شکست نور و پدیده های مرتبط به آن
نویسنده : - ساعت ٩:٤٧ ‎ب.ظ روز ۱۳٩٠/۱٠/٢۱
 

 شکست نور و پدیده های مرتبط به آن

پرتوهای نور وقتی از یک محط شفاف وارد محیط شفاف دیگر می‌شوند از مسیر خود منحرف می‌شوند،این پدیده را شکست نور می‌گویند و جسم نزدیکتر از محل واقعی خود به نظر می‌رسد که اینرا عمق ظاهری می‌گویند.

اگر پرتو تابش عمود بر سطح مشترک بین دو محیط باشد،(یعنی زاویه آن با خط عمود برابر صفر باشد) در این صورت نور بدون شکست وارد محیط دوم شده و منحرف نمی شود

اگر پرتو تابش از محیط رقیق وارد محیط غلیظ شود در این حالت پرتو شکست به خط عمود نزدیک می شود یعنی زاویه شکست از زاویه ی تابش کوچک تر می شود

 


 


اگر پرتو تابش از محیط غلیظ وارد محیط رقیق شود، در این حالت پرتو شکست از
خط عمود دورتر می شود و زاویه ی شکست از زاویه ی تابش بزرگ تر می شود

 






 
 

 

پدیده های جالبی مانند رنگین کمان، سراب و ... با وجود این که جالب هستند، اما به سبب تکرار زیاد برای دانش آموزان بی اهمیت شده است و به عنوان مثال های اولیه
درس شکست، چندان جالب به نظر نمی رسد. برای شروع این درس، ترتیب کار را تغییر داده
و مشاهده ی زیر را ترتیب دهید

مشاهده: عمق واقعی و ظاهری

وسایل لازم:

بشر یا ظرف شیشه ای کوچک ، چند عدد سوزن ته گرد، گلسیرین یا یک مایع شفاف و غلیظ
دیگر مثل روغن مایع، سه تکه کاغذ سفید یا مقوا، یک تیغه ی شیشه ای ضخیم، مداد


 شرح:

مقداری گلسیرین درون بشر بریزید. یک سوزن ته گرد را درون آن قرار دهید و بشر را روی کاغذ سفید بگذارید. سوزن دیگری را بیرون بشر، روی کاغذ قراار دهید. از بالا به سوزن‌ها نگاه کنید. سوزن دورن بشر، بالاتر از سوزن دیگر دیده می‌شود. سوزنی را روی کاغذ دیگر بگذارید و به آرامی آن را بالا بیاورید تا جایی که این سوزن را با سوزن ته بشر در یک سطح ببینید.

همین آزمایش را بابشر خالی انجام دهید. چه نتیجه ای می‌گیرید؟

سؤال: چه چیزی باعث می شود تا سوزن ها جا به جا دیده شوند؟

جواب: مایع درون ظرف.

بلافاصله مشاهده ی بعد را انجام دهید

یک خط پر رنگ روی کاغذ بکشید و تیغه را روی آن قرار دهید. در کنار تیغه خط دیگر ی مشابه خط اول رسم کنید. از بالا به خطوط نگاه کنید

 باز هم خط زیر شیشه بالاتر به نظر می‌رسد

سؤال: این بار چه چیز باعث بالا آمدن خط شده است؟ شیشه

   
سؤال:
چه چیز باعث می‌شود که ما اجسام را ببینیم؟

جواب: پرتوهایی که ازاجسام به چشم ما می‌رسند

پس تیغه ی شیشه ای یا مایع درون ظرف، روی این پرتوها اثر می‌گذارند
و باعث می شوند تا ما اجسام را از پشت آن ها نزدیک تر ‌ببینیم .

در واقع وقتی نور از یک محیط وارد محیط دیگر می شود، مسیر آن تغییر می کند.این پدیده را شکست نور می
گوییم. علت جا به جا دیده شدن خط و سوزن نیز همین پدیده می باشد. نور بعد از شکسته شدن وارد چشم می شود. چشم امتداد پرتویی را که از سوزن یا خط به آن رسیده است را دنبال می کند و انتهای پرتو را در مکانی بالاتر از مکان واقعی جسم می بیند و در
نتیجه به نظر می رسد که سوزن یا خط در این مکان قرار دارند 

اگر از کنار استخر پر از آب به کف استخر نگاه کنید و در همان حال به تدریج از کنار استخر دور شوید، احساس می کنید که کف استخر دارد بالا می آید و عمق آب کم می شود. مشاهده ی پدیده هایی از این قبیل به سبب پدیده های شکست نور.



