نور ، سایه ها و بازتاب ها

1. مقدمه اگر وارد یک اتاق تاریک شویم ، اشیاء موجود در آنجا قابل مشاهده نیستند. با این حال ، اگر یک لامپ روشن شود ، همه چیز در اتاق قابل مشاهده است. این نشان می دهد که برای بینایی وجود نور ضروری است. تعریف نور: این یک انرژی نامرئی است که باعث ایجاد احساس بینایی در ایالات متحده می شود. از آنجا که نور از انرژی گرما به دست می آید ، یعنی وقتی یک جسم به دمای فراتر از [500 0 درجه سانتیگراد گرم می شود ، می توان گفت که نور نوعی انرژی است]. باید در نظر داشت که انرژی نور باعث می شود اشیاء اطراف قابل مشاهده باشند ، اما به خودی خود یک انرژی نامرئی است. مثال: اگر ما یک پوستر رنگی را می بینیم ، فقط پوستر را می بینیم و نه چراغ های رنگی که جبهه آن را منعکس می کنند. به این دلیل است که نور نامرئی است. رنگ های مختلفی که از پوستر منعکس می شود ، شبکیه چشم را هیجان زده می کند ، که به نوبه خود پیامی را به مغز می فرستد. این مغز است که در نهایت رنگ های پوستر را بیرون می آورد. بنابراین ، می توان نتیجه گرفت که نور یک انرژی نامرئی است که باعث ایجاد احساس بینایی در ایالات متحده می شود. منابع نور: خورشید منبع اصلی نور برای بشر است. علاوه بر آن ، لامپ روشن ، یک لوله فلورسنت ، یک شمع روشن ، یک لامپ روغن نفت سفید و غیره ، منابع دیگری از نور هستند. سرعت نور: نور با سرعت بسیار سریع یعنی 3 × 10 8 متر بر ثانیه حرکت می کند. این بدان معناست که سرعت نور 300000000 متر بر ثانیه یا 300000 کیلومتر در ثانیه است. بدنهای درخشان: اجسامی که به خودی خود انرژی نور می بخشد ، بدنهای درخشان نامیده می شوند. مثالها: خورشید ، ستاره ها ، کرم های درخشان و غیره. بدنهای غیر درخشان: اجسامی که به خودی خود انرژی نور نمی دهند ، اما منعکس کننده انرژی نور در حال ریزش بر روی آنها هستند. مثال: ماه ، چوب ، مبلمان و غیره

2. اصطلاحات مربوط به نور 1. محیط نوری: هر ماده ای (یا) غیر مادی که از طریق آن انرژی نور به طور کامل عبور می کند (یا) تا حدی به عنوان نمونه های متوسط نوری نامیده می شود: واکسن ، هوا ، آب ، شیشه و غیره 2. محیط همگن: یکمحیط نوری که دارای یک ترکیب یکنواخت در کل است ، محیط همگن نامیده می شود. مثالها: واکسن ، الماس ، آب مقطر ، الکل خالص و غیره. 3. محیط ناهمگن: یک محیط نوری ، که در نقاط مختلف ترکیب متفاوتی دارد. مثالها: هوا ، آب گل آلود ، مه ، غبار ، ابرها ، دود و غیره. 4. رسانه شفاف: واسطه ای که به بیشتر انرژی نور اجازه می دهد تا از آن عبور کند. مثالها: واکسن ، شیشه ، هوای شفاف ، الکل ، بنزن و غیره. مثالها: کاغذ روغنی ، کاغذ بافتی ، شیشه ای زمینی ، کاغذ کره و غیره 6. بدن مات: اجسامی که اجازه نمی دهند انرژی سبک از آنها عبور کند ، بدنهای مات نامیده می شوند. مثالها: آجر ، چوب ، فلزات و غیره. مثال: سوراخ سوراخ به عنوان منبع نقطه نور عمل می کند. 8. منبع طولانی از نور: هر منبع نور که بزرگتر از منبع نور باشد منبع گسترده ای از نور نامیده می شود: لامپ ، نور لوله ، شمع سوزان و غیره. یک جهت معین ری از نور نامیده می شود.

10. پرتو نور: مجموعه ای از تعداد پرتوهای نور به پرتو نور گفته می شود.

11. پرتو موازی: هنگامی که پرتوهای نور به موازات یکدیگر حرکت می کنند ، سپس مجموعه ای از اشعه ها پرتو موازی نامیده می شود.

