تاریخچه ی:
پاشندگی نور در منشور
تفاوت با نگارش: 1
| | !هدف آزمایش | | !هدف آزمایش |
| | بررسی شکست نورهای مختلف در ((منشور)) و پاشندگی نور سفید در آن | | بررسی شکست نورهای مختلف در ((منشور)) و پاشندگی نور سفید در آن |
| - | !!وسایل آزمایش |
+ | !وسایل آزمایش |
| | #((اسکپترومتر|اسکپترومتر منشوری)) | | #((اسکپترومتر|اسکپترومتر منشوری)) |
| | #((کلیماتور)) (موازی ساز) | | #((کلیماتور)) (موازی ساز) |
| | #((لامپ جیوه)) | | #((لامپ جیوه)) |
| - | !!تئوری آزمایش |
+ |
{picture=prism animation.gif}
|
!تئوری آزمایش |
| | در یک منشور ((ضریب شکست)) n به طول موج تابشی بستگی دارد و اگر نور مرکبی به منشور بتابد، طول موجهای تشکیل دهنده این نور مرکب از هم جدا شده ، طوریکه طول موجهای کوچکتر بیشتر منحرف می‌شوند و برعکس. اگر منشور در مینیمم انحراف باشد، داریم:
| | در یک منشور ((ضریب شکست)) n به طول موج تابشی بستگی دارد و اگر نور مرکبی به منشور بتابد، طول موجهای تشکیل دهنده این نور مرکب از هم جدا شده ، طوریکه طول موجهای کوچکتر بیشتر منحرف می‌شوند و برعکس. اگر منشور در مینیمم انحراف باشد، داریم:
|
| - | ::(n1=Sin((A+Dm1)/2)/Sin(A/2 ~~green:برای طول موج~~λ1 :: |
+ | ::(n1=Sin( (A+Dm1)/2 )/Sin (A/2 ~~green:برای طول موج~~λ1 :: |
| - | ::(n2=Sin((A+Dm2)/2)/Sin(A/2 ~~green:برای طول موج~~λ2:: |
+ | ::(n2=Sin( (A+Dm2 )/2)/Sin(A/2 ~~green:برای طول موج~~λ2>
:: |
| | A: زاویه راس منشور (جزء معلومات آزمایش است)
| | A: زاویه راس منشور (جزء معلومات آزمایش است)
|
| | Dm: زاویه مینیمم انحراف
| | Dm: زاویه مینیمم انحراف
|
| | از طرفی طبق __رابطه کوشی__ ، بستگی ضریب شکست به طول موج بطور خلاصه بصورت زیر است، که در آن A و B یک ضریب ثابت و λ طول موج نور تابشی است: | | از طرفی طبق __رابطه کوشی__ ، بستگی ضریب شکست به طول موج بطور خلاصه بصورت زیر است، که در آن A و B یک ضریب ثابت و λ طول موج نور تابشی است: |
| | ~~green:::n = a+b/λ²::~~ | | ~~green:::n = a+b/λ²::~~ |
| | !شرح آزمایش | | !شرح آزمایش |
| | پس از تنظیم اسپکترومتر و قرار دادن منشور شیشه‌ای روی صفحه‌ای حامل ، طیف جیوه را پس از تجزیه توسط منشور در داخل ((تلسکوپ)) مشاهده خواهید کرد. حال دو خط رنگی به طول موجهای مشخص را مثلا نور زرد اول و نور سبز پر رنگ انتخاب و مینیمم انحراف برای این دو ((طول موج)) را بدست می‌آوریم.
پس از بدست آوردن مینیمم انحراف ، ضرایب شکست مربوط به آنها را با توجه به روابط ارائه شده در تئوری آزمایش محاسبه می‌کنیم.
یادآور می‌شویم که در رابطه کوشی، ضرایب a و b مقادیر ثابتی هستند، یعنی برای تمامی ضرایب شکست یا طول موجها یکی هستند. در این مرحله که ضرایب شکست و طول موجهای برای دو نور مشخص معلوم شد، طبق رابطه کوشی ، دو معادله دو مجهولی که در آن فقط ضرایب a و b مجهولند حاصل و این ضرایب به راحتی بدست می‌آیند. حال با استفاده از ضرایب کوشی و ضرایب شکستهای پیدا شده (همانطوری که در تئوری ارائه شده) ، طول موج رنگها بدست خواهند آمد. | | پس از تنظیم اسپکترومتر و قرار دادن منشور شیشه‌ای روی صفحه‌ای حامل ، طیف جیوه را پس از تجزیه توسط منشور در داخل ((تلسکوپ)) مشاهده خواهید کرد. حال دو خط رنگی به طول موجهای مشخص را مثلا نور زرد اول و نور سبز پر رنگ انتخاب و مینیمم انحراف برای این دو ((طول موج)) را بدست می‌آوریم.
