1400/10/25

پرسش:

به هنگام عبور نور از اجسام شفاف مثل شیشه کدام یک از این اتفاقات می افتد؟
الف. فوتون های نور فقط از فضاهای خالی بین اتم ها یا مولکول های شیشه عبور می کند
ب. فوتون های نور علاوه بر عبور از فضاهای خالی مزبور، از سطح اتم و مولکول شیشه هم عبور می کند
ج. فوتون های نور اصلا از شیشه عبور نمی کند بلکه اتفاق دیگری می افتد

پاسخ:

بهتر بود پرسشی که از شما شده را به صورت پرسش خودتان در می آوردید.

گذر نور از محیط شفاف را باید از دید مدل های مختلف بررسی کرد. هر نظریه ای که برای نور استفاده شده بر پایه اصولی آن را توصیف می کند و در نتیجه بر اساس آن اصول باید به پدیده ای مثل انتشار نور پرداخت.

اپتیک پرتو: اگر نور را پرتوهایی بدانیم که از منبع نور ساطع می شود، نظریه اپتیک پرتو را استفاده کرده ایم. در این نظریه نور به خط مستقیم منتشر می شود، سرعت آن در خلا 300 هزار کیلومتر در ثانیه است و در انتشار نور در هر محیط اصل فرما حاکم است و آنچه به پرسش شما مربوط می شود اینکه سرعت انتشار نور در محیط شفاف غیر از خلا متناسب با ضریب شکست آن محیط کاهش می یابد. اینجا صحبتی از اینکه چه اتفاقی می افتد نمی شود و فقط سرعت انتشار نور را در نظر می گیرد.

اپتیک موج الکترومغناطیس: در مدل موج الکترومغناطیس، نور به صورت میدان الکتریکی و مغناطیسی نوسانی در نظر گرفته می شود. بر اساس این مدل نور وقتی که وارد محیط مادی می شود، میدان الکتریکی نوسانی، بارهای الکتریکی ماده را به نوسان در می آورد و دوقطبی های نوسانی ایجاد شده تابش می کنند که نهایتا نور خروجی را شکل می دهند.

اپتیک فوتون: اگر نور را فوتون در نظر بگیریم و از دید کوانتمی انتشار نور را بررسی کنیم، اگر انرژی این فوتونها معادل یکی از ترازهای ماده باشد که جذب صورت می گیرد و ماده به واسطه دریافت فوتون تحریک و به تراز بالا می رود. اگر انرژی فوتون با ترازهای ماده همخوانی نداشت، جذبی صورت نمی گیرد. در کوانتوم تراز مجازی که طول عمری ندارد برای این حالت در نظر گرفته می شود.

البته اینها توصیف خیلی ساده از مدلهای توصیف نور و چگونگی توجیه رفتار آن هنگام ورود به ماده است که جزئیات بسیار پیچیده تر است.

در نهایت می شود گفت که نور ماهیت پیچیده ای دارد. تا به محیط مادی نرسیده است هیچ در مورد آن نمی شود اظهار نظر کرد. نمی توان آن را دید و نمی تواند آن را ثبت کرد. تا به ماده می رسد انرژی خود را تحویل ماده می دهد و اثر حضور نور مشهود می شود. پس از برخورد با ماده دیگر نوری نیست و اثر آن می تواند به شکلهای مختلف بر اساس اینکه جذبی صورت گرفته یا خیر، بررسی شود.