12. پرتوی واگرا: هنگامی که پرتوهای نور از یک نقطه سرچشمه می گیرند ، به جهات مختلف سفر می کنند ، سپس مجموعه ای از اشعه ها پرتوی واگرا نامیده می شود. مثال: پرتوهای بیرون از لامپ یا شمع سوزان یا چراغ جلو اتومبیل یک پرتوی واگرا را تشکیل می دهند. توجه: یک منبع نقطه پرتوی واگرا از نور تولید می کند. 13. پرتو همگرا: هنگامی که پرتوهای نور از جهات مختلف می آیند ، در یک نقطه ملاقات می کنند ، سپس مجموعه ای از اشعه ها را پرتو همگرا نامیده می شود.

مثال: اگر یک پرتوی موازی برای عبور از لنز محدب ساخته شده است ، در یک نقطه ملاقات می کند. این نوع مجموعه پرتوهای همگرا از نور نامیده می شود.

3. انتشار مستطیلی نور تا زمانی که در یک محیط حرکت می کند، نور در یک خط مستقیم حرکت می کند. ما می‌توانیم مشاهده کنیم که نور در یک خط مخطط حرکت می‌کند زمانی که پرتو چراغ اتومبیل را در یک شب مه آلود یا پرتو چراغ مشعل را که وارد اتاقی دودی می‌شود مشاهده می‌کنیم. همچنین می‌توانیم آزمایشی انجام دهیم تا نشان دهیم نور در یک خط مستقیم حرکت می‌کند. آزمایش 1 هدف: نشان دادن اینکه نور در یک خط مستقیم حرکت می کند کمک می کند: سه ورقه مقوایی مربعی با اندازه مساوی، پلاستیک پایه های مناسب، شمع، سوزن بافندگی، میخ آهنی. روش: 1. سه مربع مقوایی با اندازه مساوی بردارید. مرکز هر تکه مقوا را با کشیدن قطرها مشخص کنید. 2. با کمک یک میخ، یک سوراخ در مرکز هر مقوا ایجاد کنید. 3. حالا سه مقوا را روی پلاستیک یا روی پایه ثابت کنید تا صاف بمانند. 4. سه مقوای A، B و C را پشت سر هم بچینید به طوری که مرکز آنها در یک خط افقی قرار گیرند. می توانید یک سوزن بافندگی را از سوراخ ها عبور دهید تا مطمئن شوید که آیا آنها در یک خط مستقیم هستند. 5. حالا یک شمع سوزان را در مقابل تخته C قرار دهید و از سوراخ سوزن تخته A نگاه کنید. شعله به وضوح قابل مشاهده خواهد بود. این نشان می دهد که نور در یک خط مستقیم حرکت می کند. حالا تخته B را کمی حرکت دهید و دوباره از سوراخ سوزن تخته A نگاه کنید. نمی توانید شعله را ببینید. این نشان می دهد که نور به صورت زیگزاگ حرکت نمی کند. نتیجه گیری: نور در یک خط مستقیم حرکت می کند. این خاصیت نور را انتشار مستقیم نور می نامند.

4. PIN HOLE CAMERA 1. اصل: بر اساس اصل انتشار مستقیم نور است. 2. ساخت و ساز: (الف) از یک جعبه کارتی مستطیلی تشکیل شده است، به طوری که یک طرف آن از صفحه شیشه ای زمین ساخته شده است. ب) طرف مقابل شیشه زمین دارای سوراخی به اندازه سر پین در وسط آن است. ج) جعبه از داخل سیاه شده است تا هرگونه پرتوهای نوری را که مستقیم یا غیرمستقیم به دیواره های آن می افتند جذب کند. 3. کار کردن: یک جسم AB را در مقابل دوربین سوراخ پین در نظر بگیرید. پرتوهای نوری که از نقاط مختلف جسم شروع می شوند در همه جهت حرکت می کنند. پرتویی از نور که از نقطه A شروع می شود و در امتداد AH حرکت می کند، با عبور از سوراخ پین به صفحه A 1 برخورد می کند.

به طور مشابه ، یک پرتوی از نور ، از نقطه B در امتداد BH ، با عبور از سوراخ پین ، صفحه را در B 1 قرار می دهد. بنابراین ، پرتوهای نور که از بین A و B شروع می شود ، بین نقاط A 1 و B 1 به صفحه ضربه می زند ، در نتیجه یک تصویر کوچک از شیء AB شکل می دهد. 4- ماهیت تصویر که توسط یک دوربین سوراخ پین شکل گرفته است: تصویری که توسط آن شکل گرفته است واقعی و وارونه است. اندازه تصویر به موقعیت جسم بستگی دارد.

5- عوامل مؤثر بر اندازه تصویر ایجاد شده توسط یک دوربین سوراخ پین: (الف) با افزایش فاصله جسم ، اندازه تصویر کاهش می یابد.(ب) با افزایش فاصله تصویر ، اندازه تصویر افزایش می یابد. 6. بزرگنمایی تصویر: نسبت بین ارتفاع تصویر و ارتفاع جسم بزرگنمایی نامیده می شود. این تعداد دفعاتی را که یک تصویر با توجه به اندازه جسم بزرگ می شود (یا کاهش می یابد) نشان می دهد. بزرگنمایی = اندازه اندازه تصویر شی = A ‘B‘ AB

7. مزایای دوربین سوراخ پین 1. به لنز احتیاج ندارد و از این رو ، تصویر کاملاً عاری از نقص لنزها است. 2. این می تواند تصاویر بسیار تیز از اشیاء هنوز هم بگیرد. 3. ساخت و کار کردن ارزان و آسان است. 8. مضرات دوربین سوراخ پین 1. زمان قرار گرفتن در معرض بسیار بزرگ و نامشخص است. بنابراین ، تصویر نهایی یا در معرض بیش از حد قرار دارد یا در معرض آن قرار نمی گیرد. 2. نمی تواند از اشیاء متحرک عکس بگیرد. 3. دست و پا گیر است و کار آن آسان نیست. 4- اگر سوراخ پین گسترده تر شود ، تصویر نهایی تار می شود.

5- بازتاب نور هنگامی که پرتوی نور روی یک سطح حادثه است ، بخشی از آن به همان محیط بازگردانده می شود. بخشی از نور که به همان محیط بازگردانده می شود ، نور منعکس شده نامیده می شود. قسمت باقی مانده از نور در صورتی جذب می شود که سطحی که روی آن اعتصاب نوری حادثه مبهم است یا اگر سطح شفاف باشد ، بخشی از آن منتقل می شود و تا حدی جذب می شود. بازتاب: بازگشت نور به همان محیط پس از اصابت یک سطح ، بازتاب نامیده می شود. بازتاب نور فرایندی است که ما را قادر می سازد تا اشیاء مختلف را در اطراف خود ببینیم. بدنهای درخشان به طور مستقیم دیده می شوند ، اما اشیاء غیر درخشان فقط به این دلیل دیده می شوند که حادثه سبک را بر روی آنها منعکس می کنند که هنگام ورود به چشمان ما ، آنها را قابل مشاهده می کند. Note: Reflection is possible in case of plane mirror. A plane mirror is a plane glass plate which is silvered at its one surface. The other surface is then reflecting surface of the plane mirror. Types of Reflections (a) Regular Reflection The phenomenon due to which a parallel beam of light travelling through a certain medium, on striking some smooth polished surface, bounces off from it, as parallel beam, in some other direction is called regular reflection. Regular reflection takes place from the objects like looking glass, still water, oil, highly polished metals, etc. Regular reflection is useful in the formation of images, e.g., we can see our face in a mirror only on account of regular reflection. However, it causes a very strong glare in our eyes. (b) Irregular Reflection or Diffused Reflection: The phenomenon due to which a parallel beam of light, travelling through some medium, gets reflected in various possible directions, on striking some rough surface is called irregular reflection or diffused reflection. The reflection which takes places from ground; walls; trees; suspended particles in air; and a variety of other objects, which are not very smooth, is irregular reflection. Irregular reflection helps in spreading light energy over a vast region and also decreases its intensity. Thus, it helps in the general illumination of places and helps us to see things around us.

6. اصطلاحات عمومی به بازتاب (الف) آینه: یک سطح صاف صیقلی که از آن می توان بازتاب منظم را در آن قرار داد ، آینه نامیده می شود. MM |آینه همانطور که در شکل نشان داده شده است.(ب) حادثه ری: پرتوی از نور که به سمت آینه حرکت می کند ، حادثه ری نامیده می شود. AB یک پرتو حادثه در شکل است. ج) نکته از بروز: نقطه ای از آینه ، جایی که یک حادثه اعتصاب می کند که ری به آن اشاره می کند."ب" نقطه شیوع در شکل است.(د) پرتوی منعکس شده: پرتوی از نور که از سطح یک آینه خاموش می شود ، پرتوی منعکس شده نامیده می شود. قبل از میلاد پرتونگاری در شکل منعکس شده است.(ه) طبیعی: عمود بر روی نقطه بروز ، به سطح آینه طبیعی است. BN در شکل طبیعی است.(ج) زاویه بروز: زاویه ای که توسط پرتوی حادثه با حالت طبیعی ساخته شده است ، زاویه بروز است.∠ ABN زاویه بروز در شکل است.(ز) زاویه بازتاب: زاویه ای که توسط پرتوی منعکس شده با طبیعی ساخته شده است ، زاویه بازتاب نامیده می شود.∠ CBN زاویه بازتاب در شکل است.(ح) زاویه نگاه از بروز: زاویه ای که اشعه حادثه با آینه می سازد ، زاویه نگاه از بروز نامیده می شود.∠ MBA زاویه نگاه بروز در شکل است.(i) زاویه نگاه بازتاب: زاویه ای که پرتوی منعکس شده با آینه ایجاد می کند ، زاویه نگاه بازتاب نامیده می شود.∠ M'BC زاویه نگاه بازتاب در شکل است.

7. قوانین بازتاب 1. پرتوهای حادثه ، پرتوی منعکس شده و دروغ عادی در همان هواپیما ، در نقطه بروز. 2. زاویه بروز همیشه برابر با زاویه بازتاب است. فرمول برای زاویه انحراف به دلیل بازتاب در زاویه شکل بروز = i ؛زاویه انحراف = D خط مستقیم AOC ، I + R + D = 180 ° یعنی در نظر بگیرید ، مجموع زاویه بروز ، زاویه بازتاب و زاویه انحراف 180 درجه است. d = 180 - (i + r) = 180 - (i + i) (∴ i = r) ∴ d = 180 - 2i بنابراین ، برای زاویه بروز I ، زاویه انحراف برابر با 180 - 2i = استπ - 2 I توجه داشته باشید: انحراف تولید شده توسط بازتاب های N از دو آینه هواپیما که در زاویه θ قرار دارند ، توسط d = n (180 - θ) = 360 - 2 θ داده می شود ، اگر n = 2 جایی که n یکنواخت است.

8. تصویر هنگامی که پرتوهای نور ، واگرایی از یک نقطه شی ، پس از تأمل یا انکسار ، یا در واقع در یک نقطه دیگر ملاقات می کنند ، یا به نظر می رسد که در یک نقطه دیگر ملاقات می کنند ، پس از آن به آن نقطه تصویر آن شی گفته می شود. انواع تصاویر الف) تصویر مجازی: هنگامی که پرتوهای نور ، واگرایی از یک نقطه ، پس از بازتاب یا انکسار ، از نقطه دیگری واگرا می شوند ، سپس تصویری که شکل می گیرد تصویر مجازی نامیده می شود. In figure the image ‘I’ of the object ‘O’ is virtual image. The ray of light diverging between OA and OB, after reflection, further diverges along AC and BD respectively. However, when these diverging rays of light reach the eye, then to the eye they appear to diverge out from point ‘I’. Thus I is virtual image of object ‘O’. Example: Image of our face in a plane mirror. Virtual images cannot be formed on a screen. Virtual images are always erect upright. w.r.t object The path of the rays forming a virtual image is shown by dotted lines. b) Real Image: When the rays of light, diverging from an object point, after reflection or refraction actually converge at some other point then that point is real image of that object. In figure the ray of light diverging from point A, after reflection from the concave mirror actually converge at the point A 1 . Thus, A1 is the real image of the point A. Example: Motion and still pictures projected on the screen in a cinema hall are real images. Real images are always inverted (upside down) w.r.t object . Real images and the path of the rays which form them are shown by continuous lines. DISTINCTION BETWEEN REAL IMAGE AND VIRTUAL IMAGE

به نظر می رسد که پرتوهای نور پس از تأمل یا انکسار در برخی از موارد دیگر ملاقات می کنند.