کلاس فیزیک
سوال و جواب و رفع اشکال فیزیک دبیرستان و پش دانشگاهی 
قالب وبلاگ
لینک دوستان

شکست نور

1-شکست نور چيست؟

وقتي پرتوهاي نور به صورت مايل از يک محيط شفاف وارد محيط شفاف ديگري ميشوند در مرز دو محيط تغيير مسير ميدهند که به اين پديده شکست نور ميگويند

2-علت شکست نور چيست؟

چون نور از يک محيط وارد محيطي متفاوت ميشود سرعت آن تغيير ميکند و در نتيجه تغيير مسير ميدهد و شکسته ميشود.

3-رابطه سرعت نور و غلظت ماده شفاف را بيان کنيد؟

هر چه ماده غليظ تر باشد سرعت نور در آن کمتر و هرچه ماده رقيق تر باشد سرعت نور در آن بيشتر است. براي فهم اين مطلب فرض کنيد که ميخواهيد از حياط مدرسه عبور کنيد. زماني که حياط شلوغ است  سرعت حرکت شما کند تر ميشود و دائما به افراد برخورد ميکنيد اما اگر حياط خالي يا خلوت باشد سرعت حرکت و زاويه حرکت شما بيشتر و وسيعتر ميشود  نور هم اينچنين عمل ميکند

4- زاويه تابش چيست؟

زاويه ورود نور نسبت به خط عمود در محيط اول را زا ويه تابش ميناميم و انرا با I       نشان ميدهيم

5- زاويه شکست چيست؟

زاويه اي که نور نسبت به خط عمود وارد محيط دوم ميشود را زاويه شکست مينامند و انرا با r     نشان ميدهند

 

6- قوانين شکست نور را بيان کنيد؟

 الف) پرتوتابش و پرتو شکست و خط عمود برمرز دو محيط در يک صفحه هستند

ب) نسبت سينوس زاويه تابش به سينوس زاويه شکست  براي هر دو محيط عددي ثابت است که به آن ضريب شکست نسبي محيط دوم به محيط اول ميگويند.

7- منظور از ضريب شکست مطلق چيست و چه تفاوتي با ضريب شکست نسبي دارد؟

ضريب شکست مطلق همان ضريب شکست نسبي است فقط در اين مورد محيط اول حتما هوا ميباشد يعني ضريب مطلق همان ضريب نسبي محيط دوم به هوا  ميباشد.

8- رابطه ميان زاويه ها و غلظت و ضريب شکست و سرعت نور را بيان کنيد:

در محيط غليظ تر  زاويه کوچکتر  - ضريب شکست بزرگتر- سرعت نور کمتر ميباشد و

در محيط هاي رقيقتر- زاويه بزرگتر- ضريب شکست کوچکتر- سرعت نور بيشتر است.

9-منظور از زاويه انحراف چيست؟

 در پديده شکست بيان شد که پرتو نور بعد از گذشت از مرز تغيير مسير ميدهد و منحرف ميشود  به زاويه اي که ميزان انحراف را نشان ميدهد زاويه انحراف ميگويند و آنرا با D   نشان ميدهند.

10-رابطه ميان ضريب شکست و زاويه انحراف را بيان کنيد؟

هر قدر ضريب شکست به يک نزديکتر باشد زاويه انحراف کمتر  خواهد بود.

11- با داشتن ضريب شکستهاي مطلق دو محيط چگونه ميتوانيم ضريب شکست نسبي آن دو را بدست آوريم؟

از اين فرمول استفاده ميکنيم

ضريب شکست نسبي محيط دوم به محيط اول برابر است با  ضريب شکست مطلق محيط دوم تقسيم بر ضريب شکست مطلق محيط اول

n2 / n1  =    نسبي  n   دوم به اول

12- فرمولهاي ضريب شکست نسبي را بنويسيد؟

زماني از اين فرمول استفاده ميکنيم که زاويه تابش و شکست را داشته باشيم    

     N = sin I /sin r

زماني از اين فرمول استفاده ميکنيم که ضريب شکستهاي مطلق دو محيط را داشته باشيم

N = n2/n1

زماني از اين فرمول استفاده ميکنيم که سرعت نور را در محيط اول و محيط دوم داشته باشيم

