شکست نور و عمق ظاهری

پرتوهای نور وقتی از یک محط شفاف وارد محیط شفاف دیگر می‌شوند از مسیر خود منحرف می‌شوند، این پدیده را شکست نور می‌گویند و جسم نزدیکتر از محل واقعی خود به نظر می‌رسد که این را عمق ظاهری می‌گویند.
سه‌شنبه، 15 دی 1388
تخمین زمان مطالعه:
موارد بیشتر برای شما
شکست نور و عمق ظاهری
شکست نور و عمق ظاهری
شکست نور و عمق ظاهری






پرتوهای نور وقتی از یک محط شفاف وارد محیط شفاف دیگر می‌شوند از مسیر خود منحرف می‌شوند، این پدیده را شکست نور می‌گویند و جسم نزدیکتر از محل واقعی خود به نظر می‌رسد که این را عمق ظاهری می‌گویند.

دید کلی

هنگامی که نور به یک محیط شفاف وارد یا از آن خارج می‌شود ممکن است پرتوهای نور شکست یابند و اثرهای جالب و گاهی زیبا را پدید آورند. مثلا اگر به یک سکه در ته لیوانی پر از آب نگاه کنید سکه بالاتر از محل واقعی خود به نظر می‌رسد یا وقتی که یک قاشق را بطور مایل در لیوان آب فرو می‌برید آن را در محل ورود به آب شکسته می‌بینید. برعکس اگر جسم در هوا باشد و از محیط غلیظ به آن نگاه کنیم جسم دورتر به نظر می‌رسد. اگر به کف یک استخر نگاه کنید عمق آب کمتر از عمق واقعی به نظر می‌رسد، اگر در راستای نزدیک به خط قائم به کف استخر پر از آبی به عمق 5 متر نگاه کنید عمق آن تقریبا 4 متر به نظر می‌رسد.

قوانین شکست

* تو تابش و پرتو شکست و خط عمود بر سطح جدا کننده دو محیط شفاف هر سه در یک صفحه واقعند.
* برای دو محیط شفاف معین نسبت سینوس زاویه تابش به سینوس زاویه شکست مقداری است. این مقدار ثابت را به n نشان می‌دهند و آنرا ضریب شکست می‌نامند. قوانین شکست را قوانین اسنل - دکارت می‌گویند. اگر سرعت نور را در هوا به V و در نمایش دهیم با اندازه گیریهایی که در مورد سرعت نور به عمل آمده ،محیط شفاف بهV معلوم شده است که n = V/V است.

ضریب شکست مطلق و نسبی

هر گاه یک دسته پرتو نور از خلأ وارد محیط شفافی شوند n = Sini/Sinr را ضریب شکست مطلق می‌نامند. چنانچه نور از یک محیط شفاف (مثل آب) وارد محیط شفاف دیگری مثل (شیشه) شود، نسبت Sini/Sinr ، ضریب شکست نسبی خواهد بود. اگر ضریب شکست مطلق محیط اول n1 و ضریب شکست مطلق محیط دوم n2 باشد، ضریب شکست نسبی این دو محیط عبارت خواهد بود از: n = n2/n1
وقتی که نوری با فرکانس معین از محیط شفافی به ضریب شکست n1 وارد محیط شفاف دیگری به ضریب شکست n2 می شود، بسامد آن تغییر نمی‌کند، در نتیجه تغییر سرعت نور در محیط دوم به نسبت n1/n2 باعث تغییر طول موج نور به نسبت n1/n2 می‌شود. در این صورت داریم:
λ2 = n1/n2 λ1 که در آن λ1 و λ2 طول موج نور در دو محیط هستند.

شکست نور و عمق ظاهری

دیوپتر

فصل مشترک دو محیط شفاف دیوپتر نامیده می‌شود (مانند سطح آب یا شیشه) ، دیوپتر ممکن است مسطح یا کروی باشد. چگونگی وضع تصویر نسبت به دیوپتر:
جسم در محیط غلیظ قرار گرفته است
* در این حالت تصویر به سطح دیوپتر نزدیک می‌شود.
* فاصله تصویر تا دیوپتر از رابطه /xtanr/tanr=x بدست می‌آید که در آن x فاصله جسم و x را عمق ظاهریفاصله تصویر تا دیوپتر است x را عمق واقعی و x می‌نامند.
* اگر به طور عمود نگاه کنیم زوایای i و r کوچک می‌شوند و = x/nx را داریم که در آن n ضریب شکست محیط غلیظ نسبت به رقیق است.
* برای تابش عمودی فاصله جسم تا تصویر برابر است با:(x(1 - 1/n
جسم در محیط رقیق قرار گرفته است.
* در این حالت تصویر از سطح دیوپتر دورتر می‌شود.
* = nxبدستبرای تابش عمودی فاصله تصویر تا دیوپتر از رابطه x می‌آید.
* برای تابش عمودی فاصله جسم تا تصویر برابر (x(n - 1 است.

علت شکسته به نظر رسیدن خط کش در آب

پرتوهای نور که از انتهای خط کش به سطح آب می‌تابند هنگام خروج شکست یافته و از خط عمود دور می‌شوند و به چشم ما می‌رسند و به نظر می‌رسد این پرتوها از تصویر مجازی نقطه انتهای خط کش که بر کف تکیه دارد به چشم رسیده‌اند. به همین ترتیب نقاط دیگر خط کش نیز قدری بالاتر از محل واقعی خود دیده می‌شود. در نتیجه تصویر آن قسمت از خط کش که در آب قرار دارد به صورت مجازی در راستایی بالاتر از راستای واقعی خط کش تشکیل می‌شود.

