انچه میدونم فوتون ذرهای بدون بار و بدون جرم و پایدار میباشد بنابراین نور دریک زمان، هر دو جنبهی ممتاز موجی و ذرهای را داردهر ذرهی مادی دارای انرژی جنبشی، تکانه نیز دارد. فوتونها نیز تکانه دارند.$P = E/c = hf/c = h/λ$که جهت بردار p با جهت انتقال موج الکترومغناطیسی یکی است.هنگامی که امواج منعکس شده از سطح داخلی و خارجی با هم ترکیب می شوند ، با یکدیگر تداخل ایجاد می کنند و برخی از قسمت های نور سفید را با تداخل مخرب یا سازنده حذف یا تقویت می کنند. این منجر به رنگ می شود. ... اگر دامنه هر دو موج مساوی باشد ، دامنه حاصله دو برابر می شود.نور آبی فرکانس بالاتری دارد و بنابراین انرژی بیشتری دارد. ... نور آبی طول موج کوتاه تری دارد و بنابراین فرکانس بیشتری در مقایسه با نور سبز دارد. برخی از خزندگان می توانند نوری با طول موج کوتاهتر از آنچه انسان می بینند ، ببینند.من میدونم پراشو تداخل فرق دارند دو جبهه موج جداگانه که از دو منبع منسجم سرچشمه می گیرند ، تداخل ایجاد می کنند. موجکهای ثانویه که از قسمتهای مختلف یک جبهه موج منشأ می گیرند ، پراش را تشکیل می دهند. بنابراین این دو از نظر ماهیت کاملاً متفاوت هستند.
ناحیه حداقل شدت در تداخل کاملاً تاریک است. در پراش آنها کاملاً تاریک نیستند.
عرض حاشیه در تداخل برابر است. در پراش آنها هرگز برابر نیستند.
شدت همه موقعیتهای ماکزیمم در تداخل از شدت یکسانی برخوردار است. در پراش آنها متفاوت هستند.پراکندگی زمانی اتفاق می افتد که موجی با مانع یا شکاف برخورد می کند ، این رفتارهای مشخص هنگامی که موج با مانع یا شکافی که از نظر اندازه با طول موج آن قابل مقایسه است ، نشان داده می شود ، در حالی که تداخل پدیده ای است که در آن امواج با یکدیگر ملاقات می کنند و به صورت اضافی یا زیرجمعی با یکدیگر ترکیب می شوند. تشکیل امواج مرکب به یک معنا شباهت هایی در این واقعیت وجود دارد که هر دو پدیده از یک موج معین امواج دیگری تولید می کنند (با فرکانس یا فاز و/یا دامنه متفاوت و غیره). تفاوت اصلی در مکانیسم است ، پراش شامل یک موج و برخی موانع یا جسم است که موج را منحرف می کند یا آن را خم می کند و تعامل بین یک موج است که با امواج دیگر ترکیب می شود. در آزمایشات فیزیکی ، هر دو این پدیده ها می توانند رخ دهند و بخشی از یک پدیده کلی باشند.
میخوام بدونم موج چگونه تبدیل به رنگ میشه نور یک ترکیب فوق العاده ای از فوتون های جرم صفر مکانیکی کوانتومی است
که دارای انرژی مغناطیسی و الکتریکی است و این انرژی دائما در حال نوسان است.رنگ در رابطه 1 تا 1 با فرکانس ارتباط ندارد. فرکانس ویژگی مشخص و قابل اندازه گیری نور است. رنگ حسی است که به فرکانس های برخورد نور به شبکیه بستگی دارد اما نه به روشی ساده. شما می توانید همان احساس (رنگ) را از طریق نور با محدوده فرکانس محدود (به عنوان مثال سبز تولید شده توسط نشانگر لیزری) یا با مخلوط کردن نور با فرکانس های مختلف (مانند ترکیب رنگ آبی و زرد ممکن است منجر به احساس سبز نیز شود) به بنابراین بله ، رنگ به محدوده فرکانس نور بستگی دارد. شایع تر این است که نوری که به چشم می خورد ترکیبی از امواج با طیف وسیعی از فرکانس ها است ، بنابراین این گونه است که ما سایه های مختلف رنگ ها را دریافت می کنیم. احساس رنگ ممکن است به محیط ، روشنایی شی و پس زمینه نیز بستگی داشته باشد.به بیان ساده ، نور یک نوسان در میدان الکترومغناطیسی است ، با فرکانس مشخص (و خواص دیگر ، اما آنها به این موضوع ربطی ندارند).
