چگونه نور را تجزیه کنیم؟

چگونه نور را تجزیه کنیم؟ این سوال اصلی است که در این مقاله از مجله بروکس قصد پاسخ‌دادن به آن را داریم. نور به‌عنوان یک پدیده طبیعی هزاران رنگ دارد که چشم غیرمسلح انسان قابلیت دیدن آنها را ندارد. انسان فقط می‌تواند محدوده کوچکی از این طیف بزرگ را با چشم ببیند. پیش از اینکه به سراغ تجزیه نور برویم بهتر است کمی با مفهوم نور آشنا شویم.

نور چیست؟

همان‌طور که گفتیم، نور از طیف رنگی گسترده‌ای تشکیل شده است. در واقع نور در طیف الکترومغناطیسی بزرگی وجود دارد که چشم انسان فقط طیف کوچکی از آن را می‌بینید. باید گفت تابش الکترومغناطیسی را که به چشم انسان برخورد می‌کند و باعث بینایی و دیدن اجسام می‌شود، نور مرئی می‌گویند. طول موج نور مرئی حدود ۳۸۰ تا ۷۴۰ نانومتر است و بین نور مادون‌قرمز یا نور فروسرخ و نور فرابنفش قرار دارد.

نور مرئی از میلیون‌ها رنگ مختلف تشکیل شده و چشم غیرمسلح انسان قادر به دیدن و تفکیک بیش از ۱۰ میلیون رنگ است. البته در انسان‌های مختلف این ویژگی تفاوت‌های کوچکی دارد و گاهی چشم افراد قابلیت تفکیک رنگ کمتری را دارد. طیف نور هفت‌رنگ اصلی دارد: قرمز، نارنجی، زرد، سبز، آبی، نیلی و بنفش که از بین این رنگ‌ها زرد، قرمز و نارنجی حامل انرژی گرمایی هم هستند. با این توضیحات بشر چطور توانسته متوجه این 7 ‌رنگ اصلی موجود در نور شود؟ برای این کار باید نور را تجزیه کرد.

پیش از آنکه به سراغ تجزیه نور برویم اگر علاقه‌مند هستید که در خصوص نور مرئی و نور نامرئی بیشتر بدانید می‌توانید مقاله نور مرئی و نامرئی چیست؟ را در مجله بروکس مطالعه کنید. در مقاله مذکور به طور مفصل در مورد انواع نورها و تفاوت‌های آن صحبت شده است.

تجزیه نور یعنی چه؟

گفتیم که نور مرئی از 7 ‌رنگ اصلی تشکیل شده است. برای این‌که بتوانیم این رنگ‌ها را از دل نور مرئی که معمولاً به رنگ سفید دیده می‌شود بیرون بکشیم باید آن را تجزیه کنیم. در واقع می‌توان گفت فرایند شکستن نور مرئی به اجزا و رنگ‌های تشکیل‌دهنده آن را تجزیه نور می‌گویند.

برای تجزیه نور باید آن را از مسیر اصلی خود منحرف کرده و آن را به شی تجزیه‌کننده نور بتابانیم. البته این فرایند در طبیعت هم انجام می‌شود. شاید برایتان سوال پیش بیاید که چگونه نور خورشید را تجزیه کنیم؟ حتماً پیش‌آمده که پس از بارش باران در آسمان رنگین‌کمان دیده باشید. این اتفاق همان تجزیه نور است که در موردش حرف می‌زنیم. نور خورشید به قطرات آب معلق در آسمان برخورد کرده و پس از شکسته شدن مسیر حرکت خود، به رنگ‌های مختلف تجزیه می‌شوند. رنگ‌های رنگین‌کمان دقیقاً همان رنگ‌هایی است که پس از تجزیه نور مرئی در آزمایشگاه به‌دست می‌آید.

