بسم الله الرحمن الرحیم |
|||
رنگها و موجها | |||
دون تردید نور خورشید یکی از مهمترین نیازهای زندگی روی کره زمین است. اما دامنه ویژگیهای آن تنها به ایجاد زندگی و حیات در میان جانداران ختم نمیشود. در سال 1665 میلادی ، دانشمند بیست و سه ساله انگلیسی به نام آیزاک نیوتن به مطالعه نور مشغول بود. او در یک روز آفتابی و درخشان ، شیشههای اطاق را به کمک پردههایی ضخیم و بسیار تیره مسدود کرد، به گونهای که اطاق کاملا تاریک شد و از میان شکاف کوچکی در میان یکی از پردهها ، باریکهای از نور به درون اطاق میتابید. او این باریکه نور را از میان یک قطعه شیشه به شکل مثلث ، که منشور نامیده میشود، عبور داد. باریکه نور با گذشتن از میان منشور ، در مسیرش خمیده شد و شکست پیدا کرد. نوری که از منشور بیرون آمده بود در راستایی سیر میکرد که اندکی با راستای وارد شدنش به منشور تفاوت داشت و به دیوار مقابل میتابید. جالب آنکه ، هنگامی که نیوتن منشور را از سر راه نور بر میداشت، باریکه تنها لکه گرد سفید رنگی را روی دیوار ایجاد می کرد، در حالی که وقتی منشور در مسیر باریکه نور میرفت، باریکه نور پخش میشد و به صورت رنگین کمان در میآید! در یک سر این رنگین کمان نور سرخ و در انتهای دیگر نور بنفش دیده میشد و در میان آنها رنگهای نارنجی ، زرد ، سبز و آبی قرار داشت. ما اینگونه رنگها را در اطراف خود میبینیم و قادریم آنها را لمس کنیم، در حالی که نیوتن قادر نبود نور را لمس کند، به همین دلیل بود که او نوار نور رنگی را طیف (Spectrum) نامید که در زبان لاتین به معنای روح است! به راستی این رنگها از کجا میآیند؟!نیوتن دریافت آن چیزی را که چشمهای ما به عنوان نور سفید میبینند در حقیقت مخلوطی از رنگهای گوناگون است که شکست آنها پس از منشور یکسان نیست و برای نور سرخ از همه رنگهای دیگر کمتر و برای نور بنفش از همه بیشتر است. نیوتن برای اثبات شکستهای متفاوت از دو منشور استفاده کرد و دوباره توانست نور سفید را بدست آورد. اما هنوز یک سوال دیگر باقی بود و آن این بود که چرا نور باید، رنگهای مختلفی را دارا باشد؟! جنس نورنیوتن به دنبال جنس نور بود. دو نظریه در این زمینه وجود داشت: اول آنکه نور از مجموعهای از ذرات تشکیل شده است که بر خطی راست و به سرعت در حال حرکتند و دوم آنکه نور مجموعهای از امواج است که بسیار کوچکند و در مسیری مستقیم حرکت میکنند. نکته بسیار قابل توجه در مورد امواج این بود که آنها میتوانند خمیده شوند، این امر زمانی رخ خواهد داد که امواج با موانع برخورد کنند. شما میتوانید خمیده شدن امواج آب را در برخورد با موانع ببینند. همچنین صدایی را که در یک طرف کنج دیوار میشنوید، میتوانید در طرف دیگر آن کنج نیز گوش کنید، پس امواج صدا باید در اطراف آن کنج خمیده شده باشند. از سوی دیگر میدانید که اگر نور به یک طرف کنج بتابد خمیده نمیشود، به عبارت دیگر شما نمیتوانید شخصی را از طرف دیگری از کنج دیوار مشاهده کنید. آزمایش دو شکاف یانگ در این آزمایش دو باریکه نور خارج شده از شکافها ، ابتدا اندکی پخش میشدند و هنگامی که به دیوار میرسیدند، بر هم میافتادند. ممکن است تصور کنید که در جایی که دو باریکه نور بر هم میافتند، نور بیشتری وجود خواهد داشت و بنابراین دیوار روشنتر از جاهایی خواهد بود که باریکه بر هم نیفتادهاند، اما به هیچ وجه چنین نیست. در جاهایی که دو باریکه بر هم میافتند، نوارهای روشن و تاریک متناوبی ایجاد میشود. طول موج نورنور از موجهایی بسیار ریز تشکیل شده است. یانگ از روی پهنای فریزهای تداخلی توانست طول یک موج نور را محاسبه کند. این طول را طول موج مینامند. با این محاسبه معلوم شد که طول موج نور حدود 20000/1 سانتیمتر است. البته همه امواج نور دارای طول یکسانی نیستند. نور سرخ بلندترین طول موج را دارد و نور بنفش کوتاهترین طول موج را دارا است. هر قدر طول موج کوتاهتر باشد، نور بیشتر شکسته میشود و به همین دلیل است که منشور رنگها را از هم جدا میکند. منبع: دانشنامه رشد
|