علت شکست نور در منشور چیست؟ - مجله همراهان

خبرنگاران | سرویس علوم - نور سفید یا همان نور مرئی، از چند رنگ تشکیل شده است که جدایی این رنگ ها، از طریق منشور ممکن می شود. قرمز، آبی، نارنجی، زرد، سبز و بنفش رنگ های تشکیل دهنده نور سفید هستند. به این عمل که رنگ های تشکیل دهنده نور را از هم جدا نموده، پاشندگی نور نیز می گویند. به علت تفاوت در طول موج رنگ ها، پس از گذشتن از منشور از یکدیگر فاصله می گیرند. به این پدیده شکست نور در منشور گفته می شود.

شکست نور در منشور چگونه اتفاق می افتد؟

وقتی که نوری به جسمی می تابد و موج های نور جذب اتم های آن ماده شده و باعث افزایش انرژی اتم های آن می شود، این انرژی باعث ایجاد نوسان در حرکت الکترون ها می شود. اگر فرکانس موج نور که بر اتم می تابد با فرکانس رزونانس نوسان الکترون همخوانی نداشته باشد، آنگاه نور با همان بسامد که تابیده شد دوباره از اتم بازتاب می شود.

این اتم ها که موج گسیل می نمایند، موج های بازتاب شده توسط اتم های دیگر را جذب و سپس گسیل می نماید. این فرآیند را جذب و گسیل می نامند. اگر به صورت دقیق در اتم ریز بشویم، می بینیم که در واقع چگالی نوری همان میزان نگهداری انرژی نور در الکترون های خود به صورت نوسان است. نور با سرعت وارد اتم های ماده شده و با سرعت کمتری نسبت به قبل از آن خارج می شود. ماده ای که چگالی نوری بالاتری داشته باشد، اتم های آن نور را بیشتر در اتم های خود نگه می دارند و نوری که بازتاب می نمایند با سرعت کمتری است.

فرآیند جذب و گسیل برای موج هایی با بسامد بالاتر (طول موج کمتر) مثل نور بنفش سبب می شود پس از ورود به داخل جسمی مانند شیشه با سرعت کمتری نسبت به نور قرمز حرکت می نماید. به دلیل تفاوت در مقادیر ضریب شیشه برای بسامد های مختلف، عمل پاشیدگی نور صورت می گیرد.

نور قرمز به دلیل سرعت بیشتر در شیشه مانده، فرآیند جذب و گسیل کمتر طول کشیده و به همین دلیل نور کم تر شکسته شده و بالاتر از بقیه گسیل می شود. در اوایل ورود نور به منشور کمتر عمل پاشیدگی انجام شده، اما وقتی خارج می شود پاشیدگی به صورت کامل انجام شده می شود و پاشیدگی به راحتی قابل مشاهده است.

به میزان شکستگی نور هایی که از منشور خارج می شود به صورت کلی شکسته می گردند، زاویه انحراف می گویند و با دلتا نمایش داده می شوند. زاویه انحراف همان اختلاف زاویه ای بین نور تابیده شده بر منشور و نوری که پس از عبور از یک وجه منشور منحرف شده است. زاویه انحراف برای طیف های مختلف نور سفید فرق دارد، به صورتی که مقدار خمیدگی برای طیف های مختلف نور سفید که در طول موج های متفاوت است، فرق می نماید. زاویه انحراف برای طول موج های مختلف، متفاوت است.

هرچه طول موج کوتاه باشد زوایه انحراف بیشتر است. این اختلاف زاویه انحراف باعث ایجاد پدیده پاشیدگی نور به صورت دسته دسته است. اگر یک کاغذ سیاه را سوراخ نموده و یک دسته نور به آن بتابانیم به صورتی که یه باریکه نور از آن عبور کند و در جهت نور یک منشور قرار دهیم، نور پس از وارد شدن به سمت خط عمود شکسته شده و پس از عبور آن به محض خارج شدن از خط عمود دور می شود.

وقتی نور وارد منشور می شود، در ابتدا پاشیدگی کمتر است، ولی وقتی در حال خارج شدن از منشور است پاشیدگی به بیشترین میزان خود می رسد. با شکسته تر شدن نور اختلاف بین سرعت بین رنگ های بنفش و قرمز بیشتر شده و از یکدیگر دور تر می گردند.

میزان شکست نور در منشور برای هر رنگ نور به صورت زیر است:

بنفش> نیلی> آبی> سبز> زرد> نارنجی> قرمز

اگر دقت نموده باشید در هوای بارانی که خورشید نیز می تابد این پدیده اتفاق می افتد و رنگین کمان تشکیل می شود. رنگین کمان نیز پدیده ای همانند منشور است که مانند منشور باعث شکست نور می شود، فقط این اتفاق بین نور خورشید و قطره های باران است. قطره های باران نقش منشور را در این بین ایفا نموده و باعث پاشیدگی نور و در نتیجه تشکیل رنگین کمان می شود.

شکست نور در منشور را در چه وسایلی مشاهده نموده اید؟ نظرات خود را در انتهای این صفحه در قسمت ارسال نظر با ما و سایر مخاطبان خبرنگاران به اشتراک بگذارید.

منبع: setare.com