احمدرضا قنایی و علیرضا قتا
اجسام از نظر تولید نور به دو دسته تقسیم می شوند.
1- جسم منیر: هر جسمی که از خود نور تولید می کند، جسم منیر یا چشمه نور نامیده می شود. مانند: خورشید، لامپ روشن، هر جسم شعله ور ( مثل شمع) و...
2- جسم غیر منیر: به جسم هایی که از خود نوری تولید نمی کنند، جسم غیر منیر می گویند. مانند: مداد، کتاب و ....
علت دیده شدن جسم غیرمنیر: جسم های غیر منیر را به وسیله نوری که از چشمه های نور به آن ها تابیده می شود و به چشم ما باز تاب می شوند می توانیم ببینیم.
مثلاً در یک اتاق تاریک ما هیچ چیزی نمی توانیم ببینیم، اما بعد از روشن کردن لامپ ( چشمه نور) می توانیم اجسام داخل اتاق را مشاهده کنیم .
مثلاً در شکل مقابل:
قبل از روشن شدن لامپ: اگر در اتاق تاریک باشیم، گلدان و حتی لامپ را نمی توانیم ببینیم( چون نوری از آنها به چشم ما نمی رسد)
بعد از روشن کردن لامپ : لامپ ( که چشمه نور است) و گلدان( به وسیله بازتاب نور ) را می توانیم ببینیم.
نکته
ما نیز از اجسام غیر منیر محسوب می شود و بازتاب نور خورشید باعث دیدن ماه توسط چشم ما می شود( خود ماه نوری از خود ایجاد نمی کند.
بازتاب نور
برگشت نور از سطح اجسام را بازتاب نور می گویند.
برای مثال به شکل مقابل توجه کنید. پرتوها پس از بازتاب از سطح جسم به چشم ما می رسند که باعث دیده شدن جسم می شوند.
چشمه های نور
1- چشمه نور نقطه ای: چشمه نور خیلی کوچک که در حد یک نقطه باشد را چشمه نور نقطه ای می گویند. مانند نور لیزر، ستارگانی که در آسمان شب می درخشند لامپ روشنی که در فاصله خیلی دور از ما قرار دارد.
2- چشمه نور گسترده: چشمه نوری که از بی شمار چشمه نور نقطه ای به وجود آید را چشمه نور گسترده می گویند. مانند: خورشید، لامپ روشن نزدیک به ما، شمع روشن و....
ایجاد چشمه نور نقطه ای
چشمه نور نقطه ای را می توان به کمک چشمه نور گسترده ایجاد کرد، به این صورت که: روی یک صفحه کدر روزنه ای خیلی خوچک ایجاد کرده و در مقابل یک چشمه نور نور گسترده( مثلاً لامپ روشن) قرار دهیم، آن گاه نوری که از روزنه می گذرد چشمه نور نقطه ای نور محسوب می شود.
باریکه نور
وقتی نور از یک شکاف باریک عبور می کند، مسیر آن روی زمین یک را باریکه نور تشکیل می دهد. هر چه عرض شکاف کم تر باشد، باریکه نوری که تشکیل می شود، نازک تر خواهد بود.
ایجاد باریکه نور: به کمک یک چراغ قوه( چشمه نور گسترده) و یک مقوا( به شکل دایره و اندازه و اندازه سطح شیشه چراغ قوه) که شکافی به عرض یک یا دو میلی متر روی آن ایجاد شده باشد( مانند شکل) می توانیم باریکه نور تشکیل دهیم.
برای این کار مقوای شکاف دار را بر دهانه چراغ قوه می چسبانیم و در جای نسبتاً تاریک، چراغ قوه را درلبه میز قرار می دهیم و آن را روشن می کنیم. باریکه نور روی سطح میز مطابق شکل مقابل تشکیل می شود.
پرتو نور
نازک ترین باریکه نور که می توان تصور کرد را پرتو نور می نامند. هر باریکه نور از بی شمار پرتو نور تشکیل شده است.
