نور و ویژگی های آن

نور و ویژگی های آن
 

نور و ویژگی های آن

نور صورتی از انرژی تابشی است که با سرعت 300000 کیلومتر بر ثانیه درفضا سیر می کند.

اگر چه با شناخت دقیق از ویژگی ها و خصوصیات نور توسط دانشمندان فیزیک،ولی مایه ی بسی شگفتی است که با توجه به پیشرفت ارزنده ای که در علم و فناوری صورت گرفته است، در باره ی نور که همه جا را فرا گرفته،شاید خیلی

تعجب خواهید کرد،که اگر بگویم که در دنیای بزرگ ما هنوز جواب  قانع  کننده ای برای کشف حقیقت نور پیدا نشده است. 

 اگر چه دانشمندان علم فیزیک در قرن شانزدهم اطلاعاتی در باره ی تابش و بازتابش و شکست نور کسب کرده بودند، و حتی در آن زمان از عدسی برای ساختن عینک و دوربین و میکروسکوپ استفاده می شد، ولی تا به حال حقیقت نور

بطور کامل بر  کسی مسلم نشده است.

 اولین بار دکارت دانشمند فرانسوی، در سال 1635 میلادی قوانین نور را بر اساس سیر مستقیم نور پیدا کرد.  بعد ها نیوتون  دانشمند انگلیسی نظر داد که نور سیلی از ذرات بسیار کوچک که از منبع نور با سرعت خیلی زیاد، مانند گلوله

هایی به اطراف پرتاب می شوند. این نظریه هر چند که خیلی از مسائل مربوط به نور را در زمان خود حل کرد، ولی در اولین مراحل از بیان برخی مسائل مربوط به نور عاجز ماند، و نظریه ی دیگری  جانشین آن گردید.

بدین ترتیب که هویگنس فرضیه ی موجی بودن نور را عرضه کرد. دانشمندان دیگری نظیر یانگ و فرنل نظریه اخیر را تاٴیید کردند.

  بلاخره دانشمند معروف فیزیک اینشتین بر این عقیده شد که نور به صورت ذرات ریزی از منبع روشنایی به  اطراف منتشر می شوند، و هر یک از این ذرات را فوتون نامید، به عقیده اینشتین هر ذره نور مقداری انرژی  همراه خود دارد، و همین

انرژی ذزات در پدیده ی فوتوالکتریک به انرژی الکتریکی تبدیل می شود.

موارداستفاده  نور:

1- موجب دیدن اجسام می شود.

2- موجب عمل غذاسازی گیاهان می شود.

3- باعث کارکردن کلیه وسایل نوری می شود.

 4- موجب تغییر رنگ لباس و پارچه می شود.

برای آنکه جسمی دیده شود، باید از آن جسم نور به چشم برسد، بنابر این جسم یا باید از خودش نور تابش کند و یا نورهایی را که برآن تابیده شده است، به طرف چشم بیننده بازتاب دهد.

به همین دلیل اجسام به دو دسته تقسیم می شوند.

1- اجسام منیر یا چشمه ی نور: اجسامی که از خود نور تولید می کنند. مانند خورشید، لامپ روشن، شمع روشن، چوب در حال سوختن

2- اجسام غیر منیر: این اجسام از خود نوری تابش نمی کنند، بلکه نوری را که از چشمه های نور به آن ها تابیده است به طرف چشم، باز می گردانند،

در نتیجه ما می توانیم آن ها را ببینیم.مانند:میز،دیوار،کتاب،لامپ خاموش سیارات،ماه و...

انواع چشمه ی نور:

1-     چشمه ی گسترده نور:

یک شی نورانی نظیر خورشید، چراغ روشن، شعله ی شمع را چشمه ی نور گسترده می نامیم.

2-     چشمه نور نقطه ای:

 اگر صفحه ای از مقوا را که روی آن روزنه ی کوچکی ایجاد شده است، درمقابل چراغ روشنی قراردهیم، نور چراغ پس از گذشتن از روزنه منتشر می شود و روزنه مانند یک چشمه نور کوچک عمل می کند که به آن چشمه ی نقطه ای نور می گویند.

 تقسیم بندی اجسام غیر منیر از نظر عبور نور از آنها:

1-     اجسام شفاف :

اجسامی که نور از آن ها عبور می کند مانند شیشه – هوا – آب

2-       اجسام نیمه شفاف :

 اجسامی که نور از آن ها عبور می کند ولی از پشت آن ها اجسام دیگر به طور واضح دیده نمی شوند. مانند شیشه های مات – کاغذ کالک

3-     اجسام کدر:

 اجسامی که نور از آن ها عبور نمی کند.مانند آجر-مقوا-چوب و ....