گیرنده های عکس در چشم انسان نسبت به نور با فرکانس هایی که با طول موج 80 380 نانومتر تا 80 780 نانومتر (طول موج با فرکانس متناسب است) حساس هستند - به این محدوده مرئی می گویند.
هر فرکانس یا ترکیبی از فرکانس ها در محدوده قابل مشاهده توسط مغز ما به عنوان یک رنگ درک می شود. هر فرکانسی خارج از مرئی برای چشم ما نامرئی است.
هر فوتون دارای طول موج و فرکانس است. طول موج به عنوان فاصله بین دو قله میدان الکتریکی با بردار یکسان تعریف می شود. فرکانس فوتون به این معناست که فوتون در هر ثانیه چند طول موج منتشر می کند. بر خلاف موج الکترومغناطیسی ، فوتون در واقع نمی تواند یک رنگ باشد.ببینید مثال رنگ سبز اون $green 500–565 Wavelength (nm) 2.19–2.48Photon energy (eV) $ چون انرژی هر فوتون $E = hν$انرژی های مختلف به معنی طول موج های متفاوت است. طول موج های مختلف به معنی رنگ های متفاوت است.$E=\frac{hc}{\lambda}$وقتی رنگها ترکیب می شوند و رنگهای متفاوتی تولید می کنند ، آیا ترکیب فوتونی وجود دارد یا به این دلیل است که چشم های شما ترکیب فوتون ها را می بیند و خود فوتون ها را نمی بیند؟فعلا ، تفاوت وجود دارد. فوتون ها ترکیب نمی شوند در عوض (همانطور که قبلاً اشاره کردم) ، فوتون های مختلف گیرنده های عکس شما را در بازه های زمانی مختلف یا همزمان تحریک می کنند. بر اساس تحریک ، رنگ توسط شما مشاهده می شود. از طرف دیگر (اگر تصور می شد که آنها دارای ویژگی موج هستند) ، می توانند به طور سازنده یا مخرب برای تولید رنگ افزودنی یا تفریق تداخل ایجاد کنند
رنگ ، یکی از زیباترین جنبه های حباب ، همچنین ابزاری بسیار دقیق برای اندازه گیری ضخامت فیلم صابون در اختیار ما قرار می دهد.
امواج نور ، مانند امواج اقیانوس ، دارای قله ها و دره ها (قله ها و فرورفتگی ها) هستند. نور قرمز بیشترین طول موج و بنفش کوتاهترین طول را دارد.
همه امواج ، از جمله نور ، دارای یک ویژگی کنجکاو هستند: اگر دو موج با هم ترکیب شوند ، امواج می توانند تاج به کرست یکدیگر را ملاقات کرده ، اثر یکدیگر را افزایش داده و تقویت کنند ، یا می توانند از طریق تاج به پایین برخورد کنند ، هر یک را لغو کنند. دیگر به گونه ای که هیچ تاثیری نداشته باشند. هنگامی که آنها تاج به هم می رسند ، برای هر ارتعاش "بالا" در یک موج ، ارتعاش "پایین" متناظر در موج دیگر وجود دارد. این ترکیب از فراز و نشیب برابر باعث لغو یا تداخل کامل می شود. تداخل مسئول درخشندگی مروارید یک پوسته آبالون ، رنگهای زیبا در برخی از پرهای پرنده و بالهای حشرات و تکه های رنگی روان در لکه روغن در خیابان بعد از باران است - و رنگ حباب ها.
