img/daneshnameh_up/8/85/newton-exps.jpgاسحاق نیوتن (Isaac Newton) در كتاب خود در رساله‌ای درباره نور نوشت پرتوهای نور ذرات كوچكی هستند كه از یك جسم نورانی نشر می‌شوند.

img/daneshnameh_up/8/85/newton-exps.jpg

ماهیت ذر‌ه‌ای

اسحاق نیوتن (Isaac Newton) در كتاب خود در رساله‌ای درباره نور نوشت پرتوهای نور ذرات كوچكی هستند كه از یك جسم نورانی نشر می‌شوند. احتمالاً اسحاق نیوتن نور را به این دلیل بصورت ذره در نظر گرفت كه در محیطهای همگن به نظر می‌رسد در امتداد خط مستقیم منتشر می‌شوند كه این امر را قانون می‌نامند و یكی از مثالهای خوب برای توضیح آن بوجود آمدن سایه است.

ماهیت موجی

همزمان با نیوتن، كریسیتان هویگنس (Christiaan Huygens) (1695-1629) طرفدار توضیح دیگری بود كه در آن حركت نور به صورت موجی است و از چشمه‌های نوری به تمام جهات پخش می‌شود به خاطر داشته باشید كه هویگنس با بكار بردن امواج اصلی و موجكهای ثانوی قوانین بازتاب و شكست را تشریح كرد. حقایق دیگری كه با تصور موجی بودن نور توجیه می‌شوند پدیده‌های تداخلی هستند مانند به وجود آمدن فریزهای روشن و تاریك در اثر بازتاب نور از لایه‌های نازك و یا پراش نور در اطراف مانع.

ماهیت الكترومغناطیس

بیشتر به خاطر نبوغ جیمز كلارك ماكسول (James Clerk Maxwell) (1879-1831) است كه ما امروزه می‌دانیم نور نوعی انرژی الكترومغناطیسی است كه معمولاً به عنوان امواج الكترومغناطیسی توصیف می‌شود. گسترده كامل امواج الكترومغناطیسی شامل: موج رادیویی ، تابش فرو سرخ ، نور مرئی از قرمز تا بنفش ، تابش فرابنفش ، اشعه ایكس و اشعه گاما می‌باشد.



تصویر

ماهیت كوانتومی نور

طبق نظریه مكانیك كوانتومی نور، كه در دو دهه اول قرن بیستم بوسیله پلانك و آلبرت انیشتین و بور برای اولین بار پیشنهاد شد، انرژی الكترومغناطیسی كوانتیده است، یعنی جذب یا نشر انرژی میدان الكترومغناطیسی به مقادیر گسسته‌ای به نام "فوتون" انجام می‌گیرد.

نظریه مكملی

نظریه جدید نور شامل اصولی از تعاریف نیوتون و هویگنس است. بنابراین گفته می‌شود كه نور خاصیت دو گانه‌ای دارد، برخی از پدیده‌ها مثل تداخل و پراش خاصیت موجی آنرا نشان می‌دهد و برخی دیگر مانند پدیده فوتوالكتریك ، پدیده كامپتون و ... با خاصیت ذره‌ای نور قابل توضیح هستند.

تعریف واقعی نور چیست؟

تعریف دقیقی برای نور نداریم، جسم شناخته شده یا مدل مشخص كه شبیه آن باشد وجود ندارد. ولی لازم نیست فهم هر چیز بر شباهت مبتنی باشد. نظریه الكترومغناطیسی و نظریه كوانتومی باهم ایجاد یك نظریه نامتناقض و بدون ابهام می‌كنند كه تمام پدیده‌های نوری را می‌كنند. نظریه ماكسول درباره انتشار نور و بحث می‌كند در حالی كه نظریه كوانتومی برهمكنش نور و ماده یا جذب و نشر آن را شرح می‌دهد ازآمیختن این دو نظریه ، نظریه جامعی كه كوانتوم الكترودینامیك نام دارد، شكل می‌گیرد. چون نظریه‌های الكترومغناطیسی و كوانتومی علاوه بر پدیده‌های مربوط به تابش بسیاری از پدیده‌های دیگر را نیز تشریح می‌كنند منصفانه می‌توان فرض كرد كه مشاهدات تجربی امروز را لااقل در قالب ریاضی جوابگو است. طبیعت نور كاملا شناخته شده است، اما باز هم این پرسش هست كه واقعیت نور چیست؟

گسترده طول موجی نور

نور گستره طول موجی وسیعی دارد چون با نور مرئی كار می‌كنیم اغلب تصاویر و محاسبات در این ناحیه از گستره الكترومغناطیسی انجام می‌گیرد اما روشهای مورد بحث می‌تواند در تمام ناحیه الكترومغناطیسی مورد استفاده قرار گیرند. ناحیه نور مرئی بر حسب طول موج از حدود 400 نانومتر (آبی) تا 700 نانومتر (قرمز) گسترده است كه در وسط آن طول موج 555 نانومتر (نور زرد) كه چشم انسان بیشترین حساسیت را نسبت به آن دارد یك ناحیه پیوسته كه ناحیه مرئی را در بر می‌گیرد و تا فرو سرخ دور گسترش می‌یابد.



img/daneshnameh_up/2/26/Prism.gif

خواص نور و نحوه تولید

سرعت نور در محیطهای مختلف متفاوت است كه بیشترین آن در خلاء و یا بطور تقریبی در هوا است، در داخل ماده به پارامترهای متفاوتی بر حسب حالت و خواص الكترومغناطیسی ماده وابسته است. بوسیله كاواك جسم سیاه می‌توان تمام ناحیه طول موجی نور را تولید نمود. در طبیعت در طول موجهای مختلف مشاهده شده اما مشهورترین آن نور سفید است كه یك نور مركبی از سایر طول موجها می‌باشد. تك طول موجها آنرا بوسیله لامپهای تخلیه الكتریكی كه معرف طیفهای اتمی موادی هستند كه داخلشان تعبیه شده می‌توان تولید كرد.