علوم بخش نور ورنگ

نور چیست؟

نور صورتی از انرژی است که می تواند از منبع تولیدش جدا شده و با سرعت سیصد هزار کیلومتر در ثانیه ( در خلاء ) حرکت کند . دلایل زیادی وجود داردکه ثابت می کند نور انرژی است . نور همانند دیگر انرژی ها میتواند به صورت های دیگر انرژی تبدیل شود . نور به عنوان منبع انرژی برای فتوسنتز (غذا سازی گیاهان) به کار می رود . نور به تجزیه ی آب اکسیژنه کمک می کند. نور سبب تغییر شیمیایی در فیلم عکاسی می گردد . کاغذهای کتاب های قدیمی در برابر نور به رنگ زرد درمی آیند . رنگ دیواری مه نور به آن می تابیده با دیوار زیر قاب عکس تفاوت دارد علت این امر اثر نور بر روی مولکول های رنگ دیوار است . رنگ پارچه های رنگی و فرش در برابر نور آفتاب تغییر میکند و .... همان گونه که ذکر شد سرعت نور بسیار زیاد است . سرعت نور در هوا اندکی کم تر از سرعت آن در خلاء است ولی در محاسبات سرعت نور در هوا را برابر با سرعت آن در خلاء در نظر می گیرند . جالب است بدانید با وجود سرعت بسیار زیاد نور، پس از طلوع خورشید، حدود 5/8 دقیقه بعد ما خورشید را می بینیم . علت این امر فاصله ی بسیار زیاد ما تا خورشید است ولی در فاصله های کم این زمان قابل حس کردن نیست . برای مثال اگر شما یک صحنه ی تصادف را ببینید آن قدر نور سریع به چشمان شما رسیده است که به نظرتان می رسد درست در همان لحظه ی وقوع حادثه، آن را دیده اید در حالی که اگر فاصله ی شما تا محل وقوع حادثه 30 متر باشد شما پس از یک، ده میلیونیم ثانیه آن حادثه را دیده اید !

نور مرئی (نوری که ما با چشم می بینیم) تنها بخشی از انواع مختلف نورهاست . پرتوهایی مانند اشعه ی گاما (که از مواد رادیواکتیو ایجاد می شود) اشعه ایکس (که برای رادیولوژی به کار می رود) اشعه ی ماوراءبنفش، امواج رادیویی و مخابراتی و ... نیز نور هستند ولی جزء امواج نامرئی محسوب می گردند . نور همیشه در مسیر مستقیم حرکت می کند به همین دلیل است که سایه تشکیل می گردد . اگر نور می توانست اجسام را دور بزند، هیچ گاه سایه تشکیل نمی شد .

نور چگونه به وجود می آید ؟

برخی از اجسام در اثر گرم شدن بیش از حد، از خود نور تولید می کنند . سیم تنگستن درون لامپ حبابی این گونه نور تولید می کند (دمای درونی لامپ بیش از c °3000 است). برخی از اجسام بدون آم که لازم باشد زیاد داغ شوند از خود نور تولید می کنند . لامپ های نئون و لامپ های مهتابی (فلورسنت) این گونه اند . کرم شب تاب نیز انرژی شیمیایی را بدون آن که گرمای زیادی تولید کند به نور تبدیل می کند . گاهی نور، حاصل سوختن برخی از مواد مانند چوب، نفت و ... است و گاهی نیز حاصل انجام واکنش های هسته ای است (مانند ستارگان)

چه اجسامی نور تولید می کنند ؟

اجسامی که از خود نور تولید می کنند چشمه ی نور یا منیر نامیده می شوند . برخی از چشمه های نور، طبیعی هستند و انسان در به وجود آوردن آن ها نقشی نداشته است . مانند خورشید و ستارگان ، رعد و برق و کرم شب تاب . ولی برخی از اجسام منیر، ساخته ی دست بشر هستند به این دسته، چشمه های نور مصنوعی می گوییم مانند لتمپ و شمع . اجسامی که منیر نیستند (یعنی از خود نور تولید نمی کنند) زمانی قادر به دیدن خواهند بود که نور اجسام منیر را بازتاب کرده و این نور به چشم ما برشد .

اجسام در برابر نور چگونه عمل می کنند ؟

اجسام موجود در طبیعت زمانی که در برابر نور قرار می گیرند به شکل های متفاوتی عمل می کنند که بر حسب نحوه ی عمل می توان آن ها را در یکی از سه دسته ی زیر قرار داد .

