سایه چطور تشکیل می‌شود؟ کتاب علوم پایه دوم ابتدایی

همانطور که اشاره کردیم هنگامی که نور به جسم کدر می تابد و نور از آن رد نمی شود در پشت جسم کدر سایه تشکیل می شود.

نحوه تشکیل سایه به چه صورت است؟

در حقیقت موج الکترومغناطیسی باعث تشکیل سایه می شود؛ (به طور مثال؛ وقتی در پیاده رو در حال حرکت هستید و دید شما توسط نوری که به سطح برخورد می کند، بازتاب می شود. ولی اگر در یک مکان ایستاده باشید نور با بدن شما برخورد کرده و عبور نور را مسدود می کند، در این شرایط سایه هایی ایجاد می شود.)

در حالی که نور و یا کمبود نور می تواند سایه را تشکیل دهد اما عوامل دیگری نیز به ایجاد و اندازه سایه مرتبط هستند. به خصوص اگر زاویه شما با نور و جسم 90 درجه باشد.

- اگر زاویه با نور کم تر باشد، این سایه بسیار طولانی تر از حد معمول خواهد بود.
- اگر جسمی که مسیر نور را مسدود می کند به منبع نور نزدیک تر باشد، ممکن است سایه بزرگتری به وجود آید.

همچنین اندازه سایه بستگی به این دارد که نور از کدام سمت به آن بتابد:
- درصورتی که نور از سمت راست یا چپ بتابد، اندازه سایه آن بلندتر از هنگامی است که نور از بالا بتابد.
- درصورتی که نور از بالا بتابد، اندازه سایه آن کوتاهتر از هنگامی است که نور از سمت راست یا چپ می تابد.

چگونگی تغییر سایه در طول روز
- اگر صبح باشد، سایه اجسام بلندتر از ظهر است.
- اگر ظهر باشد، سایه اجسام کوتاه تر از صبح و عصر است.
- اگر عصر باشد، سایه اجسام بلندتر از ظهر است.

 

نحوه تشکیل نیم سایه به چه صورت است؟

در صورتی که منبع نور بزرگ باشد، علاوه بر سایه، نیم سایه نیز تشکیل می شود، چرا که هر منبع نور گسترده ای دارای منابع نور نقطه ای است.

در این وضعیت قسمت مرکز سایه، به طور یکنواخت تاریک شده و اطراف آن دارای روشنایی کمی خواهد بود، که به مرور با دور شدن از مرکز، روشنایی آن بیشتر می شود. (به طور مثال؛ ستارگان آسمان به نسبت فاصله ای که از ما دارند را می توان به عنوان منابع نقطه ای نور در نظر گرفت اما هنگامی که دو منبع در کنار یکدیگر باشند به عنوان یک منبع گسترده مطرح شده و تشکیل نیم سایه می دهند.)کوچکترین زاویه بین مسیر نور، سطحی که سایه بر آن می افتد، بلندترین سایه را ایجاد می کند. درصورتی که جسم به منبع نور نزدیک باشد، سایه بزرگ است و چنانچه سطح خمیده باشد، انحراف های بیشتری وجود خواهد داشت.

نحوه تشکیل سایه در حال حرکت چگونه است؟

در صورتی که سایه درحال حرکت باشد اندازه آن به راحتی قابل تعیین خواهد بود. معمولا اندازه سایه ها کمی طولانی تر و یا بزرگتر از جسم در حال حرکت می باشد.

هنگام ایجاد سایه اندازه نور نیز ضروری است، اگر سایه بزرگتر باشد مسلما تار خواهد شد، اگر منبع نور از جهات و نقاط مختلف سرچشمه بگیرد، چندین سایه مشاهده می شود که با یکدیگر همپوشانی خواهند داشت.

رنگ نور نیز در اندازه سایه ها موثر است، سایه های رنگی معمولاً هنگام تولید نور سفید توسط منابع نوری چند رنگ ایجاد می شوند.

اگر سفیدی وجود نداشته باشد، سایه نمایانگر رنگ اضافی نورهای مانع است. (به عنوان مثال، اگر آتش آبی باشد، این سایه ممکن است قرمز به نظر برسد، در حالی که برای سبز، بسته به سایه، معمولاً زرد یا بنفش است.)

خورشید منبع اصلی نور برای اشیای اطراف می باشد اما با این وجود، با گذشت روز سایه ها طولانی تر می شوند و در واقع برعکس این عمل رخ می دهد. 

راه های تشکیل سایه

تشکیل سایه به وسیله چشمه ی نقطه ای نور: در این حالت فقط سایه کامل ایجاد می شود و مرز مشخصی بین تاریکی و روشنایی وجود دارد.

- قطر سایه به فاصله ی چشمه ی نور تا جسم کدر و پرده بستگی دارد.
- هر گاه چشمه ی نور به جسم کدر نزدیک شود قطر سایه بزرگتر می شود و هرگاه چشمه ی نور را از جسم کدر دور کنیم قطر سایه کوچک تر می شود.

تشکیل سایه به وسیله چشمه ی گسترده نور: در این حالت علاوه بر سایه کامل، نیم سایه نیز دیده می شود.

خورشید گرفتگی (کسوف): هر گاه در چرخش ