نقش نور در قدرت دیدن ما
اهمیت نور در این است که بدون آن امکان دیدن هیچ چیز وجود ندارد. قدرت دید انسان و سایر موجودات زنده در نتیجه یک بر هم کنش پیچیده بین نور، چشم ها و مغز پدید آمده است. ما به این دلیل می توانیم ببینیم که نور ساطع شده از جسم می تواند از فضا عبور کرده و به چشم ما برسد. به محض اینکه نور به چشم ما برسد، سیگنال هایی از چشم به مغز ما فرستاده می شود و مغز ما این اطلاعات را رمز گشایی می کند تا بتواند ظاهر، موقعیت و حرکت جسمی را که به آن نگاه می کنیم، ببیند. تمام این برهم کنش پیچیده در اثر وجود نور اتفاق می افتد و بدون نور امکان دیدن وجود ندارد.
اگر برای یک لحظه چراغ های اتاق را خاموش کنید و شیشه های پنجره را هم با یک پوشش تیره رنگ سیاه بپوشانید، متوجه می شوید که نمی توانید چیزی ببینید. در اتاق اجسامی هستند که می توانند نور را منعکس کنند، چشم هایی هم وجود دارند که می توانند نور را از هر منبعی دریافت کنند، و مغزی هم هست که امکان کد گشایی اطلاعاتی که از طریق چشم به آن میرسد را دارد. اما نوری وجود ندارد. اتاق و تمام محتویات درون آن به رنگ سیاه دیده می شوند. رنگ سیاه رنگی است که در اثر نرسیدن نور به چشم بوجود می آید. وقتی که اتاقی پر از لوازم مختلف( یا میز، لباس و آسمان ) به نظرمان سیاه می آیند، در واقع نوری از خود به چشم نمی رسانند و به همین دلیل است که سیاه دیده می شوند.پس در سیاهی امکان دیدن هیچ چیز فراهم نیست.
اجسامی که ما می بینیم به دو گروه اصلی تقسیم می شوند:اجسام منیر و اجسام غیر منیر. اجسام منیر اجسامی هستند که خودشان نور تولید می نمایند و اجسام غیر منیر آن گروهی هستند که نور تابیده شده به خود را انعکاس می دهند تا به چشم ما برسد. خورشید یک نمونه از اجسام منیر است در حالی که ماه غیر منیر می باشد. در طول روز خورشید نور کافی رابرای روشن کردن همه چیز در روی زمین فراهم می کند. آسمان آبی، ابر سفید، چمنزار سبز و برگ های رنگارنگ درختان، خانه همسایه و اتوموبیلی که به چهار راه می رسد همه در اثر انعکاس نور یک جسم منیر (خورشید) از روی یک مجموعه از اجسام غیر منیر است که پس از انعکاس به چشم ما می رسد. بدون نور اچسام منیر، هیچ جسم غیر منیری را هم نمی توان دید. هنگام شب، که به دلیل چرخش زمین نور به محلی که ما زندگی می کنیم نمی رسد، ( به دلیل این که نور امکان طی کردن یک مسیر منحنی حول کره زمین را ندارد)، اجسام روی زمین سیاه دیده می شوند، ( یا حد اقل رنگ شان تا حد زیادی به رنگ سیاه نزدیک است.)
در صورت نبودن نور خیابان یا ایوان خانه همسایه امکان دیدن خانه در شب برای ما مهیا نیست، رنگ چمن ها هم دیگر سبز نیست و به رنگ های تیره نزدیک می شود ، برگدرختان هم تیره است و اگر چراغ جلویی اتومبیل نباشد امکان مشاهده نزدیک شدن آن به چهارراه را نخواهیم داشت. بدون وجود اجسام منیری که نور خود را در فضا منتشر کنند و اجسام غیر منیر را روشن کنند، امکان دیدن اجسام غیرمنیر فراهم نیست.
بدون نور همه انگار شدیم کور!
یک آزمایش رایج در فیزیک بررسی حرکت یک پرتو لیزر در طول اتاق است. چراغ های اتاق را خاموش می نماییم، سپس لیزر را روشن کرده و نور آن را به طور مستقیم به یک آینه تخت می تابانیم. نمی توان پرتو لیزر را در طول مسیر تا جایی که به آینه می رسد مشاهده کرد، علاوه بر این پس از انعکاس نور از آینه هم تا زمانیکه نور مجدداً به دیواری درون اتاق برخورد نکند امکان مشاهده اثری از آن برای ما مقدور نخواهد بود.تنها نقاطی که در آن ها پرتو نور قابل مشاهده است عبارتست از محل برخورد این پرتو با آینه و نقطه ای که نور انعکاس یافته از آینه روی دیوار باقی می گذارد. در هرکدام از این نقاط بخشی از نور در هوا منعکس شده و به چشم دانش آموزان می رسد. از آنجایی که دیده شدن هر چیز تنها از طریق انتقال پرتوی از نور از آن جسم به چشم ما امکان پذیر است، تنها در این دو نقطه ما چیزی می بینیم در بقیه نقاط چیزی دیده نمی شود. می توان این طور نتیجه گرفت که احتمالاً در مابقی نقاط چیزی وجود ندارد تا پرتو لیزر در برخورد با آن قابل مشاهده شود.
حالا آزمایش دیگری انجام می دهیم. از شخصی برای اسپری کردن آب در مسیری که پرتو لیزر از آن عبور می کند استفاده می نماییم. ذرات معلق آب باعث انعکاس نور لیزر به چشم ما می شوند و ما در کل مسیر پرتو را خواهیم دید. تنها بدلیل همین ذرات معلق آب در هواست که ما می توانیم مسیر پرتو تابیده شده را ببینیم. وقتی که نور لیزر (جسم منیر) به ذرات معلق آب (جسم غیر منیر) برخورد می نماید، منعکس شده و بخشی از آن به چشم دانش آموزان می رسد. با این انعکاس است که مسیر نور به خوبی مشخص می شود. با نور امکان دیدن فراهم است و بدون نور هیچ چیز را نمی شود دید.
هیچ کدام از ما از خودمان نور تولید نمی کنیم، ما هیچکداممان مانند خورشید پر نور و درخشان نیستیم، (امیدوارم که ناراحت نشده باشید!) ما مانند ماه جزو اجسام غیر منیر محسوب می شویم. ما از طریق بازتاب نور اجسام منیر به چشم آن هایی که به ما نگاه می کنند، دیده می شویم. اگر بازتاب نور تا این اندازه برای دیدن اهمیت دارد، پس مطالعه قوانین این بازتاب در بین دانش آموزان علاقمند به فیزیک قطعاً ارزشمند خواهد بود. در این بخش و بخش های کوتاه دیگری که به دنبال آن می آید ما تلاش می کنیم قوانین بازتاب نور را که باعث رسیدن پرتوهای نور از جسم غیر منیر به چشم ما و دیده شدن اش می شود بهتر دریابیم.