تذکر پرتو های نور را هرگز نمی توان به صورت جداگانه ایجاد کرد ( یعنی یک پرتو نور نمی توان ایجاد کرد، باید دسته پرتو ایجاد کرد).
انواع پرتوهای نور: در حالت کلی یک باریکه نور می تواند مجموعه ای از پرتوهای موازی، واگرا و همگرا باشد.
نور چگونه منتشر می شود؟
نور در خط راست منتشر می شود. برای مثال اگر یک لیزر مدادی را در هوای مه آلود روشن کنیم. کاملاً می توانیک مسیر نور که در خط راست منتشر می شود را مشاهده کنیم.
در مثالی دیگر پرتوهای نور خورشید وقتی از لابه لای شاخ و برگ درختان به زمین می رسند، نشانگر این است که نور در خط راست منتشر می شود.
اجسام از نظر عبور نور به سه دسته تقسیم می شوند.
1- جسم شفاف: به جسم هایی که نور از آن ها عبور می کند، جسم شفاف می گویند. مانند: شیشه، آب و ....
2- جسم نیمه شفاف: به جسم هایی که تنها بخشی از نور تابیده شده را عبور می دهند و از پشت آن ها اجسام به وضوح دیده نمی شوند،جسم نیمه شفاف گفته می شود. مانند کاغذ پوستی
سایه
هرگاه جسم کدری مقابل یک چشمه نور قرار گیرد، در پشت جسم فضای تاریکی ایجاد می شود، که به آن سایه می گویند.
نکته
با توجه به این که نور در خط راست منتشر می شود و نور از جسم کدر نمی تواند عبور کند، بنابراین دقیقاً سایه جسم کدر به همان شکل بر پشت آن تشکیل می شود.
ولی اگر نور در خط راست منتشر نمی شد، ممکن بود سایه ای تشکیل نشود و اگر تشکیل می شد، سایه جسم شبیه خودش نمی شد.
ایجاد سایه
با توجه به این که دو نوع چشمه نور( نقطه ای و گسترده) وجود دارد، متفاوت است. ایجاد سایه ها یعنی وضوح سایه در مرز آن، به ابعاد چشمه نور بستگی دارد.
1- سایه ایجاد شده به وسیله چشمه نور نقطه ای:
در این صورت سایه ای با مرزهای واضح از جسم کدر روی پرده تشکیل می شود.
2- سایه ایجاد شده به وسیله چشمه نور گسترده:
در این صورت روی پرده سایه و نیم سایه تشکیل می شود.
خورشید گرفتگی ( کسوف)
هرگاه خورشید ماه و زمین در یک راستا قرار گیرند، به طوری که ماه ( جسم کدر) بین زمین و خورشید ( چشمه نور) باشد، سایه ماه روی زمین می افتد و خورشید گرفتگی رخ می دهد.
ماه گرفتگی ( خسوف)
هرگاه خورشید، زمین و ماه در یک راستا قرار قرار گیرند، به طوری که زمین ( جسم کد) بین خورشید ( چشمه نور و ماه باشد، سایه زمین روی ماه می افتد و نور خورشید به ماه نمی رسد و ماه قابل مشاهده نیست و ماه گرفتگی رخ می دهد.
نکته
با توجه به این که خورشید چشمه نور گسترده محسوب می گردد، در خورشیدگرفتگی وماه گرفتگی، سایه و نیم سایه تشکیل می گردد.
نکته
با توجه به شکل های ارائه شده برای خورشید گرفتگی و ماه گرفتگی، افراد بیش تری می توانند پدیده ماه گرفتگی را مشاهده کنند، زیرا قسمت بیش تری از مردم ( نیمی از کره زمین) را در بر می گیرد.
نکته
در خورشید گرفتگی سایه ماه روی زمین می افتد و چون ابعاد ماه نسبت به زمین کوچکتر است. بنابر این در منطقه کوچکی می تواند سایه ایجاد کند، در نتیجه تعداد افرادی که این پدیده را مشاهده می کنند کم است.