1- اجسام کدر : اجسامی هستند که نور را از خود عبور نمی دهند ، بلکه آن را جذب و یا بازتاب می کنند . مانند دیوار، چوب، بدن انسان و کتاب .

2- اجسام شفاف : اجسامی هستند که نور را به خوبی از خود عبور می دهند (البته می توانند بخشی را جذب و یا حتی بازتاب کنند) مانند هوا، شیشه و آب

3- اجسام مات (نیمه شفاف) : اجسامی هستند که نور را عبور می دهند ولی از پشت آن ها نمی توان تصویر واضحی را دید. مانند شیشه های ماتی که در حمام و دستشویی ها به کار می رود و یا لامپ های مات .

سایه چگونه تشکیل می شود ؟

زمانی که نور به جسمی کدر می تابد و نمی تواند از آن عبور کند در پشت آن جسم سایه تشکیل می گردد . درواقع سایه طرحی از یک جسم است که نور از آن عبور نکرده است و این طرح برروی دیوار یا پرده ای روشن می افتد . همان گونه که ذکر شد تشکیل سایه نشان دهنده ی حرکت نور به خط راست است . خورشیدگرفتگی (کسوف) و ماه گرفتگی (خسوف) مثال هایی از تشکیل سایه در طبیعت هستند .

اگر صفحه ی کدری مانند یک مقوا را در برابر یک چشمه ی نور (مانند لامپ) بگیرید و سوراخ کوچکی در مقوا ایجاد کنید به شکلی که تنها از آن سوراخ نور عبور کند. یک چشمه ی نور نقطه ای ساخته اید .

حال اگر جسم کدری را در برابر این چشمه ی نور نقطه ای قرار دهید سایه ای واضح و مشخص که اندازه ی آن بزرگ تز از خود جسم است برروی دیوار یا پرده ی پشت جسم می افتد .

زمانی که چشمه ی نور نقطه ای نباشد به آن چشمه ی نور گسترده می گوییم (مانند یک لامپ) در این حالت در اطراف سایه بخش های نیمه تاریکی دیده می شود که با دور شدن از سایه ی اصلی به تدریج، کم رنگ شده و به روشنایی کامل می رسد . به عبارت دیگر این بخش بین سایه ی کامل و روشنایی کامل قرار دارد . به این بخش نیمسایه می گویند (می توانید اکنون با گرفتن دست خود در برابر نور لامپ سایه و نیم سایه را مشاهده کنید).

نیم سایه تنها زمانی تشکیل می شود که چشمه ی نور گسترده باشد . در این حالت اندازه ی سایه و نیم سایه به عوامل مختلفی مانند فاصله ی جسم یا پرده تا منبع نور و یا اندازه ی جسم و منبع نسبت به هم بستگی دارد .

بازتابش نور

زمانی که نور به سطح جسمی برخورد می کند دوباره برگردانده می شود . به برگشت نور از سطح یک جسم بازتابش (انعکاس) نور می گویند . علت دیدن اجسام غیر منیر نیز همین مطلب است . شرط مرئی بودن یک جسم آن است که نور از آن جسم به چشم ما برسد . اگر جسم، خود چشمه ی نور باشد، نور خود آن جسم به چشم ما می رسد و ما آن را می بینیم و اگر جسم غیر منیر باشد نوربازتابش شده از سطح جسم به چشم ما می رسد و ما می توانیم آن را ببینیم .

اصل بازتاب نور

زمانی که نور به سطح جسمی می تابد می توان خط عمود فرضی را بر سطح جسم در محلی که نور به سطح جسم می تابد در نظر گرفت . به زاویه ای که پرتوی نور تابیده با خط عمود فرضی می سازد زاویه ی تابش می گویند .

پرتوی بازتابش نیز خط عمود بر سطح جسم زاویه ای به نام زاویه ی بازتابش می سازد . طبق اصل بازتاب همیشه زاویه ی تابش و بازتابش برابر است .

زمانی که پرتوی تابش عمود بر سطح جسمی بتابد بر روی خود بازتاب می کند یعنی پرتوی تابش و بازتابش بر هم منطبق هستند .

انواع بازتابش نور

زمانی که سطح جسم کاملاً صاف باشد (مانند آینه) پرتوهای موازی تابیده شده به همان شکل بازتاب می گردند و زاویه ی تابش و بازتابش تمام پرتوها با یکدیگر برابر خواهد بود (بازتابش منظم) . به همین دلیل می توانیم تصویر واضحی از خود را در آینه ببینیم .