اگر تاج های دو یا چند موج در مرحله (امواج زرد و سرخابی بالا) یا تقریباً در مرحله باشد ، می توانند به صورت یک اثر بزرگتر یا شدیدتر (بالای موج قرمز) ترکیب شوند. به این "تداخل سازنده" می گویند. اگر تاج یک موج با دره موج دیگر (پایین امواج زرد و سرخابی) روبرو شود ، یکدیگر را از بین می برند (پایین موج قرمز.) هنگامی که دو موج نوری یکدیگر را لغو می کنند ، نتیجه تاریکی است و به این "تداخل مخرب" می گویند. "
نور سفید از همه رنگها و تمام طول موج ها تشکیل شده است. اگر یکی از این رنگها از نور سفید کم شود (به عنوان مثال با تداخل) رنگ مکمل را می بینیم. به عنوان مثال ، اگر نور آبی از نور سفید کم شود ، ما رنگ زرد را می بینیم. پوست حباب با رنگهای مکمل تولید شده توسط تداخل می درخشد. اگر بخواهیم قسمت بسیار بزرگ شده ای از غشای حباب صابون را مشاهده کنیم ، متوجه می شویم که نور از سطوح جلو (بیرون) و عقب (داخل) حباب منعکس می شود ، اما پرتوی نور که از سطح داخلی منعکس می شود مسافت بیشتری نسبت به اشعه ای که از سطح خارجی بازتاب می کند ، طی می کند. هنگامی که پرتوها دوباره ترکیب می شوند ، می توانند با یکدیگر "از مرحله" خارج شده و تداخل ایجاد کنند. با توجه به ضخامت مشخص دیواره حباب ، طول موج خاصی لغو شده و رنگ مکمل آن دیده می شود. طول موج های بلند (قرمز) برای خروج از مرحله به دیوار حبابی ضخیم تری نسبت به طول موج کوتاه (بنفش) نیاز دارند. وقتی رنگ قرمز لغو می شود ، بازتابی از رنگ سبز-آبی به جا می گذارد. با نازک شدن حباب ، رنگ زرد لغو می شود و آبی باقی می ماند. سپس رنگ سبز لغو می شود و سرخابی باقی می ماند. و در نهایت آبی لغو می شود و زرد باقی می ماند. سرانجام حباب آنقدر نازک می شود که لغو برای تمام طول موج ها اتفاق می افتد و حباب در مقابل زمینه سیاه رنگ سیاه به نظر می رسد.
این لغو کامل شگفت انگیز به دلیل روش متفاوت بازتاب نور از دو سطح است. وقتی نور از سطح خارجی حباب (سطح هوا به آب) منعکس می شود ، جهت ارتعاش موج برعکس می شود-همه ارتعاشات "بالا" به ارتعاشات "پایین" تبدیل می شود و برعکس. (اگر ارتعاشی را در امتداد طنابی که به دیوار متصل است بفرستید ، همین اتفاق می افتد ؛ پس از بازتاب از دیوار ، نبض منعکس شده وارونه می شود.) هنگامی که نور از سطح داخلی حباب منعکس می شود (سطح آب به هوا) ) جهت ارتعاش تغییر نمی کند. اگر پوست حباب بسیار نازک ، بسیار کوتاهتر از طول موج نور مرئی باشد ، دو اشعه منعکس شده از نور همیشه از ناحیه تا به پایین برخورد کرده و مخرب می شوند. هیچ انعکاسی قابل مشاهده نخواهد بود و حباب سیاه به نظر می رسد. وقتی می بینید که این اتفاق در بالای یک حباب صابون رخ می دهد ، می دانید که ضخامت حباب تنها یک میلیونیم اینچ است و به زودی ظاهر می شود.
نور سفید هنگام بازتاب از دو سطح یک فیلم نازک به رنگ ها تقسیم می شود. در جایی که دو بازتاب با یکدیگر تداخل سازنده دارند ، یک نوار رنگ تولید می کنند. در جایی که یکدیگر را لغو می کنند ، آن رنگ از طیف کم می شود.
نوارهای متناوب نور و تاریکی روی این فیلم صابونی در واقع نوارهای رنگی هستند که توسط بازتاب و تداخل امواج نور تولید می شوند. رنگها به ضخامت فیلم بستگی دارد. فیلم نشان داده شده در اینجا نازک ترین در بالا است و ضخیم تر به سمت پایین می شود. با تغییر ضخامت فیلم ، رنگ ها نیز تغییر کرده و نوارهای منظمی را تشکیل می دهند.