نکته
در ماه گرفتگی که سایه زمین روی ماه می افتد و چون ابعاد زمین نسبت به ماه بزرگتر است می تواند کل ماه را پوشش دهد ( و تاریک کند) و افرادی که در نیم کره زمین وجود دارند می توانند این پدیده را مشاهده کنند.
بازتاب نور
در ابتدای این فصل با تعریف بازتاب نور آشنا شدید . اکنون می خواهیم با نواع آن اشنا شویم.
1- بازتاب منظم: اگر یک دسته پرتو موازی نور به سطح یک جسم کاملاً صاف و هموار ( مانند آینه تخت) بتابد.همه پرتوها به صورت موازی بازتاب می شوند این نوع بازتاب را بازتاب منظم می نامند.
2- بازتاب نا منظم: اگر یک دسته پرتو موازی نور به سطح نا صاف ( مانند کاغذ و مقوا) بتابد، پرتوها در جهت های مختلف و به طور نا منظم بازتاب می شوند. این نوع بازتاب را بازتاب نا منظم می نامند.
تذکر
سطح بسیاری از اجسام با چشم به نظر صاف می آید ولی مقتی با میکروسکوپ آن ها بررسی کنیم متوجه ناصاف بودن این سطوح می شویم. مانند ورقه کاغذ یا مقوا.
نکته
فویل آلومینیومی صاف به صورت منظم و فویل آلومینیومی چروک( ناصاف) به صورت نا منظم بازتاب نور می کند.
با توجه به مشکل مقابل:
1- زوایه بین پرتو تابش و خط عمود بر صفحه را در نقطه تابش، زاویه تابش می نامند.
2- زاویه بین پرتو بازتاب و خط عمود بر صفحه در نقطه تابش را زاویه بازتاب می نامند.
قانون بازتاب نور: در بازتاب نور از سطح اجسام زاویه تابش و زاویه بازتاب باهم برابرند، که این قانون را قانون بازتاب نور می نامند.
نکته
پرتو تابش، خط عمد پرتو بازتاب هرسه در نقطه تابش همدیگر را قطع و در یک صفحه قرار دارند.
نکته
قانون بازتاب نور برای تمامی سطوح ( صاف و نا صاف) برقرار است.
نکته
اگر پرتویی عمود بر یک سطح بتابد، روی خودش بازتاب می شود.
مثال
پرتو بازتاب را برای هر یک از پرتوهای زیر رسم نمایید.
نکته
تغییر زاویه تابش: اگر زاویه تابش بر روی سطح را تغییردهیم، زاویه بازتاب نیز به همان اندازه تغییر می کند.
مثلاً در شکل مقابل زاویه تابش 60 درجه می باشد. در این حالت زاویه بازتاب نیز 60 درجه می باشد.
حال اگر زاویه تابش را 10 درجه کم کنیم. زاویه بازتاب نیز 10 درجه کم می شود.
تصویر در آینه تخت
وقتی جسمی در مقابل آینه تخت قرار می گیرد، پرتوهای نور از هر نقطه آن به آینه می تابند، این پرتوها پس از بازتاب از آینه به چشم ما می رسند و سبب دیده شدن جسم در آینه می شوند.
مطابق شکل مقابل، تصویری که ما از جسم خواهیم دید به نظر می رسد در پشت آینه قرار دارد ولی همانطور که می دانیم پشت آینه چیزی وود ندارد، به همین دلیل می گوییم تصویر مجازی است.
نکته
برای رسم تصویرتنها رسم دو پرتو که از جسم به آینه تابیده و بازتاب یافته اند کافی است.
ویژگی های تصویر در آینه تخت
1- توصیر هم اندازه با جسم است.
2- فاصله جسم از آینه با فاصله تصویر از آینه برابر است.
3- تصویر در پشت آینه تشکیل می شود و مجازی است.
4- تصویر نسبت به جسم مستقیم است.
