گروه آموزشی علوم تجربی راهنمایی شهرستان دشتستان
علوم
درباره وبلاگ


علوم
آخرین مطالب
آرشيو وبلاگ
نويسندگان

فصل 6 – مواد سازنده ي سنگ كره



كاني ها :

به مواد جامدي كه بطور خالص از كره زمين بدست مي آيند موجودات زنده در بوجود آمدن آنها دخالتي ندارند. كاني گويند. هر كاني از يك عنصر يا تركيب شيميايي چند عنصر با هم بوجود مي آيد و يك يا چند كاني با هم، سنگ ها را تشكيل مي دهند.





تاكنون بيش از 3000 نوع كاني، كه در ساختار سنگ كره زمين بكار رفته اند،‌شناسايي شده است. انسان براي بدست آوردن مواد خام مورد نياز از صنايع مختلف،‌مصالح ساختماني ،‌كودهاي شيميايي،‌داروسازي،‌جواهر سازي و ... از كاني ها استفاده مي كند.




فكر كنيد :
1 – كداميك از مواد زير كاني هستند و كداميك كاني نيستند؟

آب يخ نمك خوراكي نفت شيشه مرواريد مغزمداد گچ جيوه طلا شكر الماس
* * * * * *





تشكيل كاني ها:

نمك باقي مانده در ته ظرف و زنگ روي ميخ آهني دو نوع كاني هستند كه بر اثر تغييراتي كه در آب شور و ميخ رخ داده است بوجود آمده اند.

مشاهده كنيد :
1 – مقداري آب دريا يا چاه را در ظرفي بريزيد، سپس ظروف آب را در محل گرمي قراردهيد تا آب آن بخار شود. در ته ظرف چه مي بينيد؟
2- يك ميخ آهني را به مدت چند روز در يك محل مرطوب قراردهيد،‌روي ميخ چه مي بينيد؟
- در ته ظرف مقداري نمك رسوب مي كند.
- روي ميخ زنگ مي زند.



كاني هاي اوليه :

در زير سنگ كره،‌لايه اي بسيار داغ و نرم به نام نرم كره وجود دارد. گاهي بر اثر عوامي مثل بالارفتن دما، مقداري از نرم كره ذوب مي شود. به اين مواد ذوب شده «ماگما» مي گويند. ماگما پس از تشكيل شدن به سمت بالا صعود مي كند و ممكن است راهي به سطح زمين بيابد يا داخل سنگ كره سرد شود. در اثر سرد شدن ماگما، كاني هاي اوليه بوجود مي آيند. كوارتز، ميكا و فلدسپات از كاني هايي هستند كه از انجماد مواد مذاب بوجود آمده اند. بنابراين ،‌از كانيهاي اوليه محسوب مي شوند.



كاني هاي ثانويه :

كانيهاي اوليه چون در دماي زيادي تشكيل مي شوند با شرايط سطح زمين سازگار نيستند و عواملي مانند آب و هوا،‌به سرعت روي آن ها اثر مي گذارد و آن ها را خرد و تجزيه مي كنند و به كاني هاي جديدي كه با سطح زمين سازگارترند،‌تبديل مي كند . به همين جهت به آن ها كاني هاي ثانويه مي گويند. كانيهاي رسي از كانيهاي ثانويه اند كه از تجزيه فلدسپات ها بوجود مي آيند.

بعضي از كاني هاي اوليه در آب حل مي شوند. ممكن است برخي مواد حل شده دوباره با يكديگر تركيب شوند يا به حد سير شده برسند،‌و در آب ته نشين گردند و دسته اي ديگر از كاني هاي ثانويه مانند نمك خوراكي (هاليت)،‌ژيپس (گچ) و كلسيت را تشكيل مي دهند. گروهي از كاني هاي ثانويه مانند گرافيت (مغز مداد) در اثر گرما و فشار زيادي كه تحمل كرده اند بوجود مي آيند.







شناسايي كاني ها:

كاني ها بسيار گوناگونند. براي شناسايي آن ها از برخي خواص فيزيكي و شيميايي آنها استفاده مي كنند.



شكل بلور :

از نظر علمي به اجسامي بلوري يا متبور گفته مي شود كه ذرات تشكيل دهنده ي آنها با نظم و قاعده معيني در كنار هم قرار گرفته باشند. در مقابل اجسام متبلور، اجسام غيرمتبلور قرار دارند كه طرز قرارگرفتن ذرات در آن ها، تابع قاعده ي معيني نيست و ذرات بطور نامنظم در كنار هم قرار گرفته اند.





يكي از مشخصات كاني ها،‌شكل بلوري آنهاست. يعني اتم هاي سازنده ي يك كاني به صورتي منظم پهلوي هم قرار مي گيرند و جسمي با سطح هاي صاف ايجاد مي كنند.







سختي :

سختي كاني ها را مي توان «مقاومت آن ها در برابر خراشيده شدن به وسيله ساير اجسام» تعريف كرد. بنابراين اگر دو كاني را روي هم بكشيم،‌آن كاني كه بتواند روي ديگري شيار يا خط بيندازد،‌سخت تر است.



رنگ :

كاني ها رنگ هاي متفاوتي دارند. حتي يك كاني ممكن است به علت داشتن مقدار ناچيزي ناخالصي به رنگ هاي متنوع ديده شود. با اين حال،‌برخي كاني ها به كمك رنگ مشخصي كه دارند، شناسايي مي شوند. براي مثال، گوگرد هميشه به رنگ زرد، ‌فيروزه هميشه به رنگ آبي فيروزه اي و گرافيك هميشه به رنگ سياه است.
رنگ گرد كاني ها در تشخيص كاني ها مؤثرتر است. براي اين كار ،‌كاني را روي جسمي كه سختي زيادي دارند مي كشند پس از روي رنگ خطي كه برجاي مي گذارد نوع كاني را تشخيص مي دهند.



مشاهده كنيد :
مقداري نمك خوراكي را روي شعله ي آتش بپاشيد،‌رنگ شعله چه تغييري مي كند؟

رنگ شعله زرد مي شود كه نشانگر وجود سديم در نمك طعام است.  

دو شنبه 23 آبان 1390برچسب:جان دالتون, :: 21:34 ::  نويسنده : بنیامین آزمون

 سال قبل از ثبت و اعلان استقلال آمريكا در سال 1766، جان دالتون در انگلستان متولد شد. خانواده او در يك كلبه كوچك گالي در روستايي زندگي مي‎كردند. در كودكي، جان به همراه برادرش در يك مزرعه كار مي‎كرد و در مغازه پدر در بافتن لباس او را ياري مي‎دادند. با وجود فراهم بودن اندكي از لوازم اوليه زندگي آنها خانواده فقيري بودند، بسياري از پسران فقير در آن زمان از داشتن تحصيلات محروم بودند، اما جان توانست با خوش‎شانسي در مدرسه‎اي در همان نزديك زادگاهش مشغول تحصيل شود.

در سال 1766، تنها از هر 200 نفر، يك نفر قادر به خواندن بود. جان دانش‎‎آموزي خوب بود و به يادگيري علاقه زيادي نشان مي‎داد. آموزگاران نيز او را به يادگيري تشويق مي‎كردند. در 12 سالگي، او اولين مدرسه خود را در شهري نزديك محل اقامتش باز كرد اما به خاطر كمبود پول مجبور به بستن آنجا و كاركردن در مزرعه عمه‎اش شد.

3 سال بعد، به همراه برادر بزرگتر و يكي از دوستانش مدرسه‎اي را در 0كندال) Kendall انگليس باز كرد. به تدرس انگليسي. لانتين، يوناني، فرانسوي و 21 موضوع علمي و رياضي پرداخت. جان به يادگيري طبيعت و هواي اطراف خود مي‎پرداخت. او پروانه‎ها، حلزون‎، و ... را جمع‎آوري مي‎كرد.جان دالتون پي برد كه دچار كورنگي ست و به يادگيري آن روي آورد. در 1793، جان به عنوان معلم خصوصي به منچستر رفت و در كالج جديد مشغول به تدريس شد. و در آنجا به مشاهده رفتار گازها پرداخت.

