شکست نور

چگونه می بینیم؟ نوری که از اجسام به سمت ما می آید با عبور از چشم دچار شکست شده و در انتهای چشم ما متمرکز می شود که باعث می شود اجسام را ببینیم.

وقتی نور از محیطی به محیطی دیگر(به عنوان مثال محیط غلیظ) وارد می شود، به دلیل برخورد پرتوهای نور با تعدادی زیادی از اتم/مولکول های ماده دچار کندی شده و حرکت آن آهسته می شود.

مانند این است که هنگام اسکیت سواری در خیابان ناگهان وارد چمن های پارک شویم. این اتفاق 2 پیامد برای اسکیت سوار دارد:

1. کند شدن ناگهانی حرکت او
2. منحرف شدن اسکیت سوار از مسیر اصلی که این پدیده ناشی از کند شدن [یکی از چرخ های] اوست.

نور ویژگی دارد: دوست دارد هر مسافتی را در کمترین زمان طی کند. اما این جمله چه کاربردی دارد؟

وارد آزمایش شده و دو محیط مختلف را انتخاب کنید تا شکست مسیر نور لیزر مشاهده شود. ضریب شکست محیطی که لیزر در آن است را کمتر از ضریب شکست محیط دوم قرار دهید. حال بیایید مقایسه ای انجام دهیم: اگر در میان دو محیط شکستی برای پرتو نور رخ نمی داد و مسیری مستقیمی می رفت با حالتی که نور دچار شکست شده چه تفاوتی داشت؟ کمی بالاتر مطالعه کردیم که نور در محیط غلیظ دچار کندی می شود، اما یک نکته جالب وجود دارد. نور به این دلیل دچار شکست می شود تا مسافت کمتری را در محیط غلیظ طی کند و این عمل باعث می شود پرتو نور تا جای ممکن مسافت بیشتری را در محیط رقیق طی کند تا محیط غلیظ

برای درک ساده تر جمله بالا فرض کنید مسیر حرکت نور مانند مسیر دویدن یک نجات غریق برای کمک به انسانی است که در دریا دچار مشکل شده است. نجات غریق تا جای ممکن در خشکی حرکت می کند چرا که دویدن در خشکی برای اون آسان تر از حرکت در آب است. برای همین به قدری در خشکی حرکت می کند تا مسافت او در آب به کمترین مقدار ممکن برسد سپس مسیر خود را در آب تغییر داده و به سمت شخص در حال غرق شدن شنا می کند. در نتیجه او می تواند در کمترین زمان ممکن به فرد درون آب کمک کند.

وارد شبیه ساز شده و شروع کنید به تغییر ضریب شکست محیط و نحوه عبور پرتو نور را مشاهده کنید. با استفاده از زاویه فرود، زاویه شکست و همچنین ضریب شکست محیط اول، ضریب شکست محیط ناشناس را از طریق قانون اسنل بدست آورید.

با حرکت لیزر زاویه برخورد پرتو را کوچک یا بزرگ تر کنید. در کدام حالت نور با زاویه شکست کمتری عبور می کند؟ آیا می توان حالتی را پیدا کرد که نور اصلا دچار شکست نشود؟