مباحثي پیرامون شناخت نور

[geologist]

سلام
هدف از ایجاد این تاپیک بحث پیرامون تمامی موضوعات مرتبط با نور و امواج الکترومغناطیس می باشد. سوالات و آموخته های خود در مورد نور را در این تاپیک مطرح نمایید.
با تشکر و سپاس فراوان.

طبق معمول اولین سوال رو خودم می پرسم. وقتی نور از شیشه رد میشه اصطلاحا شکسته میشه. و این به دلیل تغییر در سرعتش به و جود میاد. چون به دلیل غلظت محیط، سرعتش کم میشه. حالا من می خوام سوال کنم چه عاملی باعث میشه که نور بعد از خروج از شیشه دوباره به همون سرعت قبلی برسه؟

[مداد رنگیهام]

به طور کلی ارتعاشات نور در همه جهات و در همه صفحات منتشر میشه.تحت شرلیط خاصی مثلا اگر نور از عدسی از جنس پلاروید عبور کنه یا اینکه نور از بین قطعات کلسیت(منشور نیکول) عبور کنه پلاریزه میشه یعنی به جای اینکه در همه جهات منتشر بشه فقط در یک صفحه منتشر میشه حالا بسته به جهت میدان الکتریکیش این قطبیدگی چند نوع میشه:قطبیدگی خطی,بیضوی,دایره ای...
علمی ترش اینه:
قطبش جهت میدان الکتریکی در امواج نوری می باشد. اگر میدان الکتریکی موج نوری در راستای محورy باشد گفته می شود که نور به صورت عمودی قطبی شده و اگر میدان الکتریکی موج نوری در راستای محور x باشد گفته می شود که نور به صورت افقی قطبی شده است .

قطبش دایره ای:جهت بردار میدان الکتریکی با گذشت زمان (در طول محورz)میدان به اندازه 360 درجه در هر دوره طول موجی می چرخد .

فایل پیوست 5524

[مداد رنگیهام]

ببخشيد دوستان
كسي مي دونه قطبش نور يا نور قطبيده شده دقيقا چيه ؟
آيا همه نور ها قطبيده هستند يا فرق دارند
پيشاپيش از جوابتون ممنونم

در ادامه...
روشهای قطبیده کردن نور

قطبش بوسیله انعکاس

اگر بر سطح آینه‌ای نور بتابانیم شعاع بازتاب بطور جزئی قطبیده خواهد بود، موقعی که زاویه تابش به 57 درجه برسد شعاع بازتاب کاملاً قطبیده می‌شود. اگر نور قطبیده را به

آینهدوم که سطح آن با اولی موازی است با زاویه 57 درجه بتابانیم نور منعکس قطبیده خواهد ماند. حال اگر برآیند دوم را 90 درجه بچرخانیم، منعکس از آن حذف خواهد شد و اگر دوباره 90 درجه بچرخانیم شعاع منعکس قطبیده ظاهر خواهد شد و این عمل در هر 90 درجه چرخاندن تکرار خواهد شد در این حالت آینه اول را پلاریزور و آینه دوم را آنالیزور می‌گویند.
قطبش در اثر شکست مضاعف

اگر شعاع نور معمولی را به

(کربنات کلسیم) بتابانیم انکسار مضاعف پیدا می‌کند و قطبیده می‌شود و دو شعاع قطبیده خواهد داد که معمولا با O شعاع عادی و به شکل E نورغیرعادی نامگذاری شده‌اند که هر دو قطبیده‌اند نورعادی از قوانین شکستپیروی می‌کند ولی شعاع غیرعادی پیروی نمی‌کند.
<table style="color: rgb(0, 0, 0); font-family: Tahoma; font-size: 12px; font-style: normal; font-variant: normal; font-weight: normal; letter-spacing: normal; line-height: normal; orphans: auto; text-align: right; text-indent: 0px; text-transform: none; white-space: normal; widows: auto; word-spacing: 0px; -webkit-text-size-adjust: auto; -webkit-text-stroke-width: 0px;" align="left"><tbody><tr><td style="color: black; font-family: Tahoma; font-size: 12px;"></td></tr></tbody></table>
قطبش با جذب انتخابی

اگر شعاع نورانی طبیعی را بهبلور تورمالین بتابانیم انکسار مضاعف پیدا خواهد شد، تورمالین نور عادی را جذب کرده نور قطبیده غیر عادی را عبور خواهد داد. اگر بلور تورمالین دوم را در مسیر این نور قطبیده شده غیرعادی داده آن را جای آنالیزور بکار ببریم با چرخاندن آن شدت نور قطبیده تغییر خواهد کرد محور دو بلور اگر موازی باشد نور شدید و اگر عمود بر هم باشند نور ضعیف خواهد شد و خارج نخواهد شد.

