شکست نور ؛ شرح درس، هدف و آزمایش + فیلم

شکست نور ؛ شرح درس، هدف و آزمایش

چکیده: در نوشتار پیش خواندید که نور یکی از شکل های انرژی است. برای این که جسمی دیده شود لازم است تا به آن نور تابیده شود. نور خورشید دارای رنگ های گوناگونی است که قابل تجزیه شدن هستند و شما می توانید با استفاده از یک منشور تجزیه نور را مشاهده کنید.

یکی دیگر از پدیده های مرتبط با نور پدیده شکست نور است. در این پدیده، نوری که از یک منبع نورانی مانند خورشید یا لامپ می رسد، دچار تغییر مسیر می شود.

مطلب مرتبط: شکست نــور؛ قوانین و کاربردها

اهداف آزمایش شکست نور

دانش آموز با پدیده شکست نور آشنا شود.
دانش آموز بتواند مثال هایی درباره این پدیده ارائه کند.
دانش آموز بتواند آزمایش هایی مرتبط با پدیده شکست نور طراحی و انجام دهد.

شرح درس شکست نور

به زبان ساده باید گفت که زمانی که نور از محیطی شفاف به محیط دیگری وارد می شود مسیر آن تغییر پیدا می کند. این پدیده را شکست نور می گویند. اگر مسیر حرکت نور را یک خط عمود در نظر بگیریم، وقتی پرتو نور از هوا به محیط شفاف وارود می شود به خط عمود نزدیک می شود و وقتی که از محیط شفاف خارج می شود از خط عمود دور می شود. وقتی نور به محیط شفاف وارد می شود سرعتش کاهش می یابد و همین تغییر سرعت باعث انحراف نور می شود.

سریع ترین چیز در کل جهان سرعت نور در خلا است. مانند سرعت نور در فضا. سرعت نور در خلأ یک عدد ثابت جهانی و دقیقاً برابر با ۲۹۹،۷۹۲،۴۵۸ متر بر ثانیه در خلا است. نور در امواج عبور می کند و ما آن را انتشار می نامیم. انتشار امواج هم دارای سرعت و هم جهت می باشد. سرعت تغییرات نور بستگی به موادی دارد که نور در آن حرکت می کند.سرعت نور در محیط های مختلف، متفاوت است. نور در آب، شیشه و یا هر محیط شفاف دیگری با سرعت کم تر منتشر می شود. بخشی از نور که در هوا جریان دارد، با سرعت بیشتر از آن بخش نور که در آب یا شیشه است پیش می رود و این امر باعث شکست نور می شود. آیا تا کنون دقت کرده اید که نی نوشیدنی که داخل لیوان پر از شربت قرار دارد شکسته به نظر می آید؟ آیا تا کنون به استخر خالی و پر از آب نگاه کرده اید؟ می دانید که به علت شکست نور است که استخر پر از آب کم عمق تر از از استخر خالی به نظر می رسد.

حتی زمانی که نور خورشید از خلا وارد جو زمین می شود نیز می شکند.

آزمایش کنید:

دو عدد سکه را روی میز قرار دهید. درون لیوانی خالی یک سکه بیندازید و درون لیوان دیگری که پر از آب است سکه دیگر را بیندازید. چه می بینید؟

با انجام آزمایش بالا متوجه خواهید شد که نور در آب دچار شکست می شود و بنابراین چشم شما در تشخیص عمق واقعی دچار خطا می شود. به همین علت است که اگر درون آب زلال استخر قرار بگیرید، پاهایتان بسیار کوتاه و نزدیک به شما به نظر می رسند.

در ویدئوی زیر پدیده شکست نور را می توانید ببینید:

شکست نور

مشاهده کنید

یک مداد را درون یک لیوان پر از آب قرار دهید؟ آیا مداد صاف و ایستاده به نظر می رسد؟ علت آن را توضیح دهید.

به غیر از شکست نور، امواج نور را از چند راه مختلف می توان تغییر داد. زمانی که امواج نور از یک سطح بیرون می آیند و تغییر جهت می دهند، بازتاب اتفاق می افتد. پراش نور نیز امواج نور را منتشر می کنند. پراش به پخش شدن یا خم شدن ذرات در هنگام مواجهه با یک مانع گفته می شود. مثلا پراش بخار آب در نور خورشید که منجر به تشکیل رنگین کمان می شود.