او به عناصر و اجزاء مختلف و چگونگي درست شدن آنها انديشيد. جان نظريه‎اي داشت كه بر طبق آن، هر عنصري از اتم‎هاي مجزا تشكيل شده و تمام عناصر با يكديگر متفاوت هستند زيرا اتم‎هاي سازنده هر كدام از آنها، با ديگري متفاوت است.

او فكر مي‎كرد كه هر عنصري وزن مخصوص مي‎دارد، زيرا از اتم‎هاي متفاوتي تشكيل شده.در سال 1808، جان دالتون كتابي با مضمون، "نظامي نوين در فلسه شيمي" منتشر كرد كه در آن وزن بسياري از اتم‎هاي شناخته شده را جمع‎آوري و ليست كرده بود. مقدار عددي وزن‎هايي كه او محاسبه كرده كاملاً دقيق نبودند، اما مبنايي بودند براي "جدول دوره‎اي پيشرفته"، اگرچه بسياري نظريه دالتون در مورد ساختار اتم را نپذيرفتند، اما وي بر تحقيقات خود براي دفاع از نظريه‎اش ادامه مي‎داد.

جان دالتون در سال 1844 درگذشت، او با افتخار در انگلستان به خاك سپرده شد. بيش از 000/400 نفر بدن بي‎جان او را هنگام قرار گرفتن در تابوت مشاهده كردند. به عنوان آخرين تجربه و آزمايش، او از كالبد شكافي استفاده كرد تا دليل كورنگي خود را پيدا كند. او ثابت كرد كه چشمان او دليل اين او نمي‎باشند، بلكه اشكال از قوه درك و احساس بينايي او در قسمتي از مغز او بود كه از كار افتاده بود. حتي تا لحظات آخر زندگي. او به گسترش علم و دانش كمك كرد.

امروز، دانشمندان در هر جا، نظريه دالتون درباره ساختار اتم را مورد قبول مي‎دانند. يك پسر ساده روستايي روش جديدي براي انديشيدن و نگاه كردن به عالم هستي و چگونگي كاركرد آن را به مردم و اهل دانش نشان داد.

منبع :www.tavanir.org.ir

 

دو شنبه 23 آبان 1390برچسب:كسوف و خسوف, :: 21:27 ::  نويسنده : بنیامین آزمون

گرفت‌هاي ماه و خورشيد از بدو تمدن بشري هميشه زيبا و جذاب به شمار نيامده است و چون اين پديده با اوضاع طبيعي اين دو جرم مهم آسمان زمين منافات داشته، لذا آن را شوم مي‌پنداشتند. ولي اكنون اين پديده فرصت زيبايي است تا انسان‌ها را با اين طبيعت فرموش شده آشتي دهد.

نوشتن پيش‌گزارش كار مرسومي است كه در جامعة نجوم آماتوري براي رد و بدل كردن يك‌سري اطلاعات پيش‌رصدي ارزشمند انجام مي‌شود. در گرفت‌هاي ماه و خورشيد نيز وضعيت به همين منوال است و اگر دقت كنيد بولتن‌هاي مفصلي در دنيا براي آن تهيه مي‌شود.
 


 
كسوف و خسوف چگونه رخ مي‌دهد؟
همان‌طور كه مي‌دانيد اجسام اطراف ما دو حالت دارند. يا منير هستنيد و از خود نور ساطح مي‌كنند و يا غيرمنير هستند و نور اجسام منير اطراف خود را منعكس مي‌كنند و از طريق نور آن‌ها سايه توليد مي‌كنند. در فضاي منظومة شمسي، خورشيد پرتو افشاني مي‌كند و اجسام كدري مانند ماه و زمين نور آن را باز تابش مي‌كنند و در خلاف جهت تابش آن سايه نيز توليد مي‌كنند. زمين در مداري بيضي شكل به دور خورشيد مي‌گردد كه از ديد ناظرين بر روي سطح آن به نظر خورشيد در حال چرخش است؛ اين مدار در اصطلاح دايرة‌البروج (دايره انقلاب خورشيدي) نام دارد. ماه نيز در مداري بيضي شكل به دور زمين مي‌گردد. حال در اين صورت اگر ماه از فضاي بين خورشيد و زمين عبور كند سايه ماه بر زمين مي‌افتد و كسوف روي مي‌دهد و اگر زمين در بين ماه و خورشيد قرار گيرد سايه زمين بر ماه مي‌افتد و شاهد يك خسوف خواهيم بود. اما فاصلة زمين از خورشيد آن‌قدر كم است كه ما ابعاد خورشيد را مي‌توانيم تشخيص دهيم. لذا علاوه بر سايه، نيم‌سايه نيز در اطراف ماه و زمين به‌وجود مي‌آيد.
 
  چرا در هر ماه شاهد گرفت نيستيم؟
صفحة مداري ماه و زمين منطبق بر هم نيستند و به اندازه‌ي 2/5 درجه با يكديگر فاصله دارند. پس اين دو صفحه در دو نقطه همديگر را قطع مي‌كنند كه در اصطلاح به گره‌هاي صعودي (زماني كه ماه در حال رفتن از جنوب دايرة‌البروج به شمال آن است) و نزولي (زماني كه ماه در حال رفتن از شمال دايرة‌البروج به جنوب آن است) مشهورند. در واقع اگر يكي از گره‌ها در ميان زمين و خورشيد و ماه نيز همزمان در پايان ماه قمري باشد، شاهد يك كسوف خواهيم بود. و همزمان اگر ماه در حالت بدر باشد در گرة مقابل شاهد يك خسوف خواهيم بود. قطر زاويه‌اي ماه و خورشيد در آسمان 5/0 درجه قوسي است و حال اگر صفحة مداري ماه بر صفحة مداري زمين منطبق بود يا زاويه‌اي كمتر از نيم‌درجه داشت، آنگاه ما هر ماه شاهد يك خسوف در وسط و يك كسوف در پايان ماه قمري بوديم.
 ولي اين گره‌ها به دليل حركت زمين به دور خورشيد جاي ثابتي در آسمان ندارند. در واقع ماه زماني‌كه در مدت 21222/27 (ماه گره‌اي) يك دور كامل به گرد مدار خود مي‌چرخد، در اين مدت خورشيد در آسمان زمين تقريباً به اندازه‌ي 30 درجه جابه‌جا شده است و ماه ناچار است كه دو روز ديگر وقت صرف كند تا به خورشيد برسد كه اين مدت به طور متوسط برابر 53056/29 (ماه هلالي) است. با توجه به اين مسأله، گره‌هاي ماه از ديد ناظرين بر روي زمين حركت قهقرايي (پس‌رونده) پيدا مي‌كنند و اين گره‌ها هر ماه حدود 30 درجه در آسمان به سمت غرب حركت مي‌كنند. به وضوح مشخص است كه در عرض گذشت شش ماه گره‌ها دوباره در امتداد زمين و خورشيد قرار مي‌گيرند و تنها كافي است كه ماه در نزديگي يكي از گره‌ها باشد تا حداقل يك كسوف و يك خسوف را شاهد باشيم.
  
