مشاهده
6067 +

عبور سریع نور چگونه است؟ آیا در آب سریع تر است یا در هوا؟، سریع ترین چیز در کل جهان سرعت نور در خلا است (مانند فضا). نور در امواج عبور می کند و ما آن را  انتشار می نامیم. انتشار امواج هم دارای سرعت و هم جهت می باشدکه سرعت نام دارد. سرعت تغییرات نور بسته به موادی داردکه نور در آن حرکت می کند. امواج نور را می توان از  چند راه مختلف تغییر داد. بازتاب زمانی است امواج نور از یک سطح بیرون آمده و تغییر جهت می دهدکه مانند برخورد با آینه و یا استخر آب می باشد. پراش امواج نور را منتشر می‌کند(پراش در فیزیک به پخش شدن یا خم شدن موج یا ذرات هنگام مواجه شدن با یک مانع گفته می‌شود.) مثال آن پراش بخار آب در نور خورشید است که رنگین کمان را می سازد. نوع سوم رفتار نور شکست است. شکست نور ،جایی است که امواج از م...

عبور سریع نور چگونه است؟ آیا در آب سریع تر است یا در هوا؟، سریع ترین چیز در کل جهان سرعت نور در خلا است (مانند فضا). نور در امواج عبور می کند و ما آن را  انتشار می نامیم. انتشار امواج هم دارای سرعت و هم جهت می باشدکه سرعت نام دارد. سرعت تغییرات نور بسته به موادی داردکه نور در آن حرکت می کند.

امواج نور را می توان از  چند راه مختلف تغییر داد. بازتاب زمانی است امواج نور از یک سطح بیرون آمده و تغییر جهت می دهدکه مانند برخورد با آینه و یا استخر آب می باشد. پراش امواج نور را منتشر می‌کند(پراش در فیزیک به پخش شدن یا خم شدن موج یا ذرات هنگام مواجه شدن با یک مانع گفته می‌شود.) مثال آن پراش بخار آب در نور خورشید است که رنگین کمان را می سازد. نوع سوم رفتار نور شکست است. شکست نور ،جایی است که امواج از مواد می‌گذرند(چیزی که دانشمندان آن را رسانا می نامند.) و تغییر جهت می دهد. آیا تابه حال بازویتان را زیر فواره آب ویا استخر گرفته اید و تعجب کنید از خم تیزی که در سمت راست در سطح تشکیل شده، این همان شکست نور است.

در آزمایش شکست نور شما از لیزر برای اندازه گیری شکست از طریق رسانه های مختلف استفاده می‌کنید. لیزر مخفف” تقويت نور بوسيله امواج تحريك شده” است، که در معنای ساده شلیک پرتوهای نور در یک خط مستقیم است.

مسئله آزمایش شکست نور

چگونه شکست نور در هنگام حرکت در رساناهای مختلف متفاوت است؟

مواد لازم:

  • ورق کاغذ
  • مداد
  • زاویه سنج
  • نشانگر رنگی
  • خطکش
  • ماشین حساب
  • اشاره گر لیزری یا قلم لیزری
  • مواد شفاف مستطیل شکل باحداقل ¼ ضخامت، برخی از نمونه ها عبارتند از:

شیشه،پلکسی،پلاستیک،ژلاتین،ظرف شیشه ای پر شده با آب،ظرف پلاستیکی شفاف پر از آب

روش انجام آزمایش شکست نور :

  • ورق کاغذ تمیزی را با تا زدن، نصف کنید.
  • یکی از مواد آزمایش را بر روی ورق کاغذ قرار دهیدبه طوری که جسم در وسط کاغذ قرار بگیرد.
  • طرح کلی شیء بر روی کاغذ با مداد بکشید.
  • یک نشانگر رنگی را به یک نقطه کوچک در لبه ورق نصب کنید. این جا همان محل مورد هدف شماست که باید لیزر قرا ر بگیرد. این نقطه باید در همان سمت ، حداقل 4 سانتی متر از تا خوردگی فاصله داشته  باشد.چرا باید مکان مورد نظر را با  لیرز مشخص شود؟
  • با گذاشتن لیزر بر روی میز پرتو را تنظیم کنید، پس از آن نقطه های رنگی روی کاغذ ساخته شده و به جسم در مرکز کاغذ برخورد می کند.

سرعت شکست نور

  • چراغ را خاموش کنید تا آسان تر پرتو لیزر را مشاهده شود.
  • مسیر پرتو لیزر در داخل و خارج از شی با چند نقطه با استفاده از مداد علامت گذاری کنید.برای اندازه گیری زاویه تابش و زاویه شکست، از نقاله استفاده کنید.

زاويه ورود نور نسبت به خط عمود در محيط اول را زاويه تابش ميناميم.زاويه اي که نور نسبت به خط عمود وارد محيط دوم ميشود را زاويه شکست مينامند

  • از ثبت داده‌ها مطمئن شوید که شامل همه‌ مشاهدات باشد. زاویه تابش (θ1)فاصله ،زاویه ای از یک مرجع  (تاخوردگی مرکزی ) است که در آن روش، پرتو لیزر  نزدیک شده و باجسم برخورد می کند. در این مورد، هوا حد وسط است.زاویه شکست (θ2) فاصله زاویه ای ،از یک مرجع) تا خوردگی مرکزی) که نور را از طریق رسانه جدید حرکت می دهد:

سرعت شکست نور

  • با استفاده از قانون اسنل، سرعت نور در هوا و در مواد آزمون. را محاسبه کنید:قانون اسنل

نتیجه

نور وقتی از طریق هوا عبور می‌کند سریعترین سرعت و وقتی از طریق ژلاتین عبور می کند کمترین سرعت را دارد.

چرا؟
نور به کندی از مواد مختلف شفاف عبور می‌کند و در هنگام برخورد با یک رسانا خم تر وکندتر است .قانون شکست اسنل رابطه بین زاویه‌ تابش و زاویه شکست و سرعت مواد درگیر را نشان می دهد.و دراین آزمایش،پرتو لیزر از طریق هوا عبور می‌کند، قبل از اینکه به هریک از جسم های منتخب شما برخورد کند. قانون اسنل بیان می‌کند که نسبت سینوسی زاویه  تابش به زاویه شکست،θ و نسبت سرعتهای برخوردبا هم برابرند.

قانون اسنلنوع دیگری قانون اسنل شامل ضریب شکست  n است. قبلا بیان کردیم که قانون اسنل  برابر صورت عددی نسبت متقابل ضریب شکست است.n1 ضریب شکست محیط اول و n2  ضریب شکست محیط دوم می باشد.

قانون اسنل

ضریب شکست

در قانون اسنل c سرعت نور در خلا و V سرعت نور در محیط  است که با m/s اندازه گیری می شود.
ادامه
سعی کنید با اضافه کردن نمک یا شکر به آب در ظرف،  آزمایش  را دوباره انجام دهید و ببینید چه اتفاقی می افتد؟ آیا سرعت ها با مواد جامد در مایع حل شده مختلف است؟ شما همچنین می توانید اندازه گیری دیگری را از طریق مایعات مانند نوشابه روشن و یا صابون مایع امتحان کنید. شما همچنین می توانید با استفاده از اشیاء مختلف به شکل منشور ببینید که چگونه نور  به صورت متفاوت تجزیه می شود.

 امتحان کنید.

0 دیدگاه کاربران + ارسال دیدگاه

ارسال دیدگاه

logo-enamad logo-samandehi
logo-enamad logo-samandehi