در حالی که اگر به یک ورق سفید نگاه کنیم با وجود آن که بخش زیادی از نور بازتاب می گردد، ولی پرتوهای نور در جهت های مختلف بازتابش می گردند (بازتابش نامنظم) علت این امر آن است که سطح کاغذ یا مقوا ناصاف بوده (با کمک میکروسکوپ می توان تشخیص داد) و با وجود آن که زاویه ی تابش و بازتابش هر پرتو برابر است (اصل بازتاب صدق می کند) ولی چون زاویه ی تابش و بازتابش پرتوهای مختلف با یکدیگر برابر نیست تصویر تشکیل نمی گردد .

هرچه پرتوهای بازتابش شده منظم تر باشد تصویر واضح تر خواهد بود زمانی که شما به یک قاشق فلزی تمیز و براق و نو نگاه می کنید می توانید تصویر خود را آن ببینید ولی پس از مدتی استفاده از قاشق دیگر تصویر شما به واضحی روز اول نخواهد بود زیرا سطح فلز دیگر کاملاً صاف و صیقلی نیست و بخشی از
پرتوهای نور نامنظم بازتاب می شوند .

صافی و زبری سطوح اجسام در نحوه ی بازتابش نور و رنگ اجسام در میزان بازتابش و رنگ نور بازتابش شده ، مؤثر است .

هرچه رنگ جسم تیره تر باشد جذب آن بیشتر و بازتابش آن کمتر است و هرچه رنگ آن روشن تر باشد جذب آن کمتر و بازتابش آن بیش تر است . به همین دلیل است که بهتر است در تابستان لباس های روشن (مانند سفید) و در زمستان لباس های تیره (مانند سیاه و قهوه ای ) بپوشیم . اجسام سیاه تقریباً تمام نور را جذب می کنند و اجسام سفید تقریباً تمام نور را بازتاب می کنند . اجسام شفاف و بی رنگ نیز تقریباً تمام نور را از خود عبور می دهند .

آینه ها

آینه تخت :

برای ساخت آینه ، سطح شیبدار را کاملاً صاف و صیقلی نموده و پشت آن را با لایه ی نازکی از نقره یا جیوه می پوشانند . نقره 99 درصد و جیوه 98 در صد از انرژی نورانی تابیده شده را به طور منظم بازتاب می کند به همین دلیل ما می توانیم تصویر خود را در آینه ببینیم .

زمانی که جسمی در برابر آینه ی تخت قرار می گیرد پرتوهای نور از تمام نقاط آن جسم به سطح آینه تابیده و پس از بازتابش از سطح آینه به چشم ما می رسند . این پرتوها را پرتوهای حقیقی می نامند امتداد پرتوهای حقیقی در پشت آینه به هم می رسند . این پرتوهای مجازی می نامند . تصویری که در پشت آینه ی تخت تشکیل می شود تصویر مجازی ( غیر واقعی ) می نامند زیرا پرتوهای مجازی آن را به وجود آورده اند . تصویر مجازی را می توانروی پرده انداخت . مثلاً شما نمی توانید با گرفتن یک آینه ی تخت روبروی صورت خود ، تصویرتان را روی دیوار بیندازید .

تصویر حقیقی زمانی تشکیل می شود که پرتوهای تابش شده از یک نقطه از جسم پس از برخورد به آینه در نقطه ای دیگر به هم برسند . به عبارت دیگر تصویر حقیقی حاصل برخورد پرتوهای نور تابش شده است نه امتداد پرتوها . تصویر حقیقی را می توان روی پرده انداخت.

ویژگی های تصویر در آینه تخت : 1 ـ اندازه ی تصویر برابر با اندازه جسم است ( تصویر شما در آینه ی تخت برابر با اندازه ی خودتان است ) 2 ـ تصویر مستقیم است ( وارونه نیست ) ولی برگردان ( دارای وارون جانبی ) است . اگر در برابر آینه دست راست خود را بالا بگیرید ، تصویری که در آینه است دست چپ خود را بالا خواهد گرفت یعنی تصویر برگردان است . تصویر عدد 8 همان عدد 8 خواهد بود ولی تصویر حرف (آ) به صورت (آ ) خواهد بود . 3 ـ تصویر مجازی است 4 ـ تصویر در پشت آینه و در فاصله ای برابر با فاصله ی جسم تا آینه قرار دارد .