 اين نظم در رخ دادن گرفتگي باعث به وجود‌آمدن دوره‌هاي منظمي در تكرار گرفتها مي‌شود. اين دوره‌ها ممكن است كوتاه و يا طولاني باشد. دوره‌هاي كوتاه مدت عبارتند از 1- دورة رشته‌اي و 2- دورة 47 ماه قمري. و دوره‌هاي بلند مدت عبارتند از: 1- دورة ساروس (Saros) و 2- دورة اينكس (Inex). اين دوره‌ها از نظم كوتاه و طولاني حاصل از حركت گره‌ها ايجاد مي‌شود. حال بهتر است كه با تعدادي از اين دوره‌ها آشنا شويم.
دوره‌ي كوتاه مدت رشته‌اي
اين دوره را در واقع زير مجموعة دروه‌هاي ساروس و اينكس مي‌نامند. اين مجموعه نظمي جالب دارد كه هر شش ماه قمري تكرار مي شود. در واقع اين مجموعه كوتاه‌ترين دوره را براي تكرار گرفتگي بيان مي‌كند. (5 Inex-8 Saros=6)
روز 8794365/176=5/6×212221/27
روز 183534/177=6×530589/29
روز 304/0= 8794365/176- 183534/177
درجه 022/4=212/27÷360×304/0
براي مثال در خورشيد‌گرفتگي هر رشته‌ي اين مجموعه با يك كسوف جزئي در يكي از قطبين زمين آغاز مي‌شود و كسوف بعدي در گرة مخالف و در سوي ديگر قطبين زمين كار را ادامه مي‌دهد و هر يك از اين دو گره رفته رفته به استوا نزديكتر شده و پس از عبور از استوا در سوي مخالف قطبين زمين به پايان مي‌رسد. چون در هر گرفت، گره به مقدار 022/4 درجه به سمت شرق حركت مي‌كند پس ديري نمي‌پايد كه با حدود 8 تا 9 گرفت، رشته به سرعت تمام مي‌شود و چون حركت گره جلورونده است پس نزديك به اتمام يا بعد از اتمام رشته، دورة بعدي يك ماه زودتر آغاز مي‌شود كه در تقويم قمري به طور واضح مشهود است. در اين جابه‌جايي رشته، ممكن است باعث شود كه در عرض يك ماه دو گرفت داشته باشيم و در واقع چون جايه‌جايي شش ماه بعد در گره مخالف رخ مي‌دهد پس ممكن است در يك سال قمري چهار كسوف يا خسوف رخ دهد. در هر رشته، معمولاَ ابتدا با چند كسوف غير مركزي (جزئي و نيمسايه‌اي) آغاز مي‌شود و سپس رشته به طرف كسوف‌هاي مركزي (كلي و حلقوي) پيش مي‌رود و سپس رشته با چند كسوف غير مركزي پايان مي‌يابد. حتي اگر در آغاز و پايان رشته شاهد كسوف مركزي باشيم آن كسوف در قطبين زمين رخ مي‌دهد. در جدول زير حركت رشته‌اي را در دوره‌هاي ساروسي مشاهده مي‌كنيد.
ساروس‌هاي پير در بالا، ساروس‌هاي ميان‌سال در وسط و ساروس‌هاي جوان در پايين جدول قرار دارند. جال‌است بدانيد كه با گذشت 5 رشته يك دورة ساروس تكرار مي‌شود.
  
دوره‌ي بلند‌مدت ساروس: در دوره‌ي ساروس بعد از سپري شدن 223 ماه قمري و 242 ماه گره‌اي، گره‌ي صعودي و نزولي تقريباً در مكان سابق خود در فضا قرار مي‌گيرند.
روز 357/6585=242×212221/27
روز 321/6585=223×530589/29
روز 036/0= 322/6585- 357/6585
درجه 478/0=212/27÷360×035/0
در واقع در يك دوره‌ي ساروسي كه 03/18 سال شمسي (تقريباً 18 سال و 10 يا 11 روز و 8 ساعت) طول مي‌كشد، خط گره به دليل پيشي گرفتن ماه گره‌اي از ماه هلالي با اختلاف 478/0 درجه به سمت شرق جابه‌جا مي‌شود و با اختلاف 8 ساعت، باعث جابه‌جايي 120 درجه‌اي مسير گرفت به سمت غرب بر روي زمين مي‌شود. در يك دوره‌ي ساروسي مربوط به كسوف، اگر ماه در گره‌ي صعودي باشد كسوف از قطب جنوب زمين با چند كسوف جزئي كار خود را آغاز مي‌كند و بعد از گذشت 69 تا 83 گرفت در قطب شمال زمين كار خود را به پايان مي‌رساند و متعاقباً در گره‌ي نزولي برعكس اين حالت رخ مي‌دهد و با اين حساب هر دوره ساروسي تقريباً عمري بين 1200 تا 1500 سال دارد. براي نمونه در تصوير زير دوره‌ي ساروس 139 (كسوف 09 فروردين 1385 از اين چرخه است) را مشاهد مي‌كنيد كه گرفت‌هاي مركزي آن، چگونه طي 1262سال كره‌ي خاكي ما را در مي‌نوردد.
 
دوره‌ي بلند‌مدت اينكس: اين دوره در قبال دوره‌ي ساروس از شهرت بسيار پايين اما از دقت بيشتري برخوردار است و توسط «ون دنبرگ» كشف شده است و برتري آن اين است كه هر دو گره‌ي صعودي و نزولي را پوشش مي‌دهد. اين دوره بعد از سپري شدن 358 ماه قمري و 5/388 ماه گره‌اي يكي در ميان در دو گره‌ي متفاوت روي مي‌دهد.
روز 948/10571=5/388×212221/27
روز 951/10571=358×530589/29
روز 003/0= 948/10571- 951/10571
درجه 040/0=212/27÷360×003/0
در واقع بر عكس دوره‌ي ساروس هر كسوف در اين رشته به اندازه‌ي 040/0 به سمت شرق جابه‌جا مي‌شود (حالت پيش‌رونده). اين مقدار برابر 945/28 سال شمسي (28 سال و 344 روز و تقريباً 23 ساعت) است. در يك دوره‌ي اينكس كسوف‌ها دقيقاً يكي در ميان در دو قطب مخالف زمين تكرار مي‌شوند. در واقع اين مجموعه از ابتدا از قطبين زمين با حدود 140 كسوف جزئي آغاز مي‌شود و پس از حركت به سمت استوا و مركزي شدن كسوف، در حدود 250 كسوف به سمت استوا روي مي‌دهد و پس از آن، مجموعه با 250 كسوف مركزي ديگر دوباره به سمت قطبين بر مي‌گردد و سپس دوباره به سمت استوا تغيير مسير داده و با 140 كسوف جزئي به پايان مي‌رسد. به دليل حركت بسيار آهستة گره‌هاي اين چرخه (040/0 درجه) در هر دوره، تناوب فوق به قدري وسيع است كه مي‌تواند بسياري از دوره‌هاي ساروسي را در خود جاي دهد. در مجموع دوره‌ي اينكس مي‌تواند حاوي 780 كسوف باشد كه عمري بالغ بر 23 هزار سال خواهد داشت! در جدول زير كه توسط «ون دنبرگ» تهيه شده در ستون‌هاي عمودي دوره‌هاي ساروس و در ستون‌هاي افقي دوره‌هاي اينكس قرار دارد. با دو خط وصل شده نيز مي‌توانيد دورة رشته‌اي را در اين جدول بيابيد.
  
 «ون دنبرگ» در تحقيقات خود متوجه شد كه به طور متوسط ابتداي هر دوره‌ي اينكس (هر 29 سال يك‌بار) يك ساروس جديد شكل مي‌گيرد.
 
دورة رشته‌اي در گرفت‌هاي ماه به چه شکل است؟
در يك دوره‌ي رشته‌اي، نظم حاصل از روي‌داد خسوف در هر 6 ماه قمري ملاك قرار مي‌گيرد. در اين دوره به دليل حركت قهقرايي (بازگشتي) گره‌هاي ماه بر روي دايرة‌ابروج كه دليل آن فاصله‌ي به وجود آمده در ماه گره‌اي و ماه قمري كه معادل 30 درجه در هر ماه است، شرايط روي‌داد خسوف هر شش ماه فراهم مي‌شود. لذا هر شش ماه بايد انتظار روي‌داد يك خسوف را داشته باشيم. ولي اين چرخش دقيق نيست و در هر دوره، گره‌‌هاي صعودي و نزولي بر روي نيمسايه و سايه‌ي زمين حركتي پيش‌رونده دارند. يك رشته زماني آغاز مي‌شود كه گره‌ي ماه در ابتداي رشته باشد و معمولاً آغاز رشته اغلب با يك خسوف نيمسايه‌اي و در مواردي با خسوف جزئي است. سپس هر دو گره وارد مراحل مركزي خسوف مي‌شوند و در مركز رشته فقط خسوف كلي رخ مي‌دهد. در ادامه، گره‌ها به سمت خارج سايه پيش‌روي مي‌كنند تا جايي كه با رخ‌دادن چند خسوف ديگر كه اكثر آن‌ها جزئي و نيمسايه‌اي هستند رشته پايان مي‌يابد و دو گره ماه قبل وارد ميدان مي‌شوند و رشته‌ي جديد كار خود را آغاز مي‌كند. در واقع دليل عقب‌گرد خسوف‌ها در تقويم قمري را به همين علت شاهد هستيم. با اين حساب در يك رشته‌ي‌ ماه‌گرفتگي، حداقل 8 و حداكثر 9 خسوف رخ مي‌دهد.
 علي‌رغم تصور ما در خسوف نيز مانند كسوف طي يكسال شاهد حداقل 2 و حداكثر 5 خسوف هستيم. آخرين باري كه 5 خسوف در يكسال روي داده است به سال 1879 ميلادي باز مي‌گردد و در اين سال 4 خسوف نيمسايه‌اي به همراه يك خسوف جزئي مهمان آسمان شب بوده است. چنين اتفاقي تا قرن بيست و دوم و سال 2132 ميلادي تكرار نخواهد شد. آخرين باري كه 4 خسوف رخ داده است به سال 1991 ميلادي باز مي‌گردد و تا سال 2020 ميلادي نيز شاهد چنين رويدادي نخواهيم بود.
در جدول رشته‌اي، مركز رشته با رنگ زرد مشخص شده است. در مركز رشته همواره خسوف كلي روي مي‌دهد و نكتة قابل توجه در خسوف‌هاي بلند مدت، فرد بودن رشته است. مانند خسوف 26 تير 1379 كه طولاني‌ترين خسوف كلي قرن گذشته را به خود اختصاص داد. اگر رشته زوج باشد معمولاً يكي از خسوف‌هاي دو رديف، بيشترين مدت خسوف كلي را در رشته به خود اختصاص مي‌دهد.
  