اگر اجازه دهید حبابی برای مدتی از یک چوب حباب آویزان شود ، رنگهای تداخلی شروع به تشکیل نوارهای افقی می کنند - زیرا فیلم حباب در پایین ضخیم تر از بالا است و شکل گوه ای ایجاد می کند. با تخلیه حباب ، گوه محلول حباب نازک و نازک می شود. فیلم سیاه که سپس در بالای حباب ظاهر می شود ، پیشگام فاجعه ای آینده است. حباب در حال حاضر بسیار نازک است و تنها چند لحظه تا آن زمان باقی مانده است. به .ترکیدن!
در فیزیک ، تداخل پدیده ای است که در آن دو موج با هم قرار می گیرند و موجی حاصل از دامنه بزرگتر ، پایین تر یا یکسان را تشکیل می دهند. تداخل سازنده و مخرب ناشی از فعل و انفعال امواج متقابل یا منسجم با یکدیگر است ، یا به این دلیل که از یک منبع سرچشمه می گیرند یا فرکانس یکسان یا تقریباً یکسانی دارند. اثرات تداخلی را می توان با انواع موج ها مشاهده کرد اصل برهم نهی امواج بیان می کند که وقتی دو یا چند موج انتشار دهنده از یک نوع در یک نقطه اتفاق می افتند ، دامنه حاصل در آن نقطه برابر است با مجموع بردار دامنه امواج جداگانه. اگر تاج موج با تاج موج دیگری با فرکانس یکسان در یک نقطه برخورد کند ، دامنه مجموع دامنه های فردی است - این تداخل سازنده است. اگر تاج یک موج با یک موج دیگر برخورد کند ، دامنه برابر است با تفاوت دامنه های فردی - این به عنوان تداخل مخرب شناخته می شود.بحث فوق فرض می کند که امواج که با یکدیگر تداخل دارند تک رنگ هستند ، یعنی دارای یک فرکانس واحد هستند - این مستلزم آن است که آنها در زمان بی نهایت باشند. با این حال ، این امر نه عملی است و نه ضروری. دو موج یکسان با مدت زمان محدود که فرکانس آنها در آن دوره ثابت است ، باعث ایجاد الگوی تداخل در هنگام همپوشانی آنها می شود. دو موج یکسان که از طیف باریکی از امواج فرکانسی با مدت زمان محدود (اما کوتاهتر از زمان انسجام آنها) تشکیل شده است ، مجموعه ای از الگوهای حاشیه ای با فاصله های کمی متفاوت را ارائه می دهند و به شرطی که گستردگی فاصله ها به طور قابل توجهی کمتر از متوسط فاصله بین حاشیه ها باشد. ، یک الگوی حاشیه ای دوباره در طی زمانی که دو موج با هم همپوشانی دارند مشاهده می شود.نور یک طیف پیوسته است
منظور من از "نور" امواج الکترومغناطیسی است که در فضا منتشر می شود. فرقی نمی کند که از منبع درخشان آمده باشد ، توسط یک جسم شفاف/شفاف فیلتر شده یا توسط یک سطح روشن منعکس شده باشد. تفسیر رنگ نور یکسان است.
طول موج نور فقط به قرمز ، سبز یا آبی محدود نمی شود. بین این تعداد بی نهایت طول موج وجود دارد ، بنابراین ما می گوییم که این یک طیف "پیوسته" است. در واقع ، طول موج می تواند خارج از محدوده ای باشد که ما می توانیم ببینیم. که فقط آن را نامرئی می کند بیشتر نورها در واقع مخلوطی از طول موج های زیاد هستند.
ما می توانیم طیف پیوسته نور را با استفاده از منشور ، توری پراش یا طیف سنجی مشاهده کنیم.