قطبش در اثر پراکندگی نور و رنگ آبی آسمان

شعاع نور طبیعی خورشید که به مولکولهای هوا و ذرات گروه غبار می‌تابد مولکولها و ذرات فوق بزرگی و انرژی ارتعاشی الکترونهایشان طوری است که نور تابیده را جذب نموده و در جهات دیگری غیر از جهت تابش اولیه ، نور تابش می‌کنند این پدیده را پراکندگی نور

می‌نامند. نور پراکنده شده توسط ذرات قطبیده است. پراکندگی با توان چهارم طول موج نسبت معکوس دارد.

بنابراین نورهای آبی و نیلی و بنفش بیشتر از نورهای دیگر بطرف زمین پراکنده می‌شوند و اثر این نورها بر چشم آبی است‌، به همین دلیل

آسمان به رنگ آبیدیده می‌شود. با افزایش گرد و غبار و مولکولها در هوای شهرها ، طیف های بیشتر نور پراکنده شده آسمان از حالت آبی بودن به حالت سفیدی می گراید اگر این پدیده نبود، یعنی جو زمین وجود نداشت آسمان تیره دیده می‌شد رنگهای مختلف آب دریا از ساحل به طرف داخل آن نیز در اثر وجود ذرات مختلف پراکنده کننده نوراست.

"دانشنامه رشد"

[مداد رنگیهام]

موج پلاریزه

موجهایی از این دست که در همه جهتها در حال نوسان هستند موجهای غیر پلاریزه هستند.حال اگر یک فیلتر خاص سر راه این موج قرار دهیم میتوان موج خاصی را که در جهت خاص در حال نوسان است ،انتخاب نمود و به آن اجازه عبور داد مثلا در مثال طناب یک صفحه شکافدار را مانند شکل زیر بکار ببریم تنها موجهایی که در جهت شکاف هستند، قابل عبور میباشند،بنابراین موجهایی یکدست و در یک جهت نوسان خاص خواهیم داشت که به این کار پلاریزه کردن موج میگویند

نور پلاریزه
در پلاریزاسیون نور نیز همین کار را با نور میتوان انجام داد،از آنجایی که نور نیز یک موج عرضی است(یعنی جهت نوسان آن بر جهت انتشار آن عمود است مانند موج ایجاد شده در طناب)میتوان آن را با فیلترهای خاصی پلاریزه کرد مانند شکلهای زیر

به این ترتیب نور شکل بالا پلاریزه عمودی است و نور شکل پایین پلاریزه افقی

http://www.fbzs.rozfa.com

[مداد رنگیهام]

سلام.
گفتیم وقتی امواج الکترومغناطیسی در فضا حرکت میکنن دامنه در اونها افزایش پیدا میکنه.آیا فرکانسشون طی حرکت در فضا کم میشه؟در اصل رابطه بین کاهش فرکانس و مسافت طی شده توسط امواج الکترومغناطیسیو میخوام
با تشکر

[Ehsan]

سلام.
گفتیم وقتی امواج الکترومغناطیسی در فضا حرکت میکنن دامنه در اونها افزایش پیدا میکنه.آیا فرکانسشون طی حرکت در فضا کم میشه؟در اصل رابطه بین کاهش فرکانس و مسافت طی شده توسط امواج الکترومغناطیسیو میخوام
با تشکر

امواج ِ الکترومغناطیسی وقتی در فضا حرکت می کنند، اگر به صورت ِ کروی پخش بشند (مثل ِ وقتی که از خورشید دور میشن) دامنه شون کم میشه. اما فرکانسشون تغییر نمی کنه. کلا فرایندی در نجوم که یک موج با فرکانس ِ خاص بگیره و در فرکانس ِ دیگه ای تابش کنه خیلی معدود هستند.