دورة ساروسي در گرفت‌هاي ماه چگونه رخ مي‌دهد؟
در بررسي دورهاي حاضر ساروس در خسوف به اين نتيجه مي‌رسيم كه چرخه با حداقل 7 و حداكثر 24 خسوف نيمسايه‌اي آغاز مي‌شود. اگر قطر نيمسايه به حدي باشد كه ماه بتواند به‌طور كامل درون آن قرار گيرد آن‌گاه در نوع نادرتر خسوف نيمسايه‌اي، ماه به‌طور كامل وارد نيمسايه مي‌شود. سپس ماه در چرخه‌ي ساروسي رفته رفته به سمت سايه پيش روي مي‌كند و تا زماني كه ماه به‌طور كامل وارد سايه نشده، حداقل 6 و حداكثر 23 خسوف جزئي رخ مي‌دهد تا خسوف‌هاي كلي آغاز شود. سپس ماه درون سايه قرار مي‌گيرد و بسته به قطر سايه و ميزان حركت گره‌ها در هر دوره‌ي ساروسي، حداقل 11 و حداكثر 29 عدد خسوف كلي رخ مي‌دهد. سپس چرخه به سمت خسوف جزئي و خسوف نيمسايه‌اي پيش مي‌رود و پايان مي‌يابد. تعداد خسوف در يك چرخه‌ي ساروسي بين 71 تا 84 عدد است و عمر چرخه نيز بين حداقل 11/1262 سال و حداكثر 5/1496سال به طول مي‌انجامد. اما به راستي كداميك از انواع خسوف‌ها نادرتر رخ مي‌دهد. در بررسي انجام شده بر روي 5 هزار سال ماه گرفتگي به اين نتيجه مي‌رسيم كه علي‌رغم تصورات ما خسوف كلي با 87/28 درصد كمترين رخداد و خسوف نيمسايه‌اي با 59/36 درصد بيشترين رخداد را به خود اختصاص مي‌دهد. اين تفاوت‌ها چشمگير نيست و طي قرن‌هاي مختلف، سهم هر يك از خسوف‌ها اعم از نيمسايه‌اي، جزئي و كلي با يكديگر متفاوت است. در هر قرن نيز به‌طور متوسط 78/238 خسوف رخ مي‌دهد. در قرن حاظر اين مقدار 230 عدد (87 نيمسايه‌اي، 58 جزئي و 85 كلي) است كه از حد ميانگين پايين‌تر است.
 
چند نوع كسوف روي مي‌دهد؟
گرفت در ساير سيارات منظومة شمسي كه اقماري در اختيار دارند همواره رخ مي‌دهد. ولي يا آن‌قدر قرص قمر از خورشيد كوچكتر است كه نمي‌تواند آن را بپوشاند و يا آن‌قدر بزرگ است كه علاوه بر خورشيد، جو آن را نيز بپوشانند. اما بر روي زمين همه چيز از يك تصادف جالب و نادر آغاز مي‌شود. خورشيد در حدود 400 برابر از ماه بزرگتر است و در عين حال 400 برابر از ماه به زمين دورتر. پس از ديد ناظرين زميني قطر ظاهري ماه و خورشيد در آسمان هم اندازه به‌نظر مي‌رسد.
اما اين پايان كار نيست. چون ماه و زمين در مداري بيضي شكل به گرد خورشيد مي‌گردند و تغيير اين فواصل باعث افزايش و كاهش قطر ظاهري ماه و خورشيد در آسمان زمين مي‌گردند. به جدول زير دقت كنيد.اما اين پايان كار نيست. چون ماه و زمين در مداري بيضي شكل به گرد خورشيد مي‌گردند و تغيير اين فواصل باعث افزايش و كاهش قطر ظاهري ماه و خورشيد در آسمان زمين مي‌گردند. به جدول زير دقت كنيد. 
نسبت قرص خورشيد به ماه 691/400= (قطر ماه) 3474× (قطر خورشيد) 1392000
اندازه
اوج فاصله‌ي ماه از زمين
اندازه
متوسط فاصله‌ي ماه از زمين
اندازه
حضيض فاصله‌ي ماه از زمين
فاصله‌ي زمين از خورشيد
ماه
446/361
406700
414/382
384400
189/402
365500
147000000
دي
593/367
918/388
029/409
149000000
فروردين- مهر
740/373
421/395
869/415
152000000
تير
 
تير
همان‌طور كه ملاحظه مي‌كنيد در فواصل مختلفي كه ماه از زمين و زمين از خورشيد دارد، حالات متفاوتي روي مي‌دهد. اگر قطر ماه و خورشيد با يكديگر برابر يا قطر ماه بزرگتر باشد در اين صورت كسوف كلي رخ مي‌دهد. همان‌طور كه در جدول بالا مي‌بينيد بهترين زمان براي ديدن كسوف كلي زماني است كه ماه و زمين هر دو در حضيض فاصله‌ي خود قرار داشته باشند. آنگاه كافي است تا كسوف از ناحيه استوا عبور كند تا شاهد 07 دقيقه و 31 ثانيه كسوف كلي باشيم. در كسوف كلي محيط پيرامون ما تاريك مي‌شود و گويي شب فرا رسيده است. خورشيد فروزان كاملاً تاريك شده و تاج خورشيد كه در نور مرئي خورشيد ديده نمي‌شود بر گرد آن پديدار مي‌گردد. ثانيه‌هايي قبل و بعد از كسوف نيز دانه‌هاي بيلي كه حاصل تابش خورشيد از پشت دهانه‌ها و كوه‌هاي ناهموار ماه است پديدار مي‌گردند و منظره‌اي به يادماندني به جا مي‌گذارند.
 
اگر قرص ماه از خورشيد كوچكتر باشد ديگر نمي‌تواند آن را بپوشاند و ناچار است سطح خورشيد را طي طريق (ترانزيت) كند كه در بهترين حالت حلقه‌اي از خورشيد بر گرد ماه مي‌ماند. به اين شكل از كسوف، حلقوي گويند. اگر زمين در حضيض و ماه در اوج مداري خود باشند، آنگاه حلقه‌ي بسيار كلفتي از خورشيد تشكيل مي‌شود. در اين صورت كسوف حلقوي با بيشينه‌اي معادل 12 دقيقه و 30 ثانيه اتفاق مي‌افتد. در كسوف حلقوي بروز هلال نادر خورشيد از زيبايي‌هاي آن محسوب مي‌شود.
 
حال اگر قطر ماه و خورشيد خيلي نزديك به هم باشد آن‌گاه اين انحناي زمين است كه با دور‌شدن و نزديك شدن سايه ماه به زمين باعث ايجاد يك كسوف مخلوط كلي- حلقوي مي‌شود. در اين حالت در ابتدا و انتهاي مسير، ماه نمي‌تواند قرص خورشيد را بپوشاند و شاهد كسوف حلقوي خواهيم بود. ولي در وسط مسير قطر ماه كمي بزرگتر شده و ثانيه‌هايي خورشيد را در پس خود پنهان مي‌كند. در مسير حلقوي، به دليل هم‌اندازه بودن سطح ماه و خورشيد دانه‌هاي بيلي به وفور ديده مي‌شود. در مسير كلي نيز به دليل كوچك بودن مخروط سايه، هوا بسيار روشنتر از كسوف‌هاي كلي ديگر است و ممكن است به دليل هم اندازه بودن سطح ماه و خورشيد شاهد پديده‌ي نادر دو حلقه‌ي الماس باشيم.
 