عمق ظاهری و واقعی :

شکل زیر مکان واقعی و ظاهری یک ماهی
را در آکواریوم نشان می دهد. همان طور که می بیند، گربه ماهی را بالاتر از مکان
واقعی خود می بیند و ماهی نیز گربه را دورتر از مکان واقعی خود مشاهده می کند.





شما نیز احتمالاً تجربه کرده اید هنگامی که از هوا به جسمی در داخل آب نگاه می
کنیم آن جسم به سطح آب نزدیک تر و وقتی که از داخل آب به جسمی در هوا نگاه می کنیم
، دورتر به نظر می رسد.

شکست نور باعث می شود تا جسم غوطه ور دو ماهی با قریب شکست بالا، نزدیک تر از محل واقعی خود ، نسبت به سطح دیده می شود. این کوتاه بینی (عمق ظاهری) به دلیل شکست نور تابیده شده از جسم در عمق ظاهری به هنگام خارج شدن از مایع می باشد، در این شکست پرتو نور از خط عمود دور می شود و به چشم ما می رسد و به نظر می رسد که نور تابیده شده از محل تصویر مجازی که بالای جسم می باشد آمده است و ما جسم را نزدیک تر از محل واقعی خود نسبت به سطح آب مشاهده می کنیم

پدیده های مرتبط به شکست نور

پدیده ی سراب:

پدیده ی سراب معمولاً در بیابان ها و
جاده ها در روزهای گرم مشاهده می شود.



در این روز گرم لایه ای از هوا که در تماس با زمین قرار دارد، بسیار داغ و منبسط
می شود، بنابراین تراکم هوا کمتر از لایه ی سردتر که در بالا قرار دارد، می گردد.

تار نوری چیست؟

تار نوری میله ی شیشه ای بلندی است که ضخامت آن، بسته به نوع تار، از حدود کسری از میلی متر تا 50 میلی متر متغیر است و نور به راحتی از درون آن جلو می رود ، حتی اگر میله خمیده باشد.

نور چگونه در تار نوری پیش می رود؟

پرتو نور وقتی از میله عبور می کند زاویه های تابش در درون آن بزرگتر از زاویه ی حد است و نور بازتاب کلی می یابد و از میله خارج نمی شود و درون میله پیش می رود. میله ی شیشه ای اندرون، مانند یک سطح بازتابنده کامل عمل می کند.

کاربرد تارهای نوری چیست؟

کاربرد زیادی دارد. مانند آندوسکوپی
برای دیدن داخلی بدن، استفاده از کابلهای نوری در صنعت مخابرات و ...

کابل های نوری چه مزیتی بر کابل های ملی دارند؟

1. ارزان ترند 2. سبک ترند 3.داده
های بیشتری را با کیفیت بهتر منتقل می کنند.

 

 

 

رنگین کمان

این منظره زیبا از شکستن نوری که از میان قطرات باران گذشته
است، پدید می‌آید. در اینجا قطرات باران هر کدام نقش منشوری را دارند. که نور خورشید را
تجزیه و بازتاب می کند و باعث تفکیک رنگها بصورت مرتب و شکل هندسی
زیبایی می‌شوند.

می‌دانیم که نور سفید ترکیبی از هفت رنگ است که بوسیله منشور و ... تجزیه می‌شود، همان طوری که در منشور ، نوری که کمترین طول موج را دارد (بنفش) بیشتر منحرف می‌شود، لذا رنگ بنفش با حداکثر انحراف در پایین طیف قرار می گیرد و
رنگ قرمز که بیشترین طول موج را دارد، در بالای کمان دیده می‌شود.
ترتیب رنگها بصورت زیر است:


قرمز ، نارنجی ، زرد ، سبز ، آبی ، نیلی ، بنفش.


 
comment نظرات ()