فیزیک درس زندگی

نور و ویژگی های آن :

  اگر چه با شناخت دقیق از ویژگی ها و خصوصیات نور توسط دانشمندان فیزیک،ولی مایه ی بسی   شگفتی است که با توجه به پیشرفت ارزنده ای که در علم و فناوری صورت گرفته است، در باره ی نور که همه جا را فرا گرفته،شاید خیلی تعجب خواهید کرد،که اگر بگویم که در دنیای بزرگ ما هنوز جواب  قانع  کننده ای برای کشف حقیقت نور پیدا نشده است. 

 اگر چه دانشمندان علم فیزیک در قرن شانزدهم اطلاعاتی در باره ی تابش و بازتابش و شکست نور کسب کرده بودند، و حتی در آن زمان از عدسی برای ساختن عینک و دوربین و میکروسکوپ استفاده می شد، ولی تا به حال حقیقت نور بطور کامل بر  کسی مسلم نشده است.

 اولین بار دکارت دانشمند فرانسوی، در سال 1635 میلادی قوانین نور را بر اساس سیر مستقیم نور پیدا کرد.  بعد ها نیوتون  دانشمند انگلیسی نظر داد که نور سیلی از ذرات بسیار کوچک که از منبع نور با سرعت خیلی زیاد، مانند گلوله هایی به اطراف پرتاب می شوند. این نظریه هر چند که خیلی از مسائل مربوط به نور را در زمان خود حل کرد، ولی در اولین مراحل از بیان برخی مسائل مربوط به نور عاجز ماند، و نظریه ی دیگری  جانشین آن گردید.

بدین ترتیب که هویگنس فرضیه ی موجی بودن نور را عرضه کرد. بر طبق این نظریه، نور نیز مانند صوت به

صورت امواج کروی، دانشمندان دیگری نظیر یانگ و فرنل نظریه اخیر را تا?یید کردند.

  بلاخره دانشمند معروف فیزیک اینشتین بر این عقیده شد که نور به صورت ذرات ریزی از منبع روشنایی به  اطراف منتشر می شوند، و هر یک از این ذرات را فوتون نامید، به عقیده اینشتین هر ذره نور مقداری انرژی  همراه خود دارد، و همین انرژی ذزات در پدیده ی فوتوالکتریک به انرژی الکتریکی تبدیل می شود.

هر چند که ماهیت نور به طور قطعی برای بشر معلوم نشده است، در عوض ویژگی های جالبی از آن مورد بررسی دانشمندان فن قرار گرفته است. مثلاً وقتی پرتوهای نور خورشید که نورمرکبی می باشد از منشور عبور می کنند،مشاهده می شود که به اجزای ساده تشکیل دهنده آن یعنی هفت رنگ قرمز - نارنجی - زرد - سبز - آبی - نیلی و بنفش  تجزیه می شود. البته این هفت رنگ با چشم به طور عادی قابل تشخیص است، در صورتی که با وسایل مخصوص، بیش از صد رنگ در طیف نور خورشیدمی توان مشاهده کرد. نیوتون هم چنین به کمک صفحه معروف خود نشان داد که از ترکیب رنگ های اصلی که در طیف دیده می شود، دوباره رنگ سفید حاصل می گردد.

نور هم ویژگی یک ذره را دارد و هم ویژگی یک موج. ویژگی اساسی «ذره» این است که اگر به ذره? دیگری برخورد کند به آن ضربه می‌زند؛ مثل دو توپ بیلیارد. اما وقتی یک موج به ذرات می‌رسد رفتارهای دیگری نشان می‌دهد، مثلا وقتی نور از درون منشور عبور می‌کند می‌شکند. اگر نور را به عنوان ذره در نظر بگیریم، به کوچکترین جزء سازنده? آن فتون می‌گوییم. یک فتون می‌تواند به ذرات مادی ریزی مثل الکترون ضربه وارد کند. از دید موجی می‌گوییم نور یک موج الکترومغناطیس است. بدون این که وارد جزئیات شویم یادتان باشد که یک ویژگی اصلی موج‌های الکترومغناطیس این است که در خلأ - جایی که هیچ چیزی نباشد - با سرعت  c = 3 times 10^8 m/s  متر بر ثانیه حرکت می‌کنند. برای آسانی این عدد را با حرف c نمایش خواهیم داد.

هرچه فرکانس نور بیشتر باشد، طول موج آن کوتاه‌تر است و برعکس هرچه فرکانس کمتر باشد، طول موج نو بلندتر است. پس اگر من از این پس درباره نوری با فرکانس 3000 هرتز صحبت کردم شما به آسانی می‌توانید طول موج آن را با استفاده از رابطه? بالا به دست آورید.