دلایل حرکت نور به خط راست :

1-     عبور نور از لابه لای شاخ و برگ درختان

2-     تشکیل سایه

3-     خورشید گرفتگی(کسوف):

هر گاه در چرخش ماه به دور زمین و هر دو به دور خورشید، مرکز آن سه (ماه،زمین،خورشید) روی یک خط راست واقع شود به طوری که ماه در وسط باشد، ماه جلوی نور خورشید را می گیرد و سایه آن روی زمین می افتد در نتیجه کسانی که در سایه ی ماه قرار دارند خورشید را تاریک می بینند. در این صورت می گوییم، خورشید گرفتگی رخ داده است.

4-     ماه گرفتگی(خسوف):

اگر زمین بین ماه و خورشید قرار گیرد، زمین جلوی نور خورشید را می گیرد و سایه آن روی ماه می افتد و آن را تاریک می کند. در این صورت می گوییم ماه گرفتگی رخ داده است.

سایه چگونه تشکیل می شود؟

 اگر جسم کدری در مقابل منبع نوری قرار گیرد در پشت جسم محوطه ی تاریکی بوجود می آید که به آن سایه می گویند.

راههای تشکیل سایه :

1-     تشکیل سایه به وسیله چشمه ی نقطه ای نور:

در این حالت فقط سایه کامل ایجاد می شود و مرز مشخصی بین تاریکی و روشنایی وجود دارد.

نکته: قطر سایه به فاصله ی چشمه ی نور تا جسم کدر و پرده بستگی دارد.

نکته: هر گاه چشمه ی نور به جسم کدر نزدیک شود قطر سایه بزرگتر می شود و هرگاه چشمه ی نور را از جسم کدر دور کنیم قطر سایه کوچک تر می شود.

2-     تشکیل سایه به وسیله چشمه ی گسترده نور:

در این حالت علاوه بر سایه کامل، نیم سایه نیز دیده می شود.

بازتاب نور :

برگشت نور از سطح یک جسم را بازتاب می گویند.

انواع بازتاب نور:

1-     بازتاب منظم:

این بازتابش در سطوح بسیار صاف صورت می گیرد. در این صورت پرتوهای نور به طور موازی به سطح تابیده و به طور موازی در یک جهت بازتاب می شوند. در این نوع بازتاب همواره تصویری واضح و روشن ایجاد می شود. مانند آینه وآب راکدو...

2-     بازتاب نامنظم:

هرگاه یک دسته پرتو موازی نور به سطح ناهمواری برخورد کند به صورت پرتوهای غیر موازی و در جهات متفاوت بازتاب می شوند. دراین نوع بازتابش تصویر اشیاء مبهم و نامشخص است.مانند دیوار،کاغذ و...

 (قانون بازتاب نور)اصل انعکاس:

در بازتاب نور از سطح یک جسم، همواره زاویه تابش و بازتاب برابرند.

نکته 1: پرتو تابش(I): پرتو نوری که به سطح انعکاسی می تابد.

نکته2: پرتو بازتابش: پرتو بازگشته از سطح انعکاسی را می گویند.(R)

نکته3: زاویه تابش: زاویه بین پرتو تابش و خط عمود را می گویند.(i)

نکته4: زاویه بازتابش: زاویه بین پرتو بازتاب و خط عمود را گویند.(r)

نکته5: زاویه آلفا( α ): زاویه بین پرتو تابش و سطح آینه را گویند.

نکته6: زاویه بتا(  )زوایه بین پرتو بازتاب و سطح آینه را گویند.

انواع دسته اشعه (پرتو) نورانی:

1-     دسته پرتو موازی: این پرتوها همانطور که از اسمشان پیدا است با هم موازی هستند.

2-     دسته پرتو همگرا: پرتوهایی هستند که در آن شعاع های نور در جهت انتشار به هم نزدیک می شوند و در یک نقطه به هم می رسند.

3-     دسته پرتو واگرا: پرتوهایی که در آن شعاع های نور در جهت انتشار از هم دور می شوند.

پرتوهای حقیقی: پرتوهای تابش و بازتابش که به چشم می رسند را پرتوهای حقیقی می گویند.

پرتوهای مجازی: امتداد پرتوهای واگرایی که از سطح آینه بازتاب می شوند(در پشت آینه) پرتوهای مجازی گفته می شود.