 در واقع كسوف كلي حلقوي در يك چرخه‌ي ساروسي باعث تغيير نوع كسوف در ادامه‌ي دوره مي‌شود كه بسته به نوع چرخه كه فاصلة ماه از زمين در حال كاهش باشد و يا افزايش از حلقوي به كلي و از كلي به حلقوي تغيير مي‌يابد.نوع چهارم كسوف‌ها جزئي است. كسوف جزئي در حالتي رخ مي‌دهد كه مخروط سايه در فضا قرار دارد و تنها نيمسايه است كه به زمين مي‌رسد. در اين حالت تمام مناطق واقع در مسير كسوف شاهد يك كسوف جزئي هستند و هر چه زمين به مخروط سايه معلق در فضا نزديك‌تر باشند، درصد پوشيدگي بيشتري از ماه (كه در قطبين زمين قرار دارد) را شاهد خواهيم بود. البته نيمسايه ماه در هر سه كسوف قبلي كه توضيح داده شد نيز وجود دارد و باعث كسوف جزئي مي‌شود و مناطقي كه در مخروط سايه قرار ندارند كسوف را به صورت جزئي خواهند ديد.
  
چند نوع خسوف روي مي‌دهد؟
همان‌طور كه در قسمت‌هاي قبل ذكر شد، پديده‌ي خسوف يا ماه گرفتگي زماني رخ مي‌دهد كه ماه از نيمسايه يا سايه‌ي زمين عبور كند. در اين حالت بسته به نوع عبور ماه سه نوع خسوف رخ مي‌دهد. اگر قسمت يا تمام ماه وارد نيمسايه زمين شود، خسوف نيمسايه‌اي روي مي‌دهد كه در اين حالت تنها از درخشندگي ماه مقداري كاسته مي‌شود. غلظت نيمسايه از خارج به داخل افزايش مي‌يابد، لذا هر چه ماه بيشتر وارد نيمسايه شود، مقدار كاسته‌شدن نور ماه (مانند خسوف 24 اسفند 1384) بارزتر خواهد بود.
 
نوع ديگر خسوف، به شكل جزئي روي مي‌دهد. در خسوف جزئي، ماه ابتدا وارد نيمسايه شده، ولي قسمتي از ماه وارد سايه‌ي زمين مي‌شود. در خسوف جزئي ماه بيشتر از ساير مواقع در لبه‌هاي سايه‌ي زمين حركت مي‌كند و فرصت بيشتري را براي بررسي مقدار غلظت جو زمين بر روي ماه فراهم مي‌آورد.
 
نوع آخر خسوف به صورت كلي روي مي‌دهد. در اين حالت تمام قرص ماه پس از ورود به نيمسايه به سايه نيز وارد مي‌شود. به علت وجود جو در اطراف زمين، انكسار نور قرمز خورشيد در جو زمين در امواج بلند به سطح ماه مي‌رسد و باعث روشن‌ و قرمز بودن ماه در حين خسوف كلي مي‌شود. ولي ماه در حين چند گرفت كلي رنگ مشابهي ندارد و عواملي همچون ميزان غبار موجود در جو و نحوه‌ي عبور ماه از درون سايه و همچنين قرار‌گيري ماه در اوج و حضيض باعث تيره‌تر يا روشن‌تر شدن ماه در حين گرفت كلي مي‌شود.
 
دو شنبه 23 آبان 1390برچسب:شکست نور, :: 21:12 ::  نويسنده : بنیامین آزمون

اگر از كنار استخر پر از آب به كف استخر نگاه كنيد و در همان حال به تدريج از كنار استخر دور شويد، احساس مي كنيد كه كف استخر دارد بالا مي آيد و عمق آب كم مي شود. مشاهده ي پديده هايي از اين قبيل به سبب پديده هاي شكست نور.
نور در يك محيط همگن بصورت مستقيم و با سرعت ثابت حركت مي كند، هر گاه محيط تغيير يابد، سرعت نور نيز تغيير كرده و نور منحرف مي گردد و در مسير جديد بر خط راست حركت مي كند. تغيير مسير پرتو نور به هنگام عبور از يك محيط به محيط ديگر را شكست نور گويند.

 پرتوهاي نور از آب به هوا وارد مي شوند. پرتو AC را پرتو تابش و پرتو CB را پرتو شكست مي ناميم. زاويه ي بين پرتو تابش و خط' NN (خط عمود بر سطح جدايي در محيط در نقطه ي تابش نور) را زاويه ي تابش (i) و زاويه ي بين پرتو شكست و' NNرا زاويه شكست (r) مي ناميم.
در شكل (5-4) تابش نور از محيط (1) به محيط (2) (محيط غليظ) نشان داده شده است.


 

همانگونه كه مي بينيد هنگام تابش نور از هوا به آب ، پرتو شكست به خط عمود نزديك مي شود، زاويه ي بين امتداد پرتو تابش و پرتو شكست را زاويه ي انحراف مي ناميم و آن را با D نشان مي دهيم، در شكل (5-3) ديده مي شود كه D=r-I در شكل (5-4) و D=ir-r است.


قانون هاي شكست نور :

i = r = 0
D = 0

نسبت سينوس زاويه ي تابش به سينوس زاويه ي شكست، براي پرتوهايي كه از يك محيط شفاف (محيط A) وارد محيط شفاف ديگري (محيط B) مي شوند مقداري ثابت است. اين مقدار ضريب شكست محيط B نسبت به محيط A مي گويند و آن را با n نشان مي دهند ضريب شكست n بستگي به جنس دو محيطي دارد كه نور از يكي وارد ديگري مي شود.
ضريب شكست يك محيط نسبت به خلاء( يا بطور تقريبي هوا ) را ضريب شكست مطلق آن محيط گويند . يعني :

ضريب شكست مطلق يك محيط شفاف
 

n = sin i (در هوا) (1-5)-> n2 / n1
sin r (در محیط شفاف)

 
 


2 – پرتو تابش خط عمود بر سطح جدا كننده ي در محيط، در نقطه ي تابش و پرتو شكست در يك صفحه واقعند.
در رابطه اگر محيط اول هوا باشد، با توجه به اينكه ضريب شكست هوا برابر يك است، رابطه ي فوق به اين صورت نوشته مي شود:

N = 1 N = N SIN i / SIN r = n / 1 => SIN i = SIN r = n

5-2 – عمق ظاهري و واقعي :
شكل (5-9) مكان واقعي و ظاهري يك ماهي را در آكواريوم نشان مي دهد. همان طور كه مي بيند، گربه ماهي را بالاتر از مكان واقعي خود مي بيند و ماهي نيز گربه را دورتر از مكان واقعي خود مشاهده مي كند.



شما نيز احتمالاً تجربه كرده ايد هنگامي كه از هوا به جسمي در داخل آب نگاه مي كنيم آن جسم به سطح آب نزديك تر و وقتي كه از داخل آب به جسمي در هوا نگاه مي كنيم ، دورتر به نظر مي رسد.

شكست نور باعث مي شود تا جسم غوطه ور دو ماهي با قريب شكست بالا، نزديك تر از محل واقعي خود ، نسبت به سطح ديده مي شود. اين كوتاه بيني (عمق ظاهري) به دليل شكست نور تابيده شده از جسم در عمق XO به هنگام خارج شدن از مايع مي باشد، در اين شكست پرتو نور از خط عمود دور مي شود و به چشم ما مي رسد و به نظر مي رسد كه نور تابيده شده از محل تصوير مجازي كه بالاي جسم مي باشد آمده است و ما جسم را نزديك تر از محل واقعي خود نسبت به سطح آب مشاهده مي كنيم.
با استفاده از قانون شكست نور و زاويه هاي تابش و شكست I,r مي توانيم بنويسيم :

sin i / sin r = 1/n (2-5)
با توجه به شكل (5-10)
 


زاويه AOB برابر با زاويه تابش I و زاويه AOB برابر با زاويه ي شكست r است. در مثلث هاي قائم الزاويه ي AOB,AO'B با توجه به تعريف سينوس يك زاويه مي توانيم بنويسيم.