پس در جواب سوال با چه وسایلی می‌توان نور را تجزیه کرد؟ باید گفت روش‌های مختلفی برای تجزیه نور وجود دارد. یکی از آنها تاباندن نور به قطره‌های آب است. توجه داشته باشید که برای تجزیه نور در آزمایشگاه از وسیله دیگری استفاده می‌شود. حتماً همه با منشور آشنا هستید. منشور وسیله‌ای است که در آزمایشگاه به‌وسیله آن نور را تجزیه می‌کنند.

اگر می‌خواهید درباره زرد بودن نور خورشید بدانید، مقاله چرا نور خورشید زرد است؟ را مطالعه کنید.

تجزیه نور با منشور

برای تجزیه نور در آزمایشگاه از منشور استفاده می‌شود. منشور انواع مختلفی دارد؛ منشورهای 3 ضلعی تا 6 ضلعی انواع مختلف آن هستند. این جسم از جنس شیشه یا پلاستیک شفاف بوده و نور سفید پس از عبور از آن تجزیه شده و به رنگ‌های اصلی خود تغییر می‌کند.

منشور به شکل مدرن را اولین‌بار اسحاق نیوتن در سال ۱۶۷۲ به کار برد. نیوتن با استفاده از منشور توانست رنگ‌های اصلی نور را استخراج کرده و ثابت کند که رنگ‌های گرم نور یعنی زرد، قرمز و نارنجی حامل انرژی گرمایی هستند. دلیل گرم بودن نور نیز وجود این رنگ‌ها در دل نور سفید است. اطلاعات اصلی مربوط به تجزیه نور مدیون آزمایش‌های نیوتن در ۳۵۰ سال پیش است.

گفتیم که نور مرئی به رنگ سفید دیده می‌شود. شاید برایتان سوال پیش بیاید که اگر رنگ نور سفید است پس چرا وقتی به آسمان نگاه می‌کنیم، رنگ سفید را نمی‌بینیم؟ برای دانستن پاسخ این سوال می‌توانید مقاله چرا آسمان آبی است؟ را مطالعه کنید.

آیا آینه نور را تجزیه می‌کند؟

در پاسخ به این سوال باید گفت که خیر! آینه توانایی تجزیه نور را ندارد. برای تجزیه نور باید آن را از درون جسم شفافی مثل آب یا شیشه عبور دهیم.

این درصورتی است که آینه نور را بازتاب داده و از خود عبور نمی‌دهد. در نتیجه وقتی نور از آینه عبور نمی‌کند مولکول‌های نوری از هم جدا نشده و رنگ‌های موجود در نور نیز تجزیه نمی‌شوند.

در ادامه خوب است تفاوت نور مصنوعی و طبیعی را بدانید، در مقاله نور طبیعی و مصنوعی چیست؟ به این موضوع پرداختیم.

کلام آخر

در این مقاله از مجله بروکس تلاش کردیم تا به سوال چگونه نور را تجزیه کنیم؟ پاسخ دهیم. دانستیم که برای تجزیه نور باید آن را از یک جسم شفاف مثل شیشه یا آب عبور دهیم. این کار به طور طبیعی در آسمان اتفاق می‌افتد که نام آن را رنگین‌کمان می‌گذاریم. برای تجزیه نور در آزمایشگاه نیز از اجسام شیشه‌ای و شفافی به نام منشور استفاده می‌شود. منشورها با عبور دادن نور از خود رنگ‌های اصلی آن را تجزیه کرده و تابش می‌کنند. تجربه شما دراین‌باره چیست؟ آیا تاکنون موفق به تجزیه نور شده‌اید؟

سؤالات متداول:

چگونه می‌توانیم نور خورشید را تجزیه کنیم؟

برای تجزیه نور خورشید می‌توان از دو روش استفاده کرد؛ یکی استفاده از آب و دیگری استفاده از منشور.

منشور چیست؟

منشور جسم شیشه‌ای یا پلاستیکی شفافی است که نور سفید پس از عبور از آن تجزیه می‌شود.

رنگ‌های اصلی نور کدامند؟

قرمز، نارنجی، زرد، سبز، آبی، نیلی و بنفش.

چه رنگ‌هایی در نور مرئی باعث گرم بودن نور می‌شوند؟

زرد، قرمز و نارنجی.