حرکت جسم و آینه

اگر آینه ی تخت ساکن باشد و جسم به اندازه ی ( الف ) به آینه نزدیک یا دور شود تصویر نیز به همان اندازه ی ( الف ) جا به جا می شود . البته همیشه جهت حرکت تصویر بر خلاف جهت حرکت جسم است . یعنی اگر جسم به آینه نزدیک شود تصویر نیز به آینه و جسم نزدیک می گردد .

اگر جسم ساکن و این بار آینه حرکت کند ، تصویر به اندازه ی دو برابر جا به جایی آینه ، حرکت خواهد کرد مثلاً اگر آینه دو متر به جسم نزدیک شود تصویر هم جهت با حرکت آینه به اندازه ی 4 متر جا به جا خواهد شد .

تعداد تصویر در آینه های تخت

الف ) اگر دو آینه ی تخت به صورت موازی با یکدیگر قرار گرفته و جسمی بین آن ها قرا رگیرد بی شمار تصویر از آن جسم تشکیل خواهد شد .

ب ) اگر دو آینه ی تخت ، به صورت متقاطع با یکدیگر قرار گیرند هر چه زاویه ی بین دو آیینه کم تر باشد تعداد تصاویر بیش تر خواهد شد . تعداد تصاویر قابل مشاهده را می توان از رابطه ی زیر به دست آورد .

پریسکوپ چیست ؟

پریسکوپ ( پیرا بین یا چشم زیر دریایی ) وسیله ای است که در زیر دریایی ها برای دیدن اجسامی که در سطح آب قرار دارند استفاده می شود . در پریسکوپ دو آینه ی تخت موازی وجود دارد که نسیت به خط افق زوایه ی 450 می رسازند . تصویر در پریسکوپ ها همیشه معمولی است ( برگردان نیست ) زیرا تصویر دو بار برگردان شده و به حالت معمولی دیده می شود .

آینه های کروی

بخشی از سطح یک کره هستند که پرتوهای نور تابیده شده را به طور منظم بازتاب می کنند اگر سطح خارجی کره ، آینه باشد به آن آینه ی محدّب و اگر سطح داخلی آن آینه باشد به آن آینه ی مقعر می گویند .

اصطلاحات در آینه های کروی

1 ـ مرکز آیینه : مرکز کره ای است که آینه بخشی از آن است ( c ) 2 ـ راس آیینه : مرکز سطح آینه را راس آیینه می گویند ( s ) 3 ـ محور اصلی : خط فرضی است که مرکز آینه را به راس آن متصل می کند . 4 ـ کانون آینه : هرگاه پرتوهای موازی به سطح آینه ی مقعر برخورد کنند ، بازتاب شده و به هم نزدیک می گردند ( همگرا می شوند ) و در نقطه ای به نام کانون یکدیگر را قطع می کنند ( f ) . در آینه های محدب پرتوهای بازتاب شده از یکدیگر دور می شوند ( واگرا می شوند ) به همین دلیل امتداد این پرتوها می توانند یکدیگر را قطع کنند که به آن کانون مجازی ( غیر واقعی ) می گویند . 5 ـ فاصله کانونی : فاصله ی بین کانون و راس آینه را فاصله ی کانونی آینه می نامند ( f )

آینه ی برآمده ( محدب )

این آینه سطحی از یک کره ی شیشه ای است که درون آن جیوه اندود کرده ایم و سطح بازتابش کننده ی نور در این آینه برآمده است .

تصویر در آینه های محدب همیشه مستقیم ، کوچک تر ، مجازی و نزدیک تر از جسم تشکیل می گردد . تصویر در این نوع آینه همیشه در فاصله ی کانونی تشکیل می گردد .

آینه های محدب نسبت به آینه های تخت و فرورفته میدان دید گسترده تری دارند و با کمک آن ها می توان فضای بیشتری از پشت سر خود را دید . به همین دلیل آینه های محدب اغلب در وسایل نقلیه و سر پیچ جاده ها و فروشگاه های بزرگ به کار می روند . از آنجا که تصویر در آینه ی محدب کوچکتر از جسم است ، راننده تصور می کند که فاصله ی اتومبیل های پشت سرش بیش تر از فاصله ی واقعی است و این امر می تواند خطرناک باشد .

