در حال بارگذاری ...

وقتی نور از محیط های شفاف مختلف عبور می کند، رفتار آن تغییر می کند . در این فصل می خواهیم رفتار نور در.محیط های شفاف مختلف را بررسی کنیم و با عملکرد عدسی ها و منشور در وسیله های نوری آشنا شویم

هنگامی که یک شیء مانند یک قاشق یا یک قلم را داخل یک لیوان محتوی آب می گذاریم و از بیرون به لیوان نگاه می کنیم

 قاشق و قلم را شکسته می بینیم . همچنین وقتی به آب درون یک استخر نگاه می کنیم ، عمق استخر کم تر از مقدار واقعی آن

به نظر می رسد . مشاهده ی پدیده هایی از این قبیل به سبب پدیده ی شکست نور است

روی یک مقوای گلاسه دایره ای رسم می کنیم و دو قطر عمود بر هم آن را می کشیم . سنجاقی در مرکز دایره file226.gif و سنجاق دیگری در یک نقطه روی دایره file227.gif فرو می کنیم ، سپس مقدار را طوری داخل آب فرو می بریم که سطح آب بر  یکی ازاین قطرها منطبق شود . در این حالت سنجاق دیگریfile228.gif را آن قدر روی محیط دایره جابه جای می کنیم تا سه سنجاق روی یک خط راست قرار گیرند

آن گاه مقدار را از آب خارج می کنیم . مشاهده می شود که بیرون از آب این سه نقطه روی یک خط راست نیستند و اگر آن ها را به هم وصل کنیم یک خط شکسته .به وجود می آید

با انجام این آزمایش نتیجه می گیریم که نور هنگام عبور از آب به هوا، مسیر شکسته ی  file230.gif   را می پیماید، بنابراین هرگاه نور از محیط غلیظ (آب) وارد   محیط رقیق (هوا) می شود، از خط عمود دور می شود

.پرتو نوری که به طور مایل به سطح جدایی دو محیط شفاف می تابد، هنگام عبور از سطح جدایی دو محیط شکسته می شود . به این پدیده،شکست نور می گوییم
 
پرتویی که روی سطح جدایی دو محیط می تابد file234.gifپرتو تابش و پرتویی که وارد محیط شفاف دوم می شود file235.gif، پرتو شکست  نامیده می شود . زاویه ی بین پرتو تابش و خط عمخود بر سطح جدایی دو محیط file236.gif، زاویه ی تابش  و زاویه ی بین پرتو شکست و خط عمود file237.gif زاویه ی شکست نام دارد
هرگاه پرتو نور از محیط رقیق (هوا) وارد محیط غلیظ (آب) شود . به خط عمود نزدیک می شود
 
 
 
زاویه ی بین امتداد پرتو تابش و پرتو شکست را زاویه ی انحرافfile240.gif  می گویند

اگر نور از محیط غلیظ وارد محیط رقیق شود، داریم
 

file241.gif


و اگر نور از محیط رقیق وارد محیط غلیظ شود، داریم  

 

file242.gif

 
قانون های شکست نور

با انجام آزمایش های متعدد، اسنل و دکارت، هر یک به طور مستقل به قانون هایی دست یافتند که قانون های شکست نور نامیده می شوند . این قانون ها به صورت زیر بیان می شوند


 پرتو تابش، خط عمود بر سطح جدایی دو محیط در نقطه ی تابش و پرتو شکست در یک صفحه قرار دارند
 نسبت سینوس زاویه تابش به سینوس زاویه ی شکست مقداری ثابت است
این مقدار ثابت را ضریب شکست محیط دوم نسبت به محیط اول می نامند و آن را با نماد file243.gif نشان می دهند
ضریب شکست یک محیط نسبت به خلأ (یا به طور تقریبی هوا) را ضریب شکست مطلق آن محیط می گویند ، یعنی

file244.gif


اگر محیط اول، محیط غلیظ و محیط دوم، هوا باشد داریم
 

file245.gif

                     

 

 
 جدول زیر سینوس زاویه ها را از صفر تا  file248.gif نشان می دهد

file897.gif

اگر پرتو نور از یک قطعه شیشه که دو سطح آن با هم موازی هستند، عبور کند، پرتو نور ورودی (تابش) و پرتو خروجی با یک دیگر موازی هستند
 
اگر ضریب شکست محیط اول را با file250.gif  و ضریب شکست محیط دوم را با file251.gif  نشان دهیم، در حالت کلی داریم

file252.gif

 
 




نظرات کاربران