N = v1/ v2

 13-فرمولهاي ضريب شکست مطلق را بيان کنيد:

n = sini / sin r

از اين فرمول زماني استفاده ميکنيم که محيط اول هواباشد و زاويه تابش و شکست را داشته باشيم

1 / n   = sin I / sinr

از اين فرمول زماني استفاده ميکنيم که محيط دوم هوا باشد

n = c/ v

از اين فرمول وقتي استفاده ميکنيم که سرعت نور درمحيط دوم را داشته باشيم

C  سرعت نور در هوا است و مقدار آن برابر 300000 کيلومتر بر ثانيه است

 

14- منظور از عمق واقعي و ظاهري چيست؟

اگر به کف استخري به ارتفاع  2 متر نگاه کنيم به نظر ميرسد که عمق استخر کمتر از 2 متر است اين اختلاف ديد در اثر شکسته شدن پرتوها رخ ميدهد آنچه به نظرمان ميرسد را عمق ظاهري ميناميم

عمق ظاهري= عمق واقعي تقسيم بر ضريب شکست

15-آيا فاصله ظاهري هميشه کوچکتر از فاصله واقعي است؟

خير بايد عنوان کنيم که:

- اگر از يک محيط غليظ به جسمي در يک محيط رقيقتر نگاه کنيم  آن را دورتر ميبينيم  يعني فاصله ظاهري بزرگتر از فاصله واقعي جسم ميباشد در اين حالت ضريب شکست بزرگتر از يک است.

 

- اگر از يک محيط رقيق به جسمي در يک محيط غليظ نگاه کنيم آن را نزديکتر ميبينيم يعني فاصله ظاهري کوچکتر از فاصله واقعي است.در اينحالت ضريب شکست عددي  کوچکتر از يک و بزگتر از صفر ميباشد

16 – در پديده شکست زاويه تابش بزرگتر از زاويه شکست شده است کدام محيط رقيقتر است چرا؟

محيطهاي رقيقتر زاويه هاي بزرگتري دارند و ضريب شکست مطلق آنها کوچکتر است پس چون زاويه تابش بزرگتر از شکست ميباشد  و اين زاويه در محيط اول قرار دارد پس محيط اول رقيقتر و محيط دوم غليظتر است

17- اگر پرتو از محيط رقيق وارد محيط غليظ شود ويژگيهاي اين شکست را بنويسيد؟

الف- چون محيط اول رقيق است پس زاويه تابش بزرگتر از زاويه شکست خواهد شد

I > r

ب- در اين حالت زاويه انحراف از فرمول زير بدست مي ايد

D = I – r

ج- ضريب شکست نسبي محيط دوم به اول  از يک بيشتر ميباشد زيرا 

n = sini / sin r           sini> sin r   

يا به عبارتي ديگر چون ضريب شکست محيط دوم (غليظ) بزرگتر از ضريب شکست محيط اول است

 n = n2 / n1            n2> n1

  18- زاويه حد چيست؟

 هنگامي که نور از محيط غليظ وارد محيط رقيقتر ميشود پرتو نور در مرز شکسته شده و از خط عمد دور ميشودحالا اگر زاويه تابش آنقدر بزرگ باشد که زاويه شکست 90 درجه گردد پرتو شکست روي مرز بين دو محيط مي افتد که در اين حالت به زاويه تابش  زاويه حد ميگويند.

هنگامي که حد اتفاق مي افتد داريم:

R = 90             n = sin i/sinr

N= sin I c نسبي محيط دوم به اول

1/  n1  = sin I c

که در اينجا منظور ضريب شکست مطلق محيط اول است زيرا محيط دوم هوا ميباشد و ضريب شکست مطلق  هوا يک است.