آینه ی فرو رفته ( مقعر )

این آینه نیز سطحی از یک کره ی شیشه ای است که بیرون آن را جیوه اندود کرده ایم و سطح بازتابش کننده ی نور در آن ، فرو رفته است .

از آینه ی مقعر در پشت چراغ جلوی اتومبیل یا چراغ قوه ، و یا در نور افکن ها ( فانوس دریایی ) و پشت لامپ پروژکتور و یا در دندانپژشکی و یا به عنوان کوره ی آفتابی استفاده می شود . آینه ی مقعر می تواند تصویرهای مختلفی با ویژگیهای متفاوتی ایجاد کند که ویژگیهای این تصاویر بستگی به فاصله ی جسم از آینه دارد . انواع تصاویر در آینه ی مقعر به شکل های زیر است .

1 ـ جسم در فاصله ی کانونی باشد . ( جسم زیاد به آینه ی مقعر نزدیک باشد . )

تصویر مستقیم و بزرگ تر و دورتر و مجازی ( در پشت آینه تشکیل می شود ) خواهد بود . از این حالت در دندانپزشکی استفاده می گردد و پژشک می تواند تصویر بزرگ و واضحی از دندان را مشاهده کند .

2 ـ جسم بر روی کانون باشد .

تصویر در فاصله ای بسیار دور ( در بی نهایت ) تشکیل می گردد . از این حالت برای موازی کردن پرتوهای نور استفاده می شود و در وسایلی مانند نور افکن به کار می رود تا بتوان نور را تا مسافت طولانی تری فرستاد .

3 ـ جسم بین کانون و مرکز باشد .

تصویر حقیقی ( می توان روی پرده انداخت ) وارونه و بزرگ تر و دورتر تشکیل می شود .

4 ـ جسم بر روی مرکز باشد .

تصویر حقیقی ( می توان روی پرده انداخت ) وارونه ، هم اندازه ی جسم و بر روی همان مرکز تشکیل می گردد . از این حالت در پشت لامپ پروژکتورها برای قوی کردن نور تابیده شده استفاده می شود .

5 ـ جسم بیرون مرکز باشد .

تصویر حقیقی ( می توان روی پرده انداخت ) وارونه ، کوچک تر و نزدیک تر خواهد بود .

6 ـ جسم در فاصله ای دور ( بی نهایت ) باشد :

تصویر بر روی کانون به شکلی حقیقی ( می توان روی پرده انداخت ) وارونه و کوچ تر تشکیل می شود از این حالت در کوره ی آفتابی استفاده می شود و دما در محل کانون بالا می رود و می توان از این گرما برای گرم کردن آب استفاده کرد . از این حالت در تلسکوپ های بازتابشی نیز استفاده می شود .

شکست نور

هنگامی که ن.ر به طور مایل از یک محیط شفاف وارد محیط شاف دیگر شود، مسیر آن تغییر می کند به این پدیده، شکست نور می گویند . علتشکست نور تغییر سرعت نور است، زمانی که از یک محیط شفاف وارد محیط شفاف دیگری می شود .

هرگاه نور از وحیطی رقیق (مانند هوا) وارد محیطی غلیظ (مانند آب) می گردد پرتوی شکست به خط عمود بر سطح دو محیط نزدیک تر شده و زاویه ی شکست کوچک می گردد .

در حالی که اگر نور از محیطی غلیظ (مانند آب) وارد محیطی رقیق (مانند هوا) گردد سرعت آن افزایش یافته و پرتوی شکست از خط عمود بر سطح دو محیط دور می گردد و در نتیجه زاویه ی شکست بزرگتر می گردد .

حتماً تا به حال دقت کرده اید که وقتی به کف استخر نگاه می کنید عمق آن را کمتر از مقدار واقعی خود تشخیص می دهید علت این پدیده شکست نور است . زمانی که نور از کف استخر به سمت چشم شما می آید هنگام خروج از آب از مسیر خود منحرف می گردد و شما با دیدن امتداد پرتوهای نور، عمق آب را کمتر از مقدار واقعی تشخیص می دهید .

علت تشکیل رنگین کمان نیز شکست نور است . از آن جا که رنگ های مختلف نور به یک میزان شکست پیدا نمی کنند هنگام گذشتن از منشور به میزان متفاوتی شکست پیدا کرده و از یکدیگر جدا می شوند . شما می توانید با کمک لوله ی خودکار، یک گلدان کریستال تراش خورده و یا پاشیدن آب با یک سمپاش در یک روز آفتابی تجزیه ی نور به رنگ های مختلف را بررسی کنید .