[مداد رنگیهام]

نظریه نسبیت خاص اینشتین سرعت نور را ۳۰۰ هزار کیلومتر بر ثانیه تعیین کرده‌است، اما اکنون گروهی از دانشمندان جسور درجستجوی این احتمال هستند که شاید این محدودیت سرعت کیهانی قابل تغییر باشد. براساس گزارش لایو‌ساینس،‌ سرعت نور سرعتی ثابت است،‌ دست کم در تمامی کتابها و متون علمی اینگونه نوشته‌ شده‌است. اما تعدادی از دانشمندان درحال بررسی این احتمال هستند که این ثابت، قابل تغییر است و این تغییر تحت تاثیر طبیعت خلاء در فضا رخ می‌دهد.

مفهوم سرعت نور، که شتابی ثابت را طی زمان برای نور در نظر می‌گیرد، در زمینه‌های مختلفی از قبیل کیهان‌شناسی و نجوم مفاهیم گسترده‌تری دارد. برای مثال درزمان محاسبه ثابت ریز‌ساختار یا همان آلفا، که قدرت نیروی الکترومغناطیسی را تعریف می‌کند، سرعت نور افزایش پیدا می‌کند. نوسان سرعت نور می‌تواند قدرت پیوند‌های مولکولی را تغییر دهد.

سرعت نور ناثابت می‌تواند به این معنی باشد که تخمین‌هایی که از ابعاد جهان برآورد شده‌،‌ نادرست هستند و البته نمی‌تواند به این معنی باشد که انسان قادر است با سرعتی بالاتر از نور سفر کند. دو مقاله جدیدی که در مجله European Physics منتشر شده‌اند، تلاش دارند از ویژگی‌های کوانتومی فضا به سرعت نور برسند. در این دو مقاله تکنیک‌های متفاوتی برای محاسبه سرعت نور استفاده شده،‌ اما ایده اصلی آنها احتمال تغییر کردن سرعت نور تحت تاثیر نحوه تعامل ذرات بنیادین با تشعشعات کیهانی است. در این مقاله‌ها فضا، خالی درنظر گرفته نشده‌است،‌بلکه مملو از ترکیبی از ذرات مجازی درنظر گرفته شده که در کسری از ثانیه به‌وجود آمده و نابود می‌شوند.

در مقاله اول که توسط محققان دانشگاه پاریس ارائه شده، این ذرات بنیادین مجازی ذراتی مانند کوارک‌ها درنظر گرفته‌ شده‌اند،‌ذراتی که همواره با نسخه ضد‌ماده‌ای خود جفت می‌شوند و در نتیجه به سرعت ایجاد شده و پس از برخورد با ضد‌ماده خود نابود می‌شوند. به گفته محققان فوتون‌های نوری توسط این ذرات جذب شده و بازتابیده می‌شوند که انرژی این ذرات و بار الکتریکی آنها می‌تواند برروی سرعت نور اثرگذار باشد، حتی اگر این اثر کمتر از ۰٫۰۵ فمتوثانیه باشد، فمتو‌ثانیه برابر یک میلیونیوم از یک میلیاردوم ثانیه است.

در مقاله دوم که توسط موسسه ماکس‌پلانک ارائه شده،‌تعداد ذرات مجازی بنیادین عامل تغییر در سرعت نور اعلام شده‌اند. در این مطالعه تعداد این ذرات که از بار الکتریکی نیز برخوردارند ۱۰۰ گونه اعلام شده‌است،‌ درحالی که در مدل استاندارد این ذرات ۹ گونه شناسایی شده‌اند. بار این ذرات متناسب با میزان بار، منجر به ایجاد مقاومت امپدانس،‌ نوعی مقاومت در برابر جریان الکتریکی،‌ می‌شود. مقاومت امپدانس نیز خود به میزان گذر‌دهی خلاء یا میزان مقاومت خلاء در برابر میدان‌های الکتریکی و میزان نفوذ میدان‌های مغناطیسی در آن بستگی دارد. از آنجایی که امواج نوری ترکیبی از امواج الکتریکی و مغناطیسی هستند،‌تغییر در میزان این امواج می‌تواند سرعت نور را دچار نوسان کند. برخی از دانشمندان تکنیک‌های محاسباتی استفاده‌شده در این دو مقاله را زیر سوال برده‌اند و براین باورند از تکنیک‌های نامتناسبی برای انجام محاسبات در این دو مقاله استفاده‌شده است. همجنین تعداد ذرات بنیادین مجازی که در مقاله دوم از آنها یاد شده،‌ توسط برخی از دانشمندان مورد انتقاد قرار گرفته‌است.

