تعریف و تشریح پرتوهای نور به عنوان یک عامل برای موضوع لامپ و روشنایی ، با در نظر گرفتن توصیف و تشریح سه پدیده شناخته شده، برای ما خیلی آسانتر میشود: انعکاس ، شکست و پراکندگی پرتوهای نور . ما در این مقاله میخواهیم به توضیح در رابطه با این سه موضوع مرتبط با پرتوهای نور بپردازیم.
انعکاس پرتوهای نور
در توضیح انعکاس یا بازتاب امواج نور، یک پرتو نور و روشنایی به یک سطح صاف مانند آینه برخورد میکند و باز میگردد. پرتوهای نور منعکس شده همیشه از زاویه ای برابر با زاویه ای که پرتوهای نور ورودی به سطح برخورد می کند از سطح ماده خارج می شود. در فیزیک این رویداد را با عنوان قانون انعکاس میشناسیم. قطعاً این مسئله فیزیک را شنیده اید که عنوان میکند، زاویه تابش پرتو نور با زاویه انعکاس برابر است. البته، ما در جهانی ناقص زندگی میکنیم و همه سطوح صاف و صیقلی نیستند. وقتی پرتوهای نور به یک سطح ناصاف و خشن برخورد میکند، پرتوهای نور ورودی در زاویه های مختلفی منعکس میشوند، زیرا سطح مورد تابش قرار گرفته ناهموار است و کاملاً صاف نیست. این نوع انعکاس نامنظم، در بسیاری از اشیاء که روزمره با آنها روبرو میشویم اتفاق می افتد. سطح کاغذ مثال بسیار خوبی است، اگر در زیر میکروسکوپ به سطح یک کاغذ نگاه کنیم به این موضوع پی خواهیم برد که سطح کاغذی که کاملا صاف بنظر میرسد کاملا خشن و ناهموار است. وقتی پرتوهای نور به سطح کاغذ می تابد، پرتوها در همه جهات منعکس میشوند، این دقیقاً همان چیزی است که این مقاله را بسیار باورنکردنی میکند، شما میتوانید صرف نظر از زاویه دیدتان به سطح کلمات چاپ شده در یک صفحه را مظالعه کنید.
شکست پرتوهای نور
شکست پرتوهای نور هنگامی اتفاق می افتد که امواج از یک محیط شفاف مانند هوا به یک محیط شفاف دوم همانند آب منتقل شود، وقتی این اتفاق رخ میدهد، پرتوهای نور سرعت خود را تغییر میدهند و اصطلاحاً شکسته میشوند، به سمت یا برخلاف آنچه که خط معمولی توصیف میکنیم. یک خط مستقیم فرضی که عمود بر سطح جسم تابیده میشود. میزان شکست یا زاویه انعکاس پرتوهای نور بستگی به میزان کاهش سرعت پرتوهای نور دارد. الماس اگر پرتوهای ورودی را همانند آب کم نکنند، آنقدر پر زرق و برق نخواهند بود، ضریب شکست نور الماس نسبت به آب بالاتر است. به این معنا که این سنگ پرهزینه و پر زرق و برق پرتوهای نور را به میزان خیلی بیشتری کاهش میدهند.
پراکندگی امواج نور
لنزها، مانند لنز های موجود در تلسکوپ یا یک عینک، از شکست و پراکندگی پرتوهای نور استفاده میکنند. لنز قطعه شیشه ای یا جسمی شفاف دیگری با اضلاع منحنی برای متمرکز کردن یا شکست و پراکندگی امواج نور است. لنزها برای شکست و پراکندگی پرتوها در هر میزانی کار میکنند. پرتوهای تابیده شده به اجسام و مواد شفاف، شکسته و پراکنده میشوند، همانطور که پرتوها تابیده میشوند، مجدداً شکسته میشوند. تاثیر خالص شکست در این دو مرز این است که جهت و زاویه تابش پرتوهای نور تغییر کرده است. ما با تابش جلوه ای از امواج نور، برای بزرگتر نشان دادن یا همچنین کوچکتر دیده شدن اجسام، برای اصلاح بینایی در عینک ها استفاده میکنیم. متاسفانه یک تئوری در مورد پرتوهای نور نمیتواند تمام رفتارهایی را که نور از خود نشان میدهد را توضیح دهد. به همین دلیل ما به توضیحات بیشتری در این مورد نیازمنیدم.
تاثیر امواج نور
بر خلاف امواج آب، امواج نور مسیر های پیچیده تری را دنبال میکنند، و آنها برای عبور کردن به محیط نیازی ندارند. در قرن نوزدهم هیچ مدرکی برای اثبات نظریه امواج نور جمع آوری نشده بود. هنگامی که توماس یانگ، پزشک و فیزیکدان انگلیسی، یکی از معروفترین آزمایش ها در تاریخ علم طراحی را اجرا کرد و این نظریه تغییر یافت. در حال حاضر این آزمایش بعنوان آزمایش دوشکاف پرتوهای نور شناخته شده است و بهتجهیزات سادهای نیاز دارد از قبیل یک منبع نور، یک کارت نازک با دو سوراخ کنار هم و یک صفحه. آزمایش توماس یانگ باعث بوجود آمدن طرز فکر جدیدی در مورد نور شد. دانشمندان با مراجعه به امواج نور توصیف جدیدی از پرتوهای نور و انعکاس و شکست آنها ارائه کردند، باتوجه به اینکه پرتوهای نور همچنان از قوانین انعکاس و شکست پیروی میکنند. اتفاقاً شکست و پراکندگی یک موج نور برخی از پدیده های بصری را که ما اغلب با آنها روبرو میشویم مانند سراب را بوجود می آورند. سراب یک توهم نوری است، وقتی امواج نور از آسمان به سمت زمین تابیده میشوند توسط هوای گرم شکسته میشوند و سراب را بوجود می آورد.
منبع