در نتيجه داريم :



اگر زاويه تابش و شكست r به اندازه كافي كوچك باشندف يعني بتوان تقريباً به سکه به طور عمودي نگاه كرد است . بنابراين خواهيم داشت:

OB≈OA , O'B ≈ O'A
: یعنی
 

عمق واقعی = عمق ظاهری
ضریب شکست محیط شفاف

 


مثال :
عمق واقعي يك استخر 5/1 m است. اگر ضريب شكست آب برابر3/1باشد، عمق واقعي استخر را محاسبه كنيد.
حل :
 
O'A = OA / N
1/5 = OA / 1.3
OA ≈ 2m
 
HTML clipboard v\:* { behavior: url(#default#VML) } o\:* { behavior: url(#default#VML) } .shape { behavior: url(#default#VML) } table.MsoNormalTable {mso-style-parent:""; font-size:10.0pt;"Times New Roman"; }

5-3- رابطه ي شكست نور با تغيير سرعت نور در دو محيط:
سرعت انتشار نور در خلاء بيشتر از سرعت انتشار نور در هر محيط شفاف ديگر است. سرعت انتشار نور در خلاء تقريباً 000/300 كيلومتر بر ثانيه است. يعني نور در خلاء فاصله هاي 300000 را در مدت يك ثانيه مي پيمايد. سرعت نور در هوا تقريباً همين مقدار است. در محيط هاي شفاف مثل آب، شيشه و سرعت نور كمتر از سرعت نور در هوا است.



علت شكست نور هنگامي كه به طور مايل از يك محيط شفاف به محيط شفاف ديگر گذر مي كند، همين تفاوت سرعت نور در دو محيط است.
نسبت سرعت نور در هوا به سرعت نور در يك محيط شفاف همان ضريب شكست است.
 
 

سرعت نور در هوا = ضریب شکست ماده شفاف
سرعت نور در ماده شفاف

 

اگر سرعت نور در هوا c و سرعت نور در ماده ي شفاف V باشد داريم .

n = c/v (3-5)

هر قدر ضريب شكست ماده ي شفاف بيشتر باشد، سرعت نور در آن محيط كمتر است، در نتيجه نور بيشتر شكسته مي شود و زاويه ي انحراف بيشتر مي شود.

مثال : با استفاده از جدول (5-2) ضريب شكست آنرا حساب كنيد:


C=300,000 km/s , v=225000 km/s , n=?
n = c/v = 300 , 000 / 225000 = 300 /225
n = 4/3 ضريب شكست آب



بازتاب و زاويه حد و سراب و ...
ضريب شكست نسبي :
نسبت ضريب شكست يك محيط به ضريب شكست محيط ديگر را ضريب شكست نسبي آنها مي گويند.
ضريب شكست محيط دوم به محيط اول n2,1= n2 / n1

ضريب شكست يك كميت مقايسه اي است . با توجه به اينكه ضريب شكست هوا برابر يك است. در مقايسه ضريب شكست هواي اجسام را نسبت به هوا مي سنجيم.

5-4- زاويه حد :

 

هر گاه پرتو نوري از محيط غليظ به محيط رقيق طوري بتابد كه زاويه شكست 90 باشد، و پرتو خروجي مماس بر سطح باشد، زاويه تابش را زاويه ي حد گويند. هر محيط شفافي داراي زاويه ي حد معيني است.
با استفاده از قانون شكست نور مي توان زاويه ي حد را در هر محيط ضريب شكست آن بزرگتر از ضريب شكست محيطي است كه با آن مرز مشترك دارد تعيين نمود،در صورتي كه محيط دوم هوا باشد، با استفاده از رابطه ي (5-2) مي توان نوشت :

sin i / sin r = 1/n = r = 90°
sin i / sin 90° = 1/n sin i = 1/n (الف - 5-4)

اگر زاويه حد ‌را با ic نشان دهيم (رابطه 5-3 الف) به صورت زير نوشته مي شود:
sin ic
5-5 – بازتاب كلي :
هر گاه زاويه ي تابش در محيطي با ضريب شكست بيشتر، از زاويه ي حد در آن محيط بيشتر شود ( i>ic ) پرتو تابش از آن محيط خارج نمي شود و سطح جدايي در محيط نظير يك آينه ي تخت، پرتو نور را به درون محيط اول باز مي تاباند، اين پديده را بازتاب كلي مي نامند.


HTML clipboard v\:* { behavior: url(#default#VML) } o\:* { behavior: url(#default#VML) } .shape { behavior: url(#default#VML) } table.MsoNormalTable {mso-style-parent:""; font-size:10.0pt;"Times New Roman"; }

پديده ي سراب:
پديده ي سراب معمولاً در بيابان ها و جاده ها در روزهاي گرم مشاهده مي شود.

در اين روز گرم لايه اي از هوا كه در تماس با زمين قرار دارد، بسيار داغ و منبسط مي شود، بنابراين تراكم هوا كمتر از لايه ي سردتر كه در بالا قرار دارد، مي گردد.

تار نوري چيست؟
تار نوري ميله ي شيشه اي بلندي است كه ضخامت آن، بسته به نوع تار، از حدود كسري از ميلي متر تا 50 ميلي متر متغير است و نور به راحتي از درون آن جلو مي رود ، حتي اگر ميله خميده باشد.

نور چگونه در تار نوري پيش مي رود؟
پرتو نور وقتي از ميله عبور مي كند زاويه هاي تابش در درون آن بزرگتر از زاويه ي حد است و نور بازتاب كلي مي يابد و از ميله خارج نمي شود و درون ميله پيش مي رود. ميله ي شيشه اي اندرون، مانند يك سطح بازتابنده كامل عمل مي كند.

كاربرد تارهاي نوري چيست؟
كاربرد زيادي دارد. مانند آندوسكوپي براي ديدن داخلي بدن، استفاده از كابلهاي نوري در صنعت مخابرات و ...
كابل هاي نوري چه مزيتي بر كابل هاي ملي دارند؟
1. ارزان ترند 2. سبك ترند 3.داده هاي بيشتري را با كيفيت بهتر منتقل مي كنند.


5-6 – مسير نور در منشور :
محيط شفافي است كه معمولاً مقطع آن مثلثي شكل است. زاويه ي بين دو وجه منشور را زاويه رأس مي گويند. پرتو SI كه به يك وجه منشور تابيده پس از شكست در نقطه ي I وارد منشور شده و با شكست مجدد از وجه ديگر خارج شده است . در شكل (5-16) قرار گرفتن منشور در مسير نور سبب شده است كه نور با انحراف نسبت به امتداد اوليه از منشور خارج شود.

پاشيدگي نور در عبور از منشور :
نخستين بار نيوتون با عبور دادن نور خورشيد از منشور مشاهده ي رنگ هاي مختلف نور، نشان داد كه نور سفيد تركيبي از نورهايي با رنگ هاي مختلف است. تجزيه ي نور به رنگ هاي مختلف را به وسيله منشور، پاشيدگي نور مي ناميم. علت پاشيدگي نور به وسيله منشور اين است كه ضريب شكست منشور براي نورهاي با رنگ هاي مختلف متفاوت است. به عنوان مثال ضريب شكست منشور براي نور قرمز ، كمتر از ضريب شكست منشور براي نور سبز يا آبي يا بنفش است. به همين سبب زاويه ي شكست و همين طور زاويه ي انحراف اين نورها، نيز هنگام تابش به منشور يكسان نيست. در نتيجه نورهايي با رنگ هاي متفاوت است از منشور خارج نمي شوند. در شكل ( 5-18) پاشيدگي نور سفيد و رنگ هاي حاصل از آن نشان داده شده است.
شكل (5-18)