ادراک انسان رنگ را به سه مقدار کاهش می دهد
به جای پردازش تعداد نامحدودی از ارزش ها ، چشم انسان رنگ را به سه مقدار کاهش می دهد: قرمز (r) ، سبز (g) و آبی (b). این کار توسط سلولهای مخروطی شبکیه چشم انجام می شود. هر کدام به شکل قرمز ، سبز یا آبی در زیر میکروسکوپ ظاهر می شوند. مخروط های قرمز نور قرمز را پردازش می کنند و یک سیگنال r تولید می کنند که با شدت نور افزایش می یابد. آنها همچنین به طول موج های نزدیک مانند نارنجی و زرد پاسخ می دهند ، اما نه به اندازه طول موج های قرمز. یک روند مشابه برای مخروط های سبز و آبی اتفاق می افتد. پاسخ های هر مجموعه از مخروط ها به هریک از طول موج ها در این
یک طول موج نور
فرض کنید یک LED زرد با طول موج 570 نانومتر روشن می کنید. طیف سنجی شما گزارش می دهد که یک طول موج (*1) نور ، در 570 نانومتر وجود دارد.
نور تا حدی مخروط های قرمز چشم شما را تحریک می کند و سیگنالی r = 9000 تولید می کند. (نمودار زیر را ببینید. نگران واحدها نباشید ، آنها خودسرانه هستند.) نور همچنین مخروط های سبز را تحریک می کند و g = 8000 تولید می کند. آنها مخروط های آبی را تحریک نمی کنند ، بنابراین b = 0. مغز شما سیگنال ها را دریافت می کند $(9000،8000،0)$ و این را به عنوان "زرد" تفسیر می کند.
دو طول موج نور
حالا فرض کنید صفحه کامپیوتر شما با انتشار برخی نور قرمز (600 نانومتر) و کمی سبز (535 نانومتر) رنگ زرد ایجاد می کند. چراغ قرمز به مخروط های قرمز شما برخورد می کند و یک سیگنال 6000 تولید می کند. اما چراغ سبز همچنین مقداری سیگنال روی مخروط قرمز نشان می دهد ، مثلا 3000. این دو سیگنال با هم جمع می شوند و r = 6000+3000 = 9000 را تولید می کنند. به طور مشابه ، مخروط سبز ممکن است سیگنالی 2500 از چراغ قرمز و 5500 از چراغ سبز تولید کند ، بنابراین g = 2500+5500 = 8000. هیچ یک از نورها مخروط آبی را تحریک نمی کند ، بنابراین b = 0.
طیف مخروطی ، دو طول موج
مغز شما سیگنال ها را دریافت می کند $(9000،8000،0)$ و این را به همان رنگ زرد LED نشان می دهد. با این حال ، دستگاه اسپکتروفتومتر نور را با دو طول موج متفاوت اندازه گیری می کند. شما رنگها را یکسان می دانید ، حتی اگر طیف های مختلفی داشته باشند.
این تنها راه تولید همان برداشت نیست. من می توانستم 625 نانومتر قرمز و 550 نانومتر سبز را مخلوط کنم تا همان "زرد" را تولید کنم. تنها چیزی که ما نیاز داریم این است که سیگنال های یکسان (r ، g ، b) تولید کنیم تا مغز شما را فریب دهد که فکر کند همان رنگ است.
شما می توانید این کار را با بیش از دو طول موج انجام دهید ، و همچنان درک یکسانی داشته باشید. به عنوان مثال ، نور ستاره زرد ترکیبی از طول موج های متعدد است. ریاضی پیچیده تر است ، اما می توان آن را انجام داد.
بیشتر نوری که می بینیم یک طیف پیوسته است. برای مقابله با تعداد نامحدود طول موج ها به حساب احتیاج دارید ، اما محاسبات قابل انجام است.
از آغاز تاریخ ، بشر هنر و علم گول زدن خود را برای درک رنگهای مختلف تمرین کرده است.
اگرچه نمی توانید تفاوت بین انواع مختلف نور زرد را تشخیص دهید ، اما طیف سنجی می تواند تفاوت را تشخیص دهد. این نباید تعجب آور باشد ، با توجه به اینکه چشم شما اطلاعات را در تعداد نامحدود طول موج به سه مقدار کاهش داده است..I hope I help you understand the question. Roham Hesami
رهام حسامی ترم پنجم مهندسی هوافضا