پس از بدست آوردن مینیمم انحراف ، ضرایب شکست مربوط به آنها را با توجه به روابط ارائه شده در تئوری آزمایش محاسبه می‌کنیم.
یادآور می‌شویم که در رابطه کوشی، ضرایب a و b مقادیر ثابتی هستند، یعنی برای تمامی ضرایب شکست یا طول موجها یکی هستند. در این مرحله که ضرایب شکست و طول موجهای برای دو نور مشخص معلوم شد، طبق رابطه کوشی ، دو معادله دو مجهولی که در آن فقط ضرایب a و b مجهولند حاصل و این ضرایب به راحتی بدست می‌آیند. حال با استفاده از ضرایب کوشی و ضرایب شکستهای پیدا شده (همانطوری که در تئوری ارائه شده) ، طول موج رنگها بدست خواهند آمد. |
| | !نتایج آزمایش | | !نتایج آزمایش |
| | #میزان ((شکست نور)) (انحراف پرتو) به طول موج نور تابشی بستگی دارد، از این خاصیت در ((تجزیه نور سفید)) استفاده می‌شود.
| | #میزان ((شکست نور)) (انحراف پرتو) به طول موج نور تابشی بستگی دارد، از این خاصیت در ((تجزیه نور سفید)) استفاده می‌شود.
|
| | #میزان شکست نور به زاویه تابشی وابسته است.
| | #میزان شکست نور به زاویه تابشی وابسته است.
|
| | #به کمک شکست پرتو نور در منشورها ، می‌توان ضریب شکست منشور را بدست آورد.
| | #به کمک شکست پرتو نور در منشورها ، می‌توان ضریب شکست منشور را بدست آورد.
|
| | #در ساخت تلسکوپهای ویژه‌ای برای رصد ((ستارگان دوتایی طیفی)) استفاده می‌شود.
| | #در ساخت تلسکوپهای ویژه‌ای برای رصد ((ستارگان دوتایی طیفی)) استفاده می‌شود.
|
| | #((مسافت یاب|مسافت یابهای منشوری)) براساس شکست نور در منشور بکار می‌روند.
| | #((مسافت یاب|مسافت یابهای منشوری)) براساس شکست نور در منشور بکار می‌روند.
|
| | #از این پدیده جهت تولید چشمه‌های نوری تک فام (تک رنگ) استفاده می‌شود. | | #از این پدیده جهت تولید چشمه‌های نوری تک فام (تک رنگ) استفاده می‌شود. |
| | !سئوالاتی که با آزمایش اخیر می‌توان جواب داد. | | !سئوالاتی که با آزمایش اخیر می‌توان جواب داد. |
| | #چرا نور سفید در منشور تجزیه می‌شود؟
| | #چرا نور سفید در منشور تجزیه می‌شود؟
|
| | #چرا نور قرمز کمترین و نور بنفش بیشترین انحراف را در منشور دارد؟
| | #چرا نور قرمز کمترین و نور بنفش بیشترین انحراف را در منشور دارد؟
|
| | #با اینکه قطرات باران در تشکیل ((رنگین کمان)) به عنوان منشور عمل می‌کند، آیا از ((بلور یخ)) می‌توان منشور ساخت؟
| | #با اینکه قطرات باران در تشکیل ((رنگین کمان)) به عنوان منشور عمل می‌کند، آیا از ((بلور یخ)) می‌توان منشور ساخت؟
|
| | #با توجه به ((ماهیت نور|ماهیت ذره‌ای نور)) ، آیا از طیف منشور می‌توان در ((صنایع رنگسازی)) استفاده کرد؟ | | #با توجه به ((ماهیت نور|ماهیت ذره‌ای نور)) ، آیا از طیف منشور می‌توان در ((صنایع رنگسازی)) استفاده کرد؟ |
| | !همچنین ببینید | | !همچنین ببینید |
| | *((تجزیه نور سفید)) | | *((تجزیه نور سفید)) |
| | *((آزمایش تعیین زاویه راس منشور)) | | *((آزمایش تعیین زاویه راس منشور)) |
| | *((تعیین ضریب شکست منشور)) | | *((تعیین ضریب شکست منشور)) |
| | *((شکست نور)) | | *((شکست نور)) |
| | *((منشور)) | | *((منشور)) |