نورهاي رنگي حاصل از پاشيديگ نور، در عبور از منشور طيف نور آن مي نامند.
عدسي ها : عدسي جسم شفافي است كه معمولاً از شيشه و به اشكال مختلف ساخته شده كه متداول ترين آنها به صورت محدب و يا مقعر است.
5-7 – عدسي ها :
HTML clipboard v\:* { behavior: url(#default#VML) } o\:* { behavior: url(#default#VML) } .shape { behavior: url(#default#VML) } table.MsoNormalTable {mso-style-parent:""; font-size:10.0pt;"Times New Roman"; }
1. عدسي هاي همگرا :
عدسي همگرا نوعي عدسي است كه نور موازي را شكسته و در يك نقطه كانوني در آن سوي عدسي متمركز مي نمايد، يا به عبارت ديگر پرتوهاي نور را به يكديگر نزديك مي كند.
(شكل 5-22)
 
HTML clipboard v\:* { behavior: url(#default#VML) } o\:* { behavior: url(#default#VML) } .shape { behavior: url(#default#VML) } table.MsoNormalTable {mso-style-parent:""; font-size:10.0pt;"Times New Roman"; }



 

 
عدسي هاي واگرا :
عدسي واگرا نوعي عدسي است كه نور موازي را شكسته و آن را واگرا مي نمايد و يا به عبارت ديگر پرتوهاي نور را از يكديگر دور مي كند.
(شكل 5-23)
 
5-8 – ويژگي هاي عدسي هاي همگرا :
الف – محور اصلي، مركز نوري :
خطي كه از مركزهاي در سطح كروي، در يك عدسي مي گذرد و يا از مركز سطح خميده گذشته و به سطح تخت عمود شود، محور اصلي ناميده مي شود، نقطه ي مياني عدسي را كه روي محور اصلي قرار دارد مركز نوري عدسي مي نامند.
 

كانون هاي عدسي ها :
الف – كانون اصلي در عدسي همگرا (f) : نقطه اي كه همه پرتوهاي تابش موازي با محور اصلي، پس از شكست به وسيله عدسي در آن نقطه به هم مي رسند، اين كانون حقيقي است.
ب – كانون اصلي در عدسي واگرا (f) نقطه اي است كه همه ي پرتوهاي تابش موازي با محور اصلي پس از شكست به وسيله ي عدسي، ظاهراً از آن نقطه مي آيند. اين كانون مجازي است.
هر عدسي داراي دو كانون اصلي است زيرا نور را مي توان از هر طرف عدسي عبور داد و عدسي ها را معمولاً نازك انتخاب مي كنند به طوري كه فاصله كانوني هر دو طرف با همه برابر باشد.

5-9 – رسم پرتوهاي شكست در عدسيهاي همگرا :
چون خورشيد در فاصله ي خيلي دور از ما قرار دارد، پرتوهايي كه از آن به عدسي مي تابند، با هم موازي هستند از شكل (5-26) در آزمايش 5 مي توان نتيجه گرفت كه اگر پرتو تابش موازي با محور اصلي به عدسي همگرا بتابد . چنان مي شكند كه از كانون عدسي بگذرد.
شكل (5-26)
 
 
برعكس اين موضوع نيز صادق است. يعني پرتوهايي كه از كانون عدسي همگرا گذشته و به آن بتابند، پس از شكست به موازات محور اصلي از عدسي خارج مي شوند.
 

5-10 – چگونگي تصوير در عدسيهاي همگرا :
يك شمع روشن را در مقابل عدسي همگرا، در فاصله اي بيشتر از فاصله كانوني عدسي، مطابق شكل (5-30) در نظر بگيريد.
شكل (5-30)
 


از هر نقطه شمع، مانند نقطه ي A پرتوهاي زيادي به عدسي مي تابد. از ميان اين پرتوها دو پرتوي خاص را در نظر مي گيريم . يكي پرتو IA (موازي محور اصلي) و ديگري A'I (پرتوي كه از مركز نوري عدسي گذشته است) . سپس پرتوهاي خارجي هر يك را به روشي كه گفته شد رسم مي كنيم.
پرتوهاي شكست اين دو پرتو يك ديگر را در نقطه' A قطع مي كنند. اگر پرتوهاي ديگري هم از نقطه A به عدسي بتابد پرتوهاي شكت آنها از نقطه' A خواهد گذشت. به همين علت براي بدست آوردن نقطه' A ( تصوير نقطه A است) دو پرتو تابش كافي است. آزمايش نشان مي دهد كه تصوير يك شيء عمود بر محور اصلي است و نقطه روي محور اصلي ، تصويرش روي آن محور است.
با بدست آوردن نقطه' A (تصوير نقطه ي A) مي توان تصوير يك شيء را كه بر محور اصلي عمود است بدست آورد.
تصويري را كه در اين حالت تشكيل شده است تصوير حقيقي مي ناميم. همانطور كه در شكل (5-30) مي بينيد، اين تصوير بر روي صفحه ي كاغذ يا پرده اي كه در محل تصوير قرار دارد تشكيل مي شود. در اين حالت پرتوهاي شكست خودشان همديگر را قطع كرده اند. در واقع نقطه A' يك نقطه روشن واقعي است و اگر چشم در مسير پرتوهايي كه از' A گذشته اند قرار گيرد، نقطه ي روشن A ديده مي شود.
در شكل هاي (5-31 الف تاج) روش رسم تصوير شيء AB در يك عدسي همگرا چند حالت نشان داده شده است.
الف) شي در فاصله خيلي دور از عدسي ، تصوير روي کانون تشکيل مي شود و حقيقي و وارونه است .
HTML clipboard v\:* { behavior: url(#default#VML) } o\:* { behavior: url(#default#VML) } .shape { behavior: url(#default#VML) } table.MsoNormalTable {mso-style-parent:""; font-size:10.0pt;"Times New Roman"; }

 

ب) شي در فاصله اي بيشتر از دوبرابر فاصله کانوني .تصوير دورتر از f و نزديکتر از فاصله 2f ، حقيقي ، کوچکتر از جسم ، وارونه
 

پ) شي در فاصله 2f از عدسي ، تصوير در فاصله 2f به اندازه شي ، حقيقي ، وارونه
 

ت) شي در فاصله اي بيشتر از f وکمتر از فاصله 2f ، حقيقي ، بزرگتر از جسم ، وارونه و دورتر از 2f
 

ث) شي روي کانون ، تصوير در بينهايت
 

ج) شي بين کانون و عدسي ، همانطور که در شکل ديده مي شود پرتوهاي شکست از هم دور مي شوند ، امتداد پرتوهاي شکست يکديگر را قطع مي کنند ، تصوير مجازي ، بزرگتر از شي و مستقيم
 

در رسم تصوير شكل (5-32) نخست با رسم دو پرتو تابش، يكي موازي محور اصلي و ديگري پرتوي كه از مركز نوري گذشته است ، نقطه A' مشخص شده است. پرتوهاي ديگري كه از A به عدسي تابيده پس از گذراز عدسي از' A گذشته اند.
شكل (5-32)



 
 
 
HTML clipboard v\:* { behavior: url(#default#VML) } o\:* { behavior: url(#default#VML) } .shape { behavior: url(#default#VML) } table.MsoNormalTable {mso-style-parent:""; font-size:10.0pt;"Times New Roman"; }

عدسي ها :
5-11 – ويژگي هاي عدسيهاي واگرا‌:
الف – محور اصلي ، مركز نوري :
همانگونه كه در عدسيهاي همگراديده شد در اين عدسيها نيز محور اصلي خطي است كه مركز دو سطح كروي عدسي را به هم وصل مي كند.نقطه ي مياني عدسي را كه روي محور اصلي قرار دارد مركز نوري عدسي مي نامند. در شكل (5-33) محور اصلي و مركز نوري نشان داده شده است.
 

در عدسيهاي واگرا نيز پرتوي كه به مركز نوري عدسي مي تابد بدون انحراف از عدسي خارج مي شود. درشكل (5-34) چنين پرتوهايي كه به عدسي واگرا تابيده اند نشان داده شده است.

 

ب: كانون عدسيهاي واگرا :
هر گاه پرتوهايي موازي محور اصلي به عدسي واگرا بتابند پس از شكست و گذر از عدسي ، طوري از هم دور مي شوند كه امتداد آن ها از يك نقطه روي محور اصلي بگذرند. اين نقطه را كانون عدسي واگرا مي ناميم. فاصله ي كانون تا مركز نوري را فاصله ي كانوني مي ناميم و آن را با F مشخص مي كنيم.
در شكل (5-35) پرتوهاي تابش، موازي محور اصلي و پرتوهاي شكست مربوط به آنها نشان داده شده است . در عدسيهاي واگرا كانون مجازي است.
 