http://bigbangpage.com

[مداد رنگیهام]

جرم نور چقدره ؟یعنی نور که داره با سرعت نور حرکت میکنه جرمش زیاد میشه؟آخه قبلا خونده بودم اگه جسمی با سرعت نور حرکت کنه جرمش زیاد میشه خب نورم از فوتون تشکیل شده دیگه....:-؟

[رضا طامهری]

جرم نور چقدره ؟یعنی نور که داره با سرعت نور حرکت میکنه جرمش زیاد میشه؟آخه قبلا خونده بودم اگه جسمی با سرعت نور حرکت کنه جرمش زیاد میشه خب نورم از فوتون تشکیل شده دیگه....:-؟

فوتون که جرم سکون نداره که بخاد با بالا رفتن سرعت طبق قضیه نسبیت جمش بالا بره و به بی نهایت میل کنه!

[mohsen4465]

فوتون که جرم سکون نداره که بخاد با بالا رفتن سرعت طبق قضیه نسبیت جرمش بالا بره و به بی نهایت میل کنه!

بله فوتون جرم سکون نداره. اما جرم نسبیتی داره. دلیلشم اینه که تکانه داره. دقیقاً نمیدونم مقدار این جرم نسبیتی چقدره اما بینهایت نیست و خیلی خیلی کوچیکه. میدونم که انقدر کوچیکه که جاذبه ناشی از اون اصلاً روی محیط اطراف اثر خاصی نمیگذاره. بنابراین خم شدن فوتون در میادین گرانشی نه بدلیل تقابل گرانشی اون بلکه بدلیل خم شدن فضا زمان روی میده. جالب اینکه فوتون با وجود اینکه جرم در حال سکونش صفره اما هیچ وقت نمیشه نگهش داشت.

[narcissus flower]

جرم نور چقدره ؟یعنی نور که داره با سرعت نور حرکت میکنه جرمش زیاد میشه؟آخه قبلا خونده بودم اگه جسمی با سرعت نور حرکت کنه جرمش زیاد میشه خب نورم از فوتون تشکیل شده دیگه....:-؟

دوست عزیز لازم میدونم عبارت جرم نسبیتی رو براتون بگم .فکر کنم اینطوری به جوابتون برسید هر چند دوستان رحمت کشیدند...
جرم سکون , جرمی هست که ما در حالت عادی تعریم میکنیم .یعنی جرمی که نسبت به ناظر ساکن باشه.ویک مقدار ثابت ومستقل از سرعت هست..

اما جرم نسبیتی ذره با سرعت افزایش میابد.رابطه ی نسبیتی انرژی جنبشی نشان میدهدکه تغییر در انرژی جنبشی یک ذره را میتوان به تغییر در جرم آن نسبت داد.در واقع انرژی و جرم باهم در تماس هستند



به کمک این رابطه ما در واقع جرم نسبیتی رو داریم حساب میکنیم.اگر که سرعت صفر باشه که همون جرم سکون هست و اگر سرعت رو بالا ببرید به طبع تغییرات جرم رو مشاهده خواهید کرد.
اما تغییرات سرعت در چه حد؟
اگر سرعت رو برابر سرعت نور در نظر بگیریم, مخرج داره صفر میشه وبرای جرم سکون غیر صفر , جواب بینهایت میشه که در واقعیت نداریم

ولی اگر جرم سکون صفر باشه , معادله ی بالا چی میشه؟صفر بر صفر داریم.

نگران نباش .جرم نسبیتی m رو میتونیم از طریق سمت چپ معادله ی بالا به دست اورد. جرم نسبیتی با وجود جرم سکون صفر , دارای یک مقدار متناهی هست.شما در این حالت به جای انرژیE=PCرو بزار.
پس در واقع طبق قواعد موجود تمام انرژی فوتون یا هر چیزی که جرم سکون صفر داره به صورت انرژی جنبشی هست.(چون انرژی کل ذره مجموع انرژی سکون وانرژی جنبشی است)حالا اگر جمله ی انرژی سکون صفر باشه , انرژی کل برابر با انرژی جنبشی میشه E=K=PC

پس برای ذره ای با سکون صفر,تنها در صورتی که با سرعت نور حرکت کنه , انرژی غیر صفر داره.فوتون ما هم دارای جرم سکون صفر هست و در حرکت هست که معنی پیدا میکنه....