5- تصویر در آینه تخت وارون جانبی( برگردان جانبی) است. با توجه به این ویژگی، هنگامی که شما در مقابل یک آینه تخت دست راست خود را بالا می برید، به نظر می رسد که شما دست چپ خود را بالا برده اید.
پرایین ( پیرامون نما)
پیرابین از یک لوله و دو آینه تخت که نسبت به یکدیگر موازی اند( مانند شکل مقابل)، تشکیل شده است.
کاربرد: برای دیدن اجسامی که در پشت یک مانع قرار دارند و یا در زیر دریایی ها از این وسیله استفاده می شود.
نکته
پرتوهای نور در پرابین از دو بار بازتاب به چشم ناشر می رسند.
نکته
تصویر نهایی درابین وارونگی جانبی ندارد، چون پس از دو بار باتاب، دو بار وارونه می شود.
آینه های کردوی
به آینه هایی که تصویری بزرگتر یا کوچکتر از جسم تشکیل می دهند، آینه های کروی گفته می شود. سطح این نوع آینه ها، قسمتی از سطح یک کره تو خالی است.
انواع آینه های کروی:
1- مقعر( کاو): اگر سطح بیرونی یک پوسته کروی را بالایه نازکی از جیوه بپوشانیم، سطح درونی آن صیقلی و بازتاب دهنده نور خواهد بود. در این صورت به آن، آینه مقعر( کاو) گفته می شود.
2- محدب(کوژ): اگر سطح دورنی پوسته کروی را با لایه نازکی از جیوه بپوشانیم، سطح بیرونی آن باتاب دهنده نور خواهد بود. در این صورت به آن آینه محدب( کوژ) گفته می شود.
کانون آینه
اگر یک دسته پرتو موازی به سطح آینه کروی تابیده شود:
آ) اگر آینه مقعر باشد، پس از بازتاب، همه پرتوها همگرا شده و همدیگر را در نقطه ای به نام کانون آینه قطع می کنند.
ب) اگر آینه محدب باشد، پس از بازتاب، همه پرتوها واگرا و از یکدیگر دور شده و امتداد این پرتوها در پشت آینه یکدیگر را در نقطه ای به نام کانون آینه قطع می کنند.
کانون آینه مقعر: کانون آینه مقعر حقیقی است، چون از برخورد پرتوهای بازتاب تشکیل می شود و در جلوی آینه قرار دارد.
کانون آینه محدب: کانون آینه محدب مجازی است، چون از برخورد امتداد پرتوهای بازتاب تشکیل می شود و در پشت آینه قرار دارد.
فاصله کانونی
به فاصله کانون تا آینه فاصله کانونی می گویند.
تصاویر
نکته
برای تشکیل تصویر حقیقی نیاز به پرده می باشد.
ویژگی کاربرد و محل تشکیل توصیر در آینه های مقعر
ردیف محل جسم محل تصویر ویژگی های تصویر کاربرد شکل
1 جسم در فاصله بسیار دور تصویر روی کانون آینه
حقیقی
وارونه
کوچکتر از جسم -
2 جسم کمی دورتر از کانون تصویر دورتر از کانون در همان سمت جسم حقیقی
وارونه
بزرگتر از جسم -
3 جسم در فاصله کانونی تصویر در پشت آینه 1- مجازی
2- مستقیم
3- بزرگتر از جسم آینه های دندان پزشکی
ویژگی و محل تصویر در آینه های محدب
ردیف محل جسم محل تصویر ویژگی های تصویر کاربرد شکل
1 همه جا می تواند باشد همیشه در فاصله کانونی آینه 1- مجازی
2- مستقیم
3- کوچکتر از جسم استفاده در فروشگاه های بزرگ پیچ تند جاده ها
آینه بغل اتومبیل
آینه جلوی شیشه اتومبیل
+ نوشته شده در دوشنبه شانزدهم فروردین ۱۳۹۵ ساعت 16:41 توسط دانش آموزان کلاس هشتم(ب)
|