقة الضوئية المنقولة من خلال مادة ما بالطاقة الضوئية التي دخلت إلى مواد. تنقل المادة الشفافة تمامًا 100 بالمائة من الضوء بينما تنقل المادة المعتمة تمامًا 0 بالمائة من الضوء. لا يجب أن تكون المادة عديمة اللون لنقل الضوء.
استخدامات النفاذية
توفر نفاذية الضوء معلومات في العديد من التطبيقات. يبدو أن اختبار أفلام تظليل النوافذ وظلال النوافذ ووضوح الزجاج يبدو واضحًا. تشمل الاستخدامات الأخرى لقياسات النفاذية قياس تركيزات المواد الكيميائية في المحاليل ، ودرجات شراب القيقب ، وضباب الغلاف الجوي ، وصفاء الماء.
قياس النفاذية
الأدوات المستخدمة لقياس النفاذية هي أجهزة قياس الطيف الضوئي ومقاييس نفاذية الضوء. تمرر هذه الأدوات كمية معروفة من الضوء عبر مادة صافية ثم تقيس كمية الضوء التي تنتقل عبر المادة. قد يشتمل مصدر الضوء على الطيف الكامل للضوء أو قد يقتصر على نطاق ضيق من الأطوال الموجية. للأغراض العامة ، يوصى بمصادر ضوء كاملة الطيف.
حساب النفاذية
صيغة حساب النفاذية (T) هي النفاذية تساوي الضوء الخارج من العينة (I) مقسومًا على الضوء الذي يضرب العينة (I)0). رياضيا ، الصيغة هي:
T = \ فارك {I} {I_0}
عادة ما يتم الإبلاغ عن النفاذية كنسبة مئوية من النفاذية ، لذلك يتم ضرب النسبة في 100 ، على النحو التالي:
\٪ T = \ frac {I} {I_0} \ ضرب 100
من أجل استخدام الصيغة ، تحتاج إلى معرفة كمية الضوء التي تدخل السائل (I.0) وكمية الضوء التي تمر عبر السائل (I).
لحل النفاذية ، أدخل قيم الطاقة الضوئية التي تدخل العينة والطاقة الضوئية الخارجة من العينة. على سبيل المثال ، افترض أن الطاقة الإشعاعية التي تدخل العينة هي 100 والطاقة الخارجة هي 48. تصبح صيغة النفاذية:
T = \ frac {48} {100} = 0.48
عادة ما يتم الإبلاغ عن النفاذية كنسبة مئوية من الضوء الذي يمر عبر العينة. لحساب النسبة المئوية للنفاذية ، اضرب النفاذية في 100. في هذا المثال ، سيتم كتابة النسبة المئوية للنفاذية على النحو التالي:
النسبة المئوية للمثال تساوي 48 بالمائة. إذا كانت العينة عبارة عن شراب القيقب ، على سبيل المثال ، فسيكون تصنيف هذا الشراب من الدرجة الأولى للولايات المتحدة.