N =n2/n1 = 1/n1

 

 19- بازتاب کلي چيست؟

هنگامي که نور از يک محيط غليظ وارد محيط رقيق شود و زاويه تابش  بزرگتر از زاويه حد باشد انگاه زاويه شکست بزرگتر از 90  خواهد بود  يعني پرتو به محيط اول بازميگردد و وارد محيط رقيق نميشود  در اين حالت  مرز بين دو محيط  مانند آينه تخت عمل کرده است و در دو سمت خط  عمود زاويه ها برابر خواهند بود

20- پرتو نور چند بار در منشور شکسته ميشود؟

پرتو نور حد اقل دو بار در منشور شکسته ميشود به شرط انکه باز تاب کلي  رخ ندهد  در اين صورت تعداد شکستها افزايش ميابد

21- چرا با عبور نور خورشيد از منشور يا مولکولهاي آب باران  رنگين کمان تشکيل ميشود؟

نور خورشيد شامل طيف وسيعي از رنگهاي بسياري است  و هر رنگ داراي يک ضريب شکست منحصر به فرد ميباشد ( يعني هيچ دو رنگي ضريب شکست مشابه و برابر ندارند)

در نتيجه با توجه به ضريب شکست مقدار انحراف پرتوها  نيز متفاوت خواهد بود نورهايي با ضريب شکست بيشتر  انحراف بيشتري دارند و نورهاي با ضريب شکست کمتر     کمتر منحرف ميشون در نتيجه در اولين شکست توسط منشور يا قطره باران  رنگها از هم جدا ميگردند و رنگين کمان تشکيل ميشود.

22- رابطه ضريب شکست و رنگها را بيان کنيد؟

رنگ قرمز کمترين ضريب شکست و رنگ بنفش بيشترين ضريب شکست را خواهد داشت.

رنگ قرمز کمترين انحراف و رنگ بنفش بيشترين انحراف را در شکست دارد.

رنگ قرمز بالاترين رنگ  و رنگ بنفش پايين ترين رنگ در رنگين کمان هستند

23-آزمايشي طراحي کنيد که بتوانيد ضريب شکست آب را محاسبه کنيد.؟

ليوان شفافي را از اب پر ميکنيم و درون آن سکه اي مي اندازيم . سپس با يک زاويه و از بالا به سکه درون ليوان نگاه ميکنيم محلي که سکه را در آب ميبينيم توسط ماژيک علامت ميزنيم

محل علامت تا لبه ليوان عمق ظاهري و  ارتفاع ليوان عمق واقعي ميباشد

حال با داشتن فرمول عمق ظاهري = عمق واقعي تقسيم بر ضريب شکست آب

ضريب شکست را محاسبه ميکنيم

24-  آزمايشي طراحي کنيد که زاويه حد در منشور را نشان دهد؟

باريکه نوري توسط ليزر را دقيقا مماس بر ضلع منشور  به آن ميتابانيم  مشاهده ميشود که پرتو درون منشور شکسته شده وبا زاويه اي  از ضلع جدا ميشود اين زاويه را اندازه گرفته و 90 درجه از آن کم ميکنيم اين زاويه همان حد است.

25_ رابطه زاويه حد و ضريب شکست نسبي را بنويسيد؟

N= SIN ic نسبي محيط دوم به اول

N=n2/n1 =sin  I c

 


 

 26-سراب چيست؟

پرديده سراب معمولا در روز هاي گرم ودر جاده ها وبيابانها رخ ميدهد

وعلت آن اينست که هر قدر به سطح زمين نزديکتر ميشويم هوا گرمتر و رقيقتر ميشود و اين تغيير غلظت لايه هاي هوا باعث شکستهاي متوالي پرتو هاي نور ميگردد و سرانجام به علت بازتاب کلي . پرتو باز گشته وبه چشم ما ميرسند  به همين دليل ما يک ثصوير درست و حقيقي خواهيم داشت و يک تصوير وارونه و مجازي مانند اينکه در زير اجسام آب وجود دارد و عکس جسم در آب افتاده است.