عدسی ها

عدسی یک محیط شفاف است که به دو سطح کروی (و یا یک سطح کروی و یک سطح تخت) محدود شده است عدسی ها بر دو نوع محدب (برآمده یا همگرا) و مقعر (فرورفته یا واگرا) می باشند .

الف) عدسی مقعر

از اتصال دو منشور از رأس به یکدیگر می توان یک عدسی مقعر ساخت . به طور کلی در عدسی مقعر ضخامت وسط عدسی کمتر از لبه های آن است .

تصویر در عدسی مقعر همیشه مجازی ، مستقیم، کوچکتر و در همان سمتی است که جسم قرار دارد ولی نزدیک تر از جسم . عدسی مقعر در عدسی های عینک شخص نزدیک بین استفاده می شود . ویژگی های تصویر در عدسی مقعر مشابه تصویر در آینه ی محدب است .

ب) عدسی محدب

از اتصال دو منشور از قاعده به یکدیگر می توان یک عدسی محدب ساخت . به طورکلی در عدسی محدب ضخامت وسط عدسی بیشتر از لبه های آن است .

ویژگی های تصویر در عدسی محدب، (همانند آینه ی مقعر) بستگی به فاصله ی جسم از عدسی دارد . با کمک عدسی محدب می توان تصویرهای مختلفی با ویژگی های متفاوتی ایجاد کرد که به صورت های زیر است .

1- جسم در فاصله ی کانونی باشد

تصویر مجازی و مستقیم و بزرگ تر در همان سمت جسم است ولی دورتر . از این حالت در ذره بین و عینک شخصی دوربین استفاده می شود .

2- جسم بر روی کانون باشد .

تصویر در بی نهایت و در فاصله ای دور تشکیل می گردد . از این حالت در نورافکن ها استفاده می گردد (پرتوهای نور موازی می شوند)

3- جسم بین کانون و مرکز باشد .

تصویر حقیقی، وارونه و بزرگتر و در پشت عدسی در فاصله ای دورتر تشکیل می شود . از این حالت در عدسی شیئی میکروسکوپ استفاده می شود .

4- جسم بر روی مرکز باشد .

تصویر حقیقی، وارونه و هم اندازه با خود جسم بر روی مرکز و در طرف دیگر عدسی تشکیل می گردد. از این حالت در ماشین فتوکپی استفاده می شود .

5- جسم در فاصله ای دورتر از مرکز باشد .

تصویر حقیقی، وارونه و کوچکتر از جسم و در طرف دیگر عدسی تشکیل می گردد . از این حالت در چشم انسان و دوربین عکاسی استفاده می شود .

6- جسم در فاصله ی بسیار دور (بی نهایت) باشد .

تصویر حقیقی، وارونه و کوچکتر و در طرف دیگر عدسی تشکیل می شود . از این حالت در عدسی شیئی تلسکوپ استفاده می شود .

کاربرد عدسی ها در برطرف نمودن معایب چشم

نزدیک بینی : افراد نزدیک بین، اجسام نزدیک را به خوبی می بینند ولی اجسام دور را تار و به صورت غیرواضح (محو) می بینند . علت این امر این است که عمق کره ی چشم افراد نزدیک بین زیاد است (حالت تخم مرغی دارد) و یا ضخامت عدسی چشم آن ها زیاد است به همین دلیل تصویر اجسام دور در جلوی پرده ی حساس چشم می افتد .

این افراد مجبورند از عینک هایی با عدسی مقعر استفاده کنند تا تصویر بر روی پرده ی حساس چشم تشکیل شود .

دوربینی : افراد دوربین اجسام دور را به خوبی می بینند و برای دیدن اجسام نزدیک (مثلاً برای مطالعه) مجبور به استفاده از عینک هستند. علت اینامر این است که عمق کره ی چشم این افاد کم بوده و یا ضخامت عدسی چشم آن ها کم است به همین دلیل تصویر اجسام نزدیک در پشت پرده ی حساس چشم تشکیل می شود .

این افراد مجبورند از عینک هایی با عدسی محدب استفاده کنند تا تصویر بر روی پرده حساس چشم تشکیل شود .

رنگ های نور

اگر باریکه ای از نورسفید را بر وجه یک منشور بتابانیم و یک پرده ی سفید در مسیر پرتوهای نور خروجی قرار دهیم رنگ هایی بر روی پرده مشاهده می شود که به ترتیب عبارتند از قرمز، نارنجی، زرد، سبز، آبی، نیلی و بنفش. این رنگ ها همان رنگ های تشکیل دهنده ی رنگین کمان است . همان گونه که قبلاً ذکر شد لت تجزیه ی نور سفید بوسیله ی منشور این است که هر رنگ نور با زاویه ی شکست مخصوص به خود که با بقیه ی رنگ ها متفاوت است، شکست می یابد و به این ترتیب از دیگر رنگ ها جدا میگردد . کمترین شکست مربوط به رنگ قرمز و بیشترین آن مربوط به رنگ بنفش است . جداسازی رنگ های نور سفید بوسیله ی منشور را پاشندگی نور می گویند .

آمیختن رنگ های نور

رنگ های حاصل از تجزیه ی نور را می توان به یکی از روش های زیر با یکدیگر آمیخت و نور سفید به دست آورد :

در روش منشوری مشابه منشور اول را وارونه در مسیر پرتوهای خروجی از منشور اول قرار می دهند در این حالت با ترکیب پرتوهای خروجی مجدداً نور سفید به دست می آید .

در روش دوم می توان صفحه ای را به هفت رنگ مختلف که از تجزیه ی نور سفید حاصل شده رنگ آمیزی نمود . اگر این قرص را با سرعت بچرخانیم قرص تقریباً سفید به نظر می رسد . (به این قرص، قرص نیوتن می گویند) . در طبیعت بی شمار رنگ وجود دارد . مثلاً صدها نوع رنگ قرمز یا سبز وجود دارد . با ترکیب سه رنگ اصلی نور به نسبت مساوی (سبز، آبی و قرمز) میت وان نور سفید به دست آورد . با ترکیب حداقل دو رنگ از این سه رنگ به نسبت های مختلف می توان رنگ های بسیار مختلفی ایجاد کرد ولی ترکیب دو رنگ از سه رنگ اصلی به نسبت مساوی نتیجه ی زیر را به دنبال خواهد داشت .

سبز + قرمز = زرد

آبی + قرمز = گلی

آبی + سبز = فیروزه ای

دو رنگ نور که از ترکیب آن ها به نسبت مساوی نور سفید حاصل شود را رنگ های مکمل می نامند . برای مثال رنگ گلی و سبز مکمل یکدیگر هستند زیرا از ترکیب آن ها نور سفید حاصل می شود .

گلی+سبز= سفید فیروزه ای + قرمز + سفید زرد + آبی = سفید

چرا اجسام به رنگ های متفاوتی دیده می شوند ؟

اجسام کدر رنگی به رنگی دیده می شوند که از خود بازتاب می کنند . به عبارت دیگر می توان گفت اجسام کدر تنها نورهای هم رنگ خود را بازتاب می کنند زمانی که شما به یک گل نگاه می کنید و آن را قرمز می بینید علت آن است که نورسفید به گلبرگهای گل که قرمز هستند برخورد کرده و بخش قرمز نور بازتاب شده (بقیه جذب شده اند) و به چشم شما رسیده است . حال اگر به این گل نور زرد بتابانید آن را باز هم قرمز خواهید دید . زیرا نور زرد، خود از ترکیب نور قرمز و سبز ساخته شده و گلبرگ های گل نورهای قرمز را بازتاب می کنند . اگر به گل قرمز نور آبی بتابانید گل را تیره خواهید دید . اجسام شفاف رنگی به رنگی دیده می شوند که از خود عبور می دهند . زمانی که از پشت شیشه ی قرمز رنگی به یک جسم قرمز یا سفید نگاه کنید آن را قرمز خواهید دید زیرا نورهای قرمز از شیشه عبور می کنند و به چشم شما می رسند . حال اگر با عینکی که شیشه های قرمز دارد به یک پارچه ی فیروزه ای نگاه کنید آن را تیره خواهید دید زیرا نورهای سبز و آبی از شیشه های قرمز عبور نمی کنند

علوم بخش نور ورنگ

مطالب مشابه :

ساختن کاردستی = جایزه گرفتن

طرز ساخت مولد واندوگراف

طرح جابر ابن حیان

آموزش کاردستی با وسایل دوریختنی

اختراع با وسایل اسقاطی توسط نوجوان بافقی

جلبکها

علوم بخش 5

علوم بخش نور ورنگ

موتور و موتور دیزل