الظل و سبب تكوينه و أنواعه و استخداماته

إن الظل هو ذلك الجزء المعتم الذي يحدث نتيجة اعتراض الجسم للضوء ، مما يتسبب في منع وصول الضوء إلى سطح جسم آخر ، و دائماً ما تتم رؤية هذه الظاهرة خلال وقت النهار و ذلك لأن الظل يلازم الضوء بينما في الظلام  أو عندما تكون السماء غائمة لا يظهر على الاطلاق ، و من الممكن أن تظهر هذه الظلال في شكل كبير أو صغير كما أنها تتخذ العديد من الأشكال المختلفة .

سبب و طريقة تكون الظلال :
إن الضوء يسلك طريقه خلال مجموعة من الخطوط المستقيمة ، و عندما يعترضه جسم معتم و يمنعه من تكملة مسيرته ، فيتسبب هذا الأمر في حجب الضوء عن منطقة معينة ، و ينتج عن هذا الأمر منطقة مظلمة تظهر على شكل ذلك الجسم المعتم ، و يطلق على هذه المنطقة إسم منطقة الظل .

يظهر الجانب المتعرض للضوء من الجسم في شكل مضئ في حين يكون الجانب الآخر موجوداً في منطقة الظل ، و يُطلق على هذا الجانب إسم الظل الحقيقي و ذلك لكونه ظلاً ناتجاً عن القاء الجسم للظل على نفسه ، و في المقابل يقوم الجسم الواقع في الظل بالقاء ظل آخر على الأرض التي يقف عليها ، فيسمى الجزء الواقع على الارض بإسم الظل الساقط أو الظل الظاهري .

أنواع الظلال :
توجد العديد من الأنواع المختلفة للظلال و التي تختلف باختلاف نوع الضوء ، و هذه الأنواع هي الظل متساوي العتمة ، و الظل الكامل و الظل المشعشع و ظل الإستواء .

– الظل متساوي العتمة : هو الظل الذي يتكون نتيجة وجود ضوء بكمية أصغر من الجسم الذي يعترض طريقه ، مما يتسبب في ظهور ظل كامل بدون ضوء يقع خلف ذلك الجسم .

– الظل الكامل : هو الذي يتكون نتيجة وجود كمية من الضوء تزيد عن حجم الجسم المعتم ، و يحدث هذا الأمر مع ظلال الشمس و ظلال أعمدة الإنارة حيث يظهر الظل متخذاً شكل الجسم تماماً .

– الظل المشعشع : يظهر هذا الظل بشكل أقل عتمة من الظل الكامل ، و يكون هذا الأمر نتيجة لكون الجسم شبه معتم بسبب خروج كمية من الضوء من أطراف الجسم .

– ظل الإستواء : يعتبر ظل الإستواء هو الأقصر بين جميع أنواع الظل ، و ذلك لأن الضوء في هذه الحالة يسقط بشكل عامودي على الأجسام مما يتسبب في جعل الظل قصيراً للغاية .

استخدامات الظلال :
تمكن الانسان من خلال استخدام قدراته العقلية العظيمة من أن يسخر الظل في العديد من الاستخدامات ، و يستفيد منه بطريقة صحيحة لكي يستطيع تحقيق أهداف عديدة في العلوم المختلفة ، و من ضمن هذه الاستخدامات :

– التوصل إلى نظرية الظل :
استطاع الإنسان التوصل إلى نظرية الظل و التي قام باستخدامها في علم الهندسة من خلال وضع مشهد تصوري للمباني و العديد من الأشكال الهندسية ، مما يساعده في رسم تلك الأشياء بشكل صحيح .

– دراسة عدة جوانب في علم الفلك :
يساعد الظل العلماء في أن يقوموا بدراسة جوانب مختلفة في علم الفلك ، و التي من بينها التمكن من وضع وصف لمستويات الظلام التي تقع في البقع الشمسية ، و إمكانية تتبع العديد من الكواكب مثل كوكب عطارد و الزهرة .

– تشكيل رسومات الجدران :
ساعدت الظلال الفنانين على تشكيل مجموعة متنوعة من الرسومات الجميلة التي يتم رسمها على الجدران في المسارح و العروض الفنية المختلفة ، كما تم استخدام العديد من تقنيات الإضاءة لإظهار رسومات كبيرة بالظلال على المباني الكبرى .

– معرفة الوقت قديماً :
قديماً تم استخدام الظلال لمعرفة الوقت و التفرقة بين أوقات الظهيرة و العصر ، حيث قام العلماء بعمل دراسات استطاعوا من خلالها التوصل إلى طول الظل و اتجاهاته المختلفة و على أساسها تمكنوا من تحديد الوقت .

أمثلة على الظلال :
– أطوار القمر :
تظهر أطوار القمر نتيجة تغير وضعه بالنسبة للأرض ، حيث تقوم الأرض بمنع أشعة الشمس من الوصول إليه بدرجات مختلفة كل فترة ، مما يتسبب في ظهوره بأشكال مختلفة .

– كسوف الشمس :
تحدث هذه الظاهرة نتيجة الظل أيضاً فهي ناتجة عن اعتراض القمر طريق الشمس ، و منع أشعتها من الظهور ل كوكب الأرض سواء بشكل كلي أو بشكل جزئي .

– خسوف القمر :
تحدث هذه الظاهرة عندما يكون القمر واقعاً في ظل الأرض ، حيث تمنع الأرض وصول أشعة الشمس إليه بشكل كلي أو جزئي .