27-تا ر نوري چيست و چکونه کار ميکند؟

تارهاي نوري لوله هاي شيشه اي با قطر بسيار کم هستند که بيشتر پرتو هاي وارد شده به آنها  در هنگام خروج از ديواره هاي تار بازتاب کلي ميکنند يعني زاويه آنها از حد بيشتر بوده و پرتو وترد محيط بيرون از تار نميشود مگر اينکه به سر ديگر تار برسد اين بازتابها در سراسر تار دائما تکرار ميشود

28- تارهاي نوري چگونه تصاوير را در اندوسکوپي نشان ميدهند؟

يک دسته از تارها مسئول آوردن نور به درون بدن   ميباشد ونور را به جسم يا غده مورد نظر مي رساند. دسته ديگر نور بازتاب شده از جسم يا غده را به چشم بزشک ميرسانند به اين صورت که هر تار نوري قسمتي از جسم را نشان ميدهد که در کنار هم قرار دادن اين تصاوير تصوير کامل از جسم  به دست مي آيد.

29-چرا از تارهاي نوري در صنعت مخابرات استفاده ميکنيم؟

-زيرا داده ها را بهتر و با کيفيت تر از سيمهاي مسي  منتقل ميکند

-کم حجمتر باريکتر و سبکتر هستند

-ارزانتر هيتند

30- زاويه انحراف کلي نور پس از کذشت از منشور چگونه به دست مي آيد؟

اين زاويه انحراف حاصل جمع تمامي زواياي انحراف در منشور به ازاي هر شکست ميباشد

D  = D1 + D2 + D3 + ……کلي

31-طيف نور چيست؟

نورهاي حاصل از پاشيدگي نور در عبور از منشور طيف نور نام دارد.

اين طيف پيوسته است يعني مرز مشخصي بين رنگها وجود ندارد.

32-عدسي ها به چند دسته تقسيم ميشوند آنها را تعريف کنيد؟

-عدسي ها به دو دسته همگرا    و    واگرا   تقسيم ميشوند.

-عدسي همگرا داراي سطح بر آمده و کناره هاي نازک است که پرتوهاي نور ي که موازي به اين عدس برخورد ميکنند را در کانون جمع ميکند و به سه شکل  کوژ    دو کوژ    هلالي همگرا

- عدسي واگرا داراي سطح فرو رفته و کناره هاي ضخيم هستند و پرتوهاي موازي  پس از عبو از اين عدسي از هم دور ميشوند و به شکل  کاو      دو کاو    هلالي کاو   موجود مينامند.

33-محور اصلي در عدسه ها را تعريف کنيد؟

خطي که مرکز دو سطح کروي (و کانونها) و مرکز نوري( وسط عدسي) را به هم متصل ميکند  محور اصلي مينامند.

34-مرکز نوري چيست؟

نقطه مياني عدسي را که دقيقا  قلب عدسي است  مرکز نوري مينامند

35- عدسي هاي دو کوژ   و دو کاو را به صورت منشورها شرح دهيد؟

عدسي دو کوژ حاصل از دو منشور مثلثي شکل است که از قاعده به هم چسبيده اند

عدسي دو کاو  حاصل از دو منشور مثلثي شکل هم اندازه است که از راس به هم چسبيده اند.

36-

 

 

 

 

  

 

            

 

 

[ یکشنبه هشتم اردیبهشت 1387 ] [ 6:40 بعد از ظهر ] [ مینا ا فخمی ]
.: Weblog Themes By Pichak :.

درباره وبلاگ

سلام دوستان

مطالب این وبلاگ مرتبط با فیزیک
دبیرستان است
اگه به ما سر میزنید نظر یادتون نره
باشد که مطالب پر بارتر و مفیدتر گردد

دوستان عزیز استفاده از مطالب با ذکر منبع
بلا مانع است.

مینا افخمی
دبیر فیزیک شهرستان باوی_اهواز

بوگاتی

  • صحاب