كمية

سطوع

كمية الضوء المنبعث أو المنعكس من جسم ما، تُقاس غالبًا بالمقادير أو التدفق.
8 مقالات ذات صلة

الوصف

السطوع هو كمية الضوء المنبعث أو المنعكس أو المنقول من جسم ما، ويُقاس عادةً بالقدرة لكل وحدة مساحة (التدفق) أو بمقاييس القدر الظاهري اللوغاريتمية. في علم الفلك، يُعد السطوع ملاحظة رئيسية تتيح للعلماء استنتاج اللمعان والمسافة والخصائص الفيزيائية للأجرام السماوية. في الحياة اليومية، يحدد السطوع كيفية إدراكنا لشدة مصادر الضوء والأسطح المضيئة.

التاريخ

تم توحيد مقياس القدر الظاهري بواسطة هيبارخوس في القرن الثاني قبل الميلاد، ثم حُسّن لاحقًا بواسطة نورمان بوغسون في عام 1856، الذي أسس العلاقة اللوغاريتمية.

كيف يعمل

يُحدد السطوع بقياس التدفق الإشعاعي المستقبَل من مصدر. في علم الفلك، القدر الظاهري هو مقياس لوغاريتمي حيث يعادل فرق 5 درجات عامل 100 في السطوع. السطوع الجوهري لجسم ما هو لمعانه، الذي يحدد، مع المسافة، السطوع الظاهري عبر قانون التربيع العكسي. في القياس الضوئي، يُوزن السطوع غالبًا بالحساسية الطيفية للعين البشرية، مما يعطي مقادير ضوئية.

في التطبيق

تُستخدم قياسات السطوع في علم الفلك لتصنيف النجوم، وقياس المسافات عبر الشموع القياسية، ورصد الأجرام المتغيرة مثل المستعرات العظمى وعبور الكواكب الخارجية.

حقيقة طريفة

يمكن للعين البشرية رصد فوتون واحد، لكن الدماغ يتطلب حوالي 5-9 فوتونات تصل خلال فترة زمنية قصيرة لإدراك وميض بوعي.

مقالات ذات صلة · 8

انحراف الضوء بالجاذبية: دقة تصل إلى نانوثانية قوسية
شعاع الضوء، عند مروره بالقرب من جسم ضخم، ينحرف عن مساره المستقيم — وهي ظاهرة تعرف باسم العدسة الثقالية (gravitational lensing). تشبيه تدفق الماء الذي ينحني حول حجر في جدول ينقل الفكرة بشكل جيد: جاذبية الجسم الضخم تحني مسار الفوتونات، تمامًا كما يغير العائق مسار الماء.
نظرة فائقة السرعة إلى ارتعاش الضوء الكمومي
موجة الضوء ليست أبدًا مسطحة تمامًا: فهي تهتز باستمرار بفعل تموجات كمومية - وهي تقلبات أساسية تنبأت بها نظرية الكم. هذه النبضات شبه غير المرئية كانت موضوع دراسة للحائز على جائزة نوبل روي غلاوبر، الذي وضع أسس البصريات الكمومية - علم سلوك الضوء على المستوى المجهري.
اللاتيه الكوني: لماذا تضيء الأشعة السينية بثلاثة أضعاف سطوع الهيدروجين
في الفيزياء الفلكية، توجد أعداد تبدو عشوائية لكنها تتكرر بإصرار كالتعويذة. أحدها نسبة سطوع إشعاع الأشعة السينية إلى توهج خط الهيدروجين هـ-ألفا في ذيول الغاز المضطربة. من الرياح المجرية إلى «قناديل البحر» التي تشق العناقيد، تستقر هذه النسبة عند حوالي ثلاثة.
الهيدروجين الكوني يلتقط الموجات الثقالية
الهيدروجين هو العنصر الأكثر انتشاراً. فذراته تشبه الهوائيات: تشع وتمتص الضوء عند ترددات محددة بدقة. تنبأ أينشتاين بأن الزمكان يمكن أن يتموج - هذه هي الموجات الثقالية.
علم الكون2026-04-302 دarXiv:2604.27867سريع
المجرات في أطراف الكون أكثر سطوعًا مما يتوقعه النموذج القياسي
إدوين هابل وجورج لومتر وضعا قبل قرن تقريبًا أسس مفهوم توسع الكون — وهي العملية التي يتمدد فيها الفضاء نفسه بين المجرات باستمرار. إحدى الطرق الكلاسيكية لاختبار هذه الفرضية هي اختبار السطوع السطحي: في الكون المتوسع، يجب أن يخفت ضوء المجرة البعيدة مثل رسم على غشاء يتمدد بشكل منتظم.
أقمار Starlink و OneWeb: تبادل غير متوقع في اللمعان
قام مرصد MMT9 الآلي على مدى خمس سنوات بقياس لمعان أقمار Starlink و OneWeb باستخدام طريقة القياس الضوئي (القياس الدقيق للضوء). وكانت النتيجة مفاجئة: أقمار VisorSat المزودة بمظلات لتخفيف اللمعان زاد لمعانها بمقدار 0.6 قدر ظاهري، بينما خفتت أقمار OneWeb بمقدار 0.4. المقياس هنا معكوس: كلما قل الرقم، زاد لمعان الجسم. لذا فإن «زيادة اللمعان» تعني في الواقع انخفاض الرقم.
الضوء المضغوط: كيف تعمل البصريات الكمومية على شحذ رؤية المجاهر
حتى في شعاع الليزر المتماسك تمامًا توجد لاحتمالية أساسية — ضوضاء كمومية، تنشأ من تموجات الفراغ في المجال الكهرومغناطيسي. تعلم الفيزيائيون «ضغط» هذه الضوضاء، مثل بالون يُعصر في وسطه: تموجات السعة أو الطور تُخمد في اتجاه تربيعي واحد، وتزداد حتمًا في الاتجاه المتعامد.
كيف تمرر الضوء عبر ثقب الإبرة دون أن يتسع؟
شعاع مصباح يدوي، بعد مروره عبر شق ضيق، لا يبقى شريطًا رفيعًا، بل ينتشر جانبًا. من طبيعة الضوء أن ينحني حول حواف العوائق، ولهذا السبب فإن أصغر بقعة ضوئية يمكن الحصول عليها بعدسة عادية لا تقل عن نصف طول الموجة. بدا هذا الحدّ عصيًا على الكسر، حتى ظهرت فكرة تمرير الضوء عبر ثقب إبرة مع إبقائه رفيعًا.