شکست نور و عمق ظاهری

طریقه رسم و پیدا کردن عمق ظاهری

* فرض کنید سکه‌ای را در ته استخر قرار داده‌اید، ابتدا از محل سکه خط عمود در راستای قائم رسم کنید طوریکه تمام ارتفاع استخر را پوشش دهد.
* خط عمودی دیگری در محلی از سطح استخر که به استخر نگاه می‌کنید رسم کنید.
* پرتوی از محل سکه به محلی که نگاه می‌کنید رسم کنیم، این پرتو چون به محیط جدایی دو محیط رسیده است، بعد از خروج شکست خواهد یافت.
* پرتو شکست یافته را در بیرون استخر رسم کنید.
* پرتو شکست یافته را در محیط غلیظ ادامه دهید تا خط عمودی را که در ابتدا رسم کرده‌ایم، قطع کند.
* فاصله این نقطه تا سطح دیوپتر عمق ظاهری است.
منبع: http://atwis.com
/س


تبلیغات در راسخون
نظرات کاربران
ارسال نظر
با تشکر، نظر شما پس از بررسی و تایید در سایت قرار خواهد گرفت.
متاسفانه در برقراری ارتباط خطایی رخ داده. لطفاً دوباره تلاش کنید.
موارد بیشتر برای شما
مقایسه اشتراک های تام؛ کدام اشتراک تام برای دانش‌آموزان مناسب‌تر است؟
مقایسه اشتراک های تام؛ کدام اشتراک تام برای دانش‌آموزان مناسب‌تر است؟
واکنش عراقچی به انتخابات آمریکا: ببینیم کی می‌توانند نتایج را هضم کنند + فیلم
play_arrow
واکنش عراقچی به انتخابات آمریکا: ببینیم کی می‌توانند نتایج را هضم کنند + فیلم
ترامپ در برابر سؤال درباره بازنده بودن سکوت کرد + فیلم
play_arrow
ترامپ در برابر سؤال درباره بازنده بودن سکوت کرد + فیلم
رهبر دموکرات‌های مجلس نمایندگان آمریکا: به برکناری هگست رأی می‌دهم + فیلم
play_arrow
رهبر دموکرات‌های مجلس نمایندگان آمریکا: به برکناری هگست رأی می‌دهم + فیلم
ویدیوی منتسب به حمله به جزیره قشم + فیلم
play_arrow
ویدیوی منتسب به حمله به جزیره قشم + فیلم
لیویت: ترامپ دیگر نامزد انتخابات ریاست‌جمهوری نخواهد شد + فیلم
play_arrow
لیویت: ترامپ دیگر نامزد انتخابات ریاست‌جمهوری نخواهد شد + فیلم
سناتور منتقد ترامپ: آمریکا مایه ننگ است + فیلم
play_arrow
سناتور منتقد ترامپ: آمریکا مایه ننگ است + فیلم
انتشار تصاویر نزدیک از کشتی‌ در حال سوختن در تنگه هرمز + فیلم
play_arrow
انتشار تصاویر نزدیک از کشتی‌ در حال سوختن در تنگه هرمز + فیلم
ادامه اعتراضات ضد دولتی در آلبانی و درگیری معترضان با پلیس + فیلم
play_arrow
ادامه اعتراضات ضد دولتی در آلبانی و درگیری معترضان با پلیس + فیلم
خسارت به برج آرامکو در ریاض بر اثر سقوط بقایای موشک‌های یمنی + فیلم
play_arrow
خسارت به برج آرامکو در ریاض بر اثر سقوط بقایای موشک‌های یمنی + فیلم
هشدار سخنگوی سپاه درباره خطر مین‌های دریایی در تنگه هرمز + فیلم
play_arrow
هشدار سخنگوی سپاه درباره خطر مین‌های دریایی در تنگه هرمز + فیلم
ثبت رکورد جهانی علیرضا یوسفی در دسته فوق‌سنگین وزنه‌برداری از نگاه دوربین فدراسیون جهانی + فیلم
play_arrow
ثبت رکورد جهانی علیرضا یوسفی در دسته فوق‌سنگین وزنه‌برداری از نگاه دوربین فدراسیون جهانی + فیلم
اعتراف فرماندار جمهوری‌خواه فلوریدا: انتخابات میان‌دوره‌ای دهن‌کجی به ترامپ و جمهوری‌خواهان بود + فیلم
play_arrow
اعتراف فرماندار جمهوری‌خواه فلوریدا: انتخابات میان‌دوره‌ای دهن‌کجی به ترامپ و جمهوری‌خواهان بود + فیلم
دانشمند آمریکایی: استفاده از بمب اتم علیه ایران می‌تواند راه را برای جنگ‌های هسته‌ای بعدی باز کند + فیلم
play_arrow
دانشمند آمریکایی: استفاده از بمب اتم علیه ایران می‌تواند راه را برای جنگ‌های هسته‌ای بعدی باز کند + فیلم
کارشناس مسائل بین‌الملل: آمریکا در حال طی کردن دوران افول خود است + فیلم
play_arrow
کارشناس مسائل بین‌الملل: آمریکا در حال طی کردن دوران افول خود است + فیلم