انکسار نور
توضیحات
این یک مونوگراف تکمیل بوده شما میتوانید با پیام گذاشتن به وتسپ ما آن را دریافت کنید
وتسپ:۰۷۹۹۱۱۸۸۳۱
مونوگراف به صورت تضمینی بوده که نیاز به تغیرات ندارد و قبلا دفاع شده است
---------------------------------------------
عبور و جذب نور
به‌طور کلی، انعکاس، انتقال (عبور) و جذب بستگی به طول موج اشعه تابش دارد. انعکاس پدیده است که در آن تابش الکترومقناطیس هم روی مرز میان دو فضا (انعکاس سطحی) و هم از داخل ماده (انعکاس داخلی یا حجمی) انعکاس می‌شود.آن درحالی که عبور (Transmission) عبور تابش‌های الکترومقناطیس از درون ماده است. هر دو پدیده می‌توانند به همراه پخش نور اتفاق بیافتند که انحراف و انکسار یک پرتو مستقیسم نور و پراکندهگی آن به بسیاری جهات است؛ که به آن انعکاس توزیع شده(diffuse reflection) و انتقال پراکنده (diffuse transmission) می‌گویند( بهزاد ، ۱۳۹۴).
اگر پراکندگی نور اتفاق نیافتاد پروتو نور با توجه به قانون انعکاس ، به صورت پرتوی نوری دیگر انعکاس می‌شود.
انعکاس ، عبور و پخش نور فرکانس نور را تغییر نمی‌دهند (استثنا: اثر دوپلر باعث تغییر در فرکانس زمانی که ماده انعکاس نده یا سطح در حال حرکت است می‌شود). و در آخر جذب با تعامل با ماده، تبدیل انرژی تابشی به نوع دیگری از انرژی است (معمولاً گرما).
شدت نور
به درصد انعکاس نور از یک سطح گفته می‌شود. می‌تواند مقادیر صفر تا یک را اختیار کند. ۱ روشنایی کامل (مطلق) و ۰ تاریکی کامل (مطلق) می‌باشند استفاده آن برای سیارات این گونه است که هر سیاره آلبدوی دارد که دمای آن سیاره کاملاً به آن مربوط می‌شود (البته برای باقی ماندن این انرژی، سیاره به گازهای گلخانه ای نیز هم نیاز دارد) مثلاً آلبدوی زمین ۰٫۳۷ است. این بدان معنی است که زمین ۳۷ درصد انرژی خورشید را منعکس و بقیه (۶۳ درصد) را جذب می‌کند. برای مثال آلبودی مریخ ۰٫۱۵ است این بدان معنی است که انرژی زیاد تری جذب می‌کند اما به دلیل غلظت کم اتمسفر و گازهای گلخانه ای مریخ، دمای مریخ سردتر از مقداری است که بتواند میزبان حیات باشد(سلیمی ، ۱۳۸۹).
عبور نور
Transmission عبور تابش‌های الکترومقناطیس از درون ماده است. این پدیده می‌توانند به همراه پخش نور اتفاق بیافتند که انحراف و شسکت یک پرتو مستقیسم نور و پراکندهگی آن به بسیاری جهات است؛ که به آن انتقال پراکنده (diffuse transmission) می‌گویند(سلیمی ، ۱۳۸۹).
نوری که عبور نکند یا جذب می‌شود یا انعکاس می‌شود.
برخی از استفادهای آن:
-شیشه‌های خانه‌ها و اتومبیل‌ها که نیازمند بیشترین انتقال و عبور نور از طیف نوری مرئی و کمترین انتقال و عبور نور از طیف مادون سرخ (کاهش انتقال حرارات تابش) است. - عینک‌های محافظتی در مقابل لیزر که نیازمند بیشترین عبور طیف نور مرئی و عبور کم طیف با طول موج لیزر است.
- عایق حرارتی که نیازمند کمترین عبور طیف مادون سرخ برای کاهش انتقال حرارت (بهزاد ، ۱۳۹۴)
جذب نور
جذب نور یکی از خواص نوری مواد است که نشان می‌دهد نسبت به نور تابیده شده به جسم چه مقدار از آن جذب ماده می‌شود. به این موضوع می‌پردازد که چگونه ماده انرژی فوتون را می‌گیرد و همچنین چگونه انرژی الکترومقناطیس را به انرژی درونی خود تبدیل می‌کند(سلیمی ، ۱۳۸۹)
جذب نور برای مواد کدر و مات در سطح ماده انجام می‌پذیرد و برای مواد نیمه شفاف در سطح و درون ماده یا داخل حجم آن اتفاق می‌افتد.