هر گاه پرتو نور طوري به عدسي واگرا بتابد كه پس از برخورد به عدسي، امتداد آن از كانون بگذرد، پرتو شكست آن موازي محور اصلي خواهد بود.
شكل (5-36)

تصوير در عدسيهاي واگرا:
در اين عدسيها نيز، تصوير هر شيء عمود بر محور اصلي را با رسم تصوير يك نقطه ي آن بدست مي آوريم. از بين پرتوهاي زيادي كه از نقطه شي به عدسي مي تابد دو پرتو تابش مشخص (پرتو موازي محور اصلي، پرتوي كه به مركز نوري مي تابد يا پرتوي كه امتداد آن از كانون مي گذرد) را رسم و پرتو شكست را به ترتيبي كه گفته شد رسم مي كنيم تا تصوير نقطه ي مورد نظر را بدست آيد.
شكل (5-37)
 

در اين عدسيها با قرار گرفتن چشم در مسير پرتوهاي شكست، شيء AB در'A'B به نظر مي رسد. اين تصوير مجازي است. در عدسيهاي واگرا شيء در هر فاصله اي مقابل عدسي قرار گرفته شود تصوير آن كوچكتر از شيء مجازي و نسبت به شيء مستقيم است و در فاصله اي كمتر از فاصله ي كانوني ديده مي شود.
محاسبه ي فاصله ي تصوير تا عدسي :
براي بدست آوردن فاصله ي شي و تصويرش از عدسي، اولاً مركز نوري عدسي را به عنوان مبدأ اندازه گيري تعيين كرده، ثانيا ً اگر كانون تصويرحقيقي باشند، فاصله ي آن ها با عدسي مثبت و اگر مجازي باشد منفي فرض مي شود.
1/p + 1/q = 1/f
p فاصله شي تا عدسي
q فاصله تصوير تا عدسي
f فاصله کانوني عدسي


مثال : شيء در فاصله 18 سانتي متري يك عدسي واگرا كه فاصله كانوني آن 6 سانتي متر است قرار داده شده است. فاصله ي تصوير تا عدسي چقدر مي شود؟
حل : چون عدسي واگراست فاصله كانوني منفي است.

P=18cm , f=-6cm, q=?
فاصله تصوير تا عدسي

 
 
 
 
علامت منفي نشان دهنده تصوير مجازي است
 
 

5-13 – بزرگ نمايي عدسيها :
در عدسيها نسبت طول تصوير ('A'B) به طول شيء (AB) را بزرگ نمايي مي ناميم و آن را با M نمايش مي دهيم.
m = A'B' / AB (6-5)
بزرگ نمايي نشان مي دهد كه طول تصوير چند برابر طول شيء است ثابت مي شود كه در عدسيها نيز مي توان رابطه ي بزرگ نمايي را به صورت زير نوشت :
m = A'B' / AB = |q /p| (7-5)
اگر از عدسي همگرا به عنوان ذره بين استفاده شود عدسي را نسبت به شيء مورد نظر طوري قرار مي دهيم كه فاصله اي شي تا عدسي كمتر از فاصله ي كانوني عدسي باشد (يعني شيء در فاصله كانوني عدسي قرار بگيرد) در اين صورت تصوير مجازي مستقيم بزرگتر از شيء ديده مي شود.

مثال :
اگر بخواهيم به وسيله يك ذره بين (عدسي همگرا) از يك شيء به طول 5/0 سانتي متر تصويري مستقيم و مجازي به طول 2 سانتي متر بدست آوريم، و فاصله اي شي تا عدسي 6 سانتي متر باشد. فاصله ي تصوير تا عدسي و فاصله كانوني عدسي را حساب كنيد.

P=6cm , AB=0/5cm,A'B'=2Cm , q=? , f=?

 
 
فاصله تصوير تا عدسي
 
 
 
چون گفته شده است تصوير مجازي است به جاي q مقدار آن را با علامت منفي در رابطه جاي گذاري مي كنيم.
فاصله کانون تا عدسي

 

5-14 – توان عدسيها :
در شكل (5-39) الف و ب :‌دو عدسي همگرا L1 , L2 با فاصله كانوني متفاوت نشان داده شده است.



توانايي يك عدسي در همگرا بودن و يا واگرا كردن پرتوهاي نور را توان عدسي گويند كه مقدار آن عكس فاصله ي كانوني عدسي مي باشد.
D = 1/f

D توان عدسي بر حسب ديوپتر
F فاصله ي كانوني عدسي بر حسب متر

در عدسي همگرا كانون حقيقي است، در نتيجه توان آن مثبت مي باشد،
(1/f)
و در عدسي واگرا كانون مجازي است ،

در نتيجه توان آن منفي مي باشد
(-1/f)


تعريف : ديوپتر: يك ديوپتر توان عدسي است كه فاصله ي كانوني آن يك متر است.
D = 1/F = 1/1(m) = 1 ديوپتر


مثال :
توان عدسي همگرايي به فاصله ي كانوني 20cm چقدر است؟

F=+20cm=+0/2m و D=?
D = 1/F = 1/0.2 = 10/2
D = 5d

ساختمان چشم و نور :
1 – چشم مانند يك دوربين تصويري در انتهاي چشم تشكيل مي دهد، ساختمان چشم به ترتيب از خارج به داخل شامل سه لايه ي صلبيه ، مشيميه و شبكيه مي باشد.
2 – چشم اندامي كروي است كه لايه ي خارجي آن يعني صلبيه نسبتاً سخت مي باشد.
3 – بخش جلويي صلبيه را قرنيه مي گويند كه شفاف است و اولين شكست نور هنگام ورود به چشم در اين محل انجام مي شود.
4 – پشت قرنيه مايع شفاف زلاليه قرار دارد . ضريب شكست زلاليه تقريباً اندازه ي ضريب شكست قرنيه است و نور در مرز مشترك قرنيه و زلاليه شكست چنداني پيدا نمي كند.
5 – پشت زلاليه مردم چشم قرار دارد . قطر مردمك تغيير مي كند و شدت نور عبوري را تنظيم مي كند.
6 – پشت مردم عدسي قرار دارد. عدسي چشم همگراست و از ماده ي ژله مانند، انعطاف پذير و شفاف ساخته شده است.
7- عدسي چشم به وسيله ماهيچه هاي مژگاني نگه داشته شده است. ماهيچه هاي مژگاني مي تواند ضخامت عدسي را تغيير دهد. در اين صورت فاصله ي كانوني عدسي چشم تغيير مي كند.
8 – وقتي عدسي مژگاني در حال استراحت است، عدسي چشم بزرگ ترين فاصله ي كانوني خود را دارد.
9 – نور پس از عبور از قرنيه، زلاليه، مردمك، عدسي و زلاليه بر روي شبكيه چشم تصويري واضح تشكيل مي دهد و چشم آن را احساس مي كند.
 


براي اينكه همواره بر روي شبكيه تصويرواضح تشكيل شود، براي ديدن اجسام دور، ماهيچه ي مژگاني منقبض مي شود و ضخامت عدسي را زياد مي كند و فاصله ي كانوني
صفحه قبل 1 صفحه بعد
پيوندها
  • کیت اگزوز
  • زنون قوی
  • چراغ لیزری دوچرخه

  • تبادل لینک هوشمند
    برای تبادل لینک  ابتدا ما را با عنوان مجله ی علمی و آدرس oloom2.LXB.ir لینک نمایید سپس مشخصات لینک خود را در زیر نوشته . در صورت وجود لینک ما در سایت شما لینکتان به طور خودکار در سایت ما قرار میگیرد.







ورود اعضا:

نام :
وب :
پیام :
2+2=:
(Refresh)

<-PollName->

<-PollItems->

خبرنامه وب سایت:

برای ثبت نام در خبرنامه ایمیل خود را وارد نمایید




آمار وب سایت:  

بازدید امروز : 3
بازدید دیروز : 0
بازدید هفته : 3
بازدید ماه : 3
بازدید کل : 12334
تعداد مطالب : 4
تعداد نظرات : 0
تعداد آنلاین : 1