شکست نور چیست و چگونه ایجاد می شود
در مقاله شکست نور چیست می خوانیم که شکست نور خمش نور است (این امر با صدا، آب و امواج دیگر نیز اتفاق می افتد) وقتی از یک ماده شفاف به ماده دیگر منتقل می شود این اتفاق رخ میدهد.برای مطالعه کامل مقاله تا انتها با مجله عملی آندرومدا مگ همراه باشید.
این خم شدن توسط شکست امکان داشتن لنزها، ذره بین ها، منشورها و رنگین کمان را برای ما فراهم می کند. حتی چشم ما به این خم شدن نور بستگی دارد. بدون شکست نور ، نمی توانیم نور را بر روی شبکیه چشم خود متمرکز کنیم.
تغییر سرعت نور باعث تغییر جهت نور می شود
هرگاه نور از زاویه به ماده ای با ضریب شکست متفاوت (تراکم نوری) برسد، شکسته می شود.
این تغییر جهت در اثر تغییر سرعت ایجاد می شود به عنوان مثال وقتی نور از هوا به داخل آب می رود سرعت آن کم می شود و باعث می شود که در زاویه یا جهت دیگری به حرکت خود ادامه دهد.
شکست نور چیست؟
میزان خم شدن به دو چیز بستگی دارد:
تغییر سرعت – اگر ماده ای باعث شتاب گرفتن یا کاهش سرعت نور شود، بیشتر شکسته می شود (خم می شود).
زاویه پرتو – اگر نور با زاویه بیشتری وارد ماده شود ، میزان شکست نیز بیشتر قابل مشاهده خواهد بود. از طرف دیگر، اگر نور از مستقیم به داخل ماده جدید (در دمای 90 درجه به سطح) وارد شود، نور همچنان سرعتش کند خواهد شد اما به هیچ وجه تغییر جهت نخواهد داد.
اگر نور با ضریب شکست بالاتر به ماده ای وارد شود (مانند از هوا به شیشه) سرعت آن کاهش می یابد. نور به سمت خط عادی خم می شود.
اگر نور حرکت کند به ماده ای با ضریب شکست پایین وارد می شود (مانند از آب به هوا) سرعت آن زیاد می شود. نور از خط طبیعی دور می شود.
ضریب شکست بالاتر نشان می دهد که نور هنگام ورود به ماده ، کندتر شده و مسیرش را بیشتر تغییر می دهد.
لنزها
لنز به سادگی یک شیشه یا پلاستیک منحنی است. دو نوع لنز وجود دارد.
یک لنز دو محدب در وسط ضخیم تر از لبه ها است. این نوعی لنز است که برای ذره بین استفاده می شود. پرتوهای موازی نور می توانند در یک نقطه کانونی متمرکز شوند. عدسی دو محدب را عدسی همگرا می نامند.
در لنز های مقعر در وسط نازک تر از لبه ها هستند. اشعه های نور با ورود به لنز و سپس با ترک شدن دوباره به بیرون شکسته می شوند (از هم جدا می شوند).
انکسار (شکست) می تواند طیف ایجاد کند
آیزاک نیوتن با استفاده از یک بلاگ مثلثی به نام منشور ، آزمایش مشهوری را انجام داد. او از نور خورشید که از پنجره اش می درخشد استفاده کرد تا طیف رنگی را در سمت مقابل اتاقش ایجاد کند.
این آزمایش نشان داد که نور سفید در واقع از تمام رنگهای رنگین کمان ساخته شده است. این هفت رنگ را با نام اختصاری ROY G BIV می باشند که در زبان فارسی عبارتند از:- قرمز ، نارنجی ، زرد ، سبز ، آبی ، نیلی و بنفش.
نیوتن نشان داد که هر یک از این رنگ ها را نمی توان به رنگ های دیگر تبدیل کرد. وی همچنین نشان داد که می توان آنها را برای ایجاد نور سفید دوباره ترکیب کرد.
توضیح رنگهایی که از هم جدا می شوند این است که نور از امواج ساخته شده است. طول موج نور قرمز بیشتر از نور بنفش است. ضریب شکست نور قرمز در شیشه نسبت به نور بنفش کمی متفاوت است. نور بنفش حتی بیشتر از نور قرمز کاهش می یابد ، بنابراین با زاویه کمی بیشتر شکسته می شود.
ضریب شکست نور قرمز در شیشه 1.513 است. ضریب شکست نور بنفش 1.532 است. این تفاوت جزئی کافی است تا طول موج های کوتاهتر نور بیشتر شکسته شوند.
رنگین کمان
سرنگین کمان ایجاد می شود زیرا هر رنگ با وارد شدن در زوایای کمی متفاوت می شکند ، از داخل منعکس می شود و سپس هر قطره ریز باران را ترک می کند.
ایجاد یک رنگین کمان با استفاده از بطری اسپری و آفتاب آسان است. مرکز دایره رنگین کمان همیشه سایه سر شما روی زمین خواهد بود.
رنگین کمان ثانویه ای که گاهی اوقات قابل مشاهده است ، ناشی از تابش هر دو اشعه نور به داخل دو قطره قبل از ترک آن است. این بازتاب دوم باعث می شود که رنگ های رنگین کمان ثانویه معکوس شوند. رنگ قرمز در بالای رنگین کمان اولیه است ، اما در رنگین کمان ثانویه ، رنگ قرمز در پایین است.