همچنین شدت نوری که هنوز بعد از برخورد به سطح جذب نشده‌است به صورت تابعی نمایی از عمق زیر سطح ماده و ضریب جذب کاهش می‌یابد. برای مثال تصویر زیر ضریب جذب نور آب را نشان می‌دهد
جذب نور به مانند انعکاس ش به عواملی همچون طول موج نور و جهت تابش آن، نوع ماده (فلز، پلاستیک و …)، ترکیب شیمیایی و ساختار ماده و حالت ماده و سطح آن بستگی دارد( بهزاد ، ۱۳۹۴).
انکسار
خم‌شدن موج در گذار از محیطی به محیط دیگر. این پدیده از سرعت انتشار متفاوت موج در دو محیط با چگالی و ضریب انکسار نور‌های متفاوت ناشی می‌شود. میزان انکسار نور به چگالی‌های دو محیط، زاویۀ تابش موج با سطح محیط دوم، و مقدار تغییر سرعت بستگی دارد که به بسامد موج نیز مربوط می‌شود (پاشش/پاشیدگی انکسار نور برای همۀ انواع موج‌های پیش‌رونده. ازجمله موج‌های الکترومقناطیس موج‌های صوتی و موج‌های روی سطح آب اتفاق می‌افتد و با انعکاس ، که متضمن تغییر سرعت نیست، تفاوت دارد(وهاب ، ۱۳۹۸).
انکسار نور
میزان انکسار نور تا حدی به زاویۀ برخورد نور با سطح ماده‌ای بستگی دارد که انکسار نور در آن اتفاق می‌افتد، خط عمود بر سطح فصل مشترک بین دو محیط را خط عمود می‌گویند. زاویۀ بین پرتو نور فرودی و خط عمود بر سطح را زاویۀ تابش و زاویۀ بین پرتو انکسار نوره‌شده و خط عمود را زاویۀ انکسار نور می‌نامند. مقدار زاویۀ انکسار نور نمی‌تواند بیشتر از ۹۰ درجه باشد. انکسار نور نور در برخورد با جام شیشه‌ای نمونه‌ای از انکسار نور است. هنگامی که نور از هوا وارد محیط غلیظ‌تر می‌شود، براثر انکسار نور به خط عمود نزدیک‌تر، و هنگامی‌که از محیط شیشه خارج و وارد هوا می‌شود، که محیطی رقیق‌تر است، از خط عمود دورتر خواهد شد. هرگاه سطوح ورودی و خروجی جام شیشه‌ای با هم موازی باشند، نور خروجی و نور تابیده‌شده موازی خواهند بود، اما اگر سطوح ورودی و خروجی باهم موازی نباشند، مانند آنچه در منشور اتفاق می‌افتد، نور خروجی با نور تابشی موازی نخواهد بود. در این صورت، به زاویۀ بین پرتو فرودی و پرتو خروجی زاویۀ انحراف می‌گویند. میزان خم‌شدگی یا انکسار نور، و تغییر سرعت موج انکسار نوره‌شده، بستگی به توان پاشش (پاشیدگی) دارد که به بسامد موج و ضریب انکسار نور محیط ربط دارد. هنگامی که نور با محیطی غلیظ‌تر برخورد می‌کند، بسامد آن ثابت می‌ماند، ولی سرعت انتشارش تحت تأثیر الکترون‌های موجود در محیط غلیظ‌تر کاهش می‌یابد. بسامد ثابت بدان معنی است که تعداد موج‌های نور گذرنده در هر بازۀ زمانی یکسان است. اگر سرعت انتشار موج کاهش یابد، لازم است طول موج هم کاهش یابد تا بسامد ثابت بماند. در این صورت، موج‌ها فشرده‌تر و به خط عمود نزدیک‌تر می‌شوند، به طوری که گویی پس‌کشیده‌اند. ضریب انکسار نور هر محیط حاکی از میزان خم‌شدن موج در آن محیط است. ضریب انکسار نور هر ماده و محیط را از تقسیم سرعت حرکت موج در محیط اول به سرعت موج در ماده و محیط دوم به‌‌دست می‌آورند. ضریب انکسار نور مطلق هر ماده برابر است با حاصل تقسیم سرعت نور در خلأ به سرعت نور در آن ماده(وهاب ، ۱۳۹۸)
خلاصه تحقیق
انکسار نور زمانی اتفاق می افتد که نور منحرف شده و از محیطی به محیط دیگر با ضریب انکسار نور و محیط متفاوت وارد شود. علت این انکسار نور این است که سرعت حرکت نور در محیط های مختلف که جنس و محیط متفاوتی دارند، با یکدیگر متفاوت است. مثلا سرعت نور در هوا ۳۰۰ هزار کیلومتر در ثانیه است
اشتراک‌گذاری:
