هر آنچه باید در مورد «نور» بدانید!

به گزارش خبرگزاری علم و فناوری آنا،‌ فقط روشن کردن یک لامپ کافی است تا از تاریکی نجات یابید. نور یکی از نیازهای اساسی انسان و هر موجود زنده‌ای است (تقریباً!). روشنایی کمک می‌کند راه خود را به خانه، مدرسه و محل کار پیدا کنیم. فقط کمی فکر کنید، اگر ناگهان نور از بین برود چه اتفاقی می‌افتد؟ ما نمی توانیم بدون نور زنده بمانیم. خب، نور چیست؟

نور چیست؟

شاید شناخت آن کمی پیچیده باشد، اما بیایید سعی کنیم فقط درک کنیم. اولین چیزی که باید به خاطر داشته باشید این است که نور از ماده ساخته نشده است، بنابراین جرم ندارد. نور فقط شکلی از انرژی است (که انرژی الکترومغناطیسی نیز نامیده می‌شود) که با سرعت ثابتی از مکانی به مکان دیگر حرکت می‌کند و از اجسام منعکس می‌شود. وقتی به چشم ما برخورد می‌کند، اجسامی را می‌بینیم که نور از آنها منعکس یا ساطع می‌شود.

بنابراین، آیا ما واقعاً نور را می‌بینیم؟ راحت ترین پاسخ این است: نه!

ما فقط اثر نوری را می‌بینیم که در چشمان ما اتفاق می‌افتد. نور باعث واکنش شیمیایی در سلول‌های حساس به نور چشم ما می‌شود. این واکنش‌ها سیگنال‌های الکتریکی تولید می‌کنند که توسط عصب بینایی به مغز منتقل می‌شوند.

علاوه بر این، نور بخش کوچکی از طیف الکترومغناطیسی است که چشم ما می‌تواند آن را تشخیص دهد. بخش‌های دیگر تابش الکترومغناطیسی که ممکن است آنها را بشناسید، امواج رادیویی، مادون قرمز، فرابنفش و اشعه ایکس و غیره هستند. اما چشم انسان نمی تواند این پرتوها را تشخیص دهد. چشمان ما فقط به نور که به آن نور مرئی نیز می‌گویند، حساس است.

توجه کنید که طیف نور مرئی چه بخش کوچکی را به خود اختصاص داده است.

سرعت نور چقدر است؟

نور مرئی و هر تابش طیف الکترومغناطیسی با سرعت ثابتی حرکت می‌کند که 299،792،458 متر بر ثانیه یا 186 هزار مایل در ثانیه است. رسیدن نور از ماه به زمین فقط 1.3 ثانیه و از خورشید 8 دقیقه طول می‌کشد.

نور سریع‌ترین سرعت شناخته‌شده را در جهان ما داراست و هیچ چیزی نمی تواند به این سرعت برسد. با این حال اجسام مادی می‌توانند به سرعت نور نزدیک شوند.

بخش جذاب !

وقتی اجسام به سرعت نور نزدیک می‌شوند، قوانین فیزیک کلاسیک دیگر کارایی ندارند. پس اینجاست که نظریه نسبیت اینشتین وارد می‌شود. این نظریه توصیف می‌کند که وقتی اشیا به سرعت نور نزدیک تر می‌شوند چه اتفاقی می‌افتد.

چگونه رنگ‌ها را می‌بینیم؟

نور مرئی نه تنها امکان مشاهده اشیا بلکه دیدن رنگهای بسیار متنوع آنها را نیز برای ما امکان پذیر می‌کند. نور مرئی از طول موج 700 نانومتر شروع و به 400 نانومتر ختم می‌شود. رنگ‌هایی که می‌توانیم ببینیم نیز بین طول موج 700 نانومتر (رنگ قرمز تیره) تا 400 نانومتر (رنگ آبی تیره) متغیر هستند.

رنگ‌هایی که می‌بینیم ممکن است طول موج منفرد از نور یا مخلوطی از چندین طول موج باشد. به عنوان مثال، نور خورشید مخلوطی از تمام طول موج‌های نور است و ما آن را به صورت نور سفید می‌بینیم. با بررسی تصویر طیف نور بالا درمیابید که هیچ رنگ سفیدی وجود ندارد، فقط ترکیبی از رنگ‌هاست.

 چرا اشیا رنگ‌های متفاوتی دارند؟

همانطور که از بحث بالا دریافتید نور سفید ترکیبی از رنگ‌ها است. بنابراین، هنگامی که این نور سفید بر روی یک جسم می‌افتد، برخی از رنگ‌های نور را جذب می‌کند و رنگ‌های باقی مانده را به اطراف منعکس می‌کند. وقتی چشمان ما نور منعکس شده را می‌گیرند، رنگ جسمی که نور را  منعکس کرده است می‌بینند.

به عنوان مثال، هنگامی که نور به جعبه سبز برخورد می‌کند، تمام رنگ‌های نور را جذب می‌کند و فقط رنگ سبز را منعکس می‌کند. در نتیجه ما آن را سبز می‌بینیم. به طور مشابه، اجسام سیاه رنگ تمام رنگ‌های نور را جذب می‌کنند، بنابراین ما آن را سیاه می‌بینیم. علاوه بر این، اجسام سفید رنگ اصلا رنگی را جذب نمی کنند، بنابراین ما آنها را سفید می‌بینیم.

برخی از مواد وجود دارند که نور را جذب نکرده یا آن را منعکس نمی کنند. در نتیجه، می‌توانیم آن سوی این اشیا ببینیم. به این اجسام شفاف می‌گویند، مثل شیشه.

چگونه نور به ما کمک می‌کند

اولین فایده‌ای که به ذهن همه می‌رسد این است که نور به ما و همه موجودات روی زمین برای دیدن اشیا و محیط کمک می‌کند. علاوه بر آن، نور فواید مهم دیگری نیز دارد که عبارتند از:

• گرمای خورشید به صورت پرتو به زمین می‌رسد. این پرتوها توسط جو و زمین جذب می‌شوند تا دمای مناسب زندگی در زمین حفظ شود. بدون آن گرما، همه چیز مانند سیاره پلوتون، منجمد می‌شود.
• گیاهان با نور خورشید، فتوسنتز می‌کنند که نه تنها غذای خود بلکه اکسیژن را نیز برای انسان تولید کنند.
• ما از صفحات خورشیدی برای تولید برق از نور استفاده می‌کنیم.
• ما از تجزیه و تحلیل طیف‌ سنجی تابش الکترومغناطیسی که از فضا می‌‌آید برای مطالعه سیارات دور، ستاره‌‌ها و کهکشان‌‌ها استفاده می‌‌کنیم.

حقایق جالب

• سرعت نور با ورود به محیطی مانند هوا، شیشه و الماس کاهش می‌یابد.
• مورچه‌ها می‌توانند ناحیه فرابنفش نور را ببینند که انسان قادر به آن نیست.
• «ابن هیثم» دانشمند مسلمانی بود که برای اولین بار کشف کرد که ما اجسام را به دلیل نوری که به چشمانمان می‌‌آید می‌‌بینیم. قبل از وی، تصور می‌شد که ما اشیا را می‌بینیم چرا که چشم‌هایمان پرتوهایی منتشر می‌کنند که به اجسام اطراف برخورد می‌کند. ابن هیثم را پدر اپتیک (علم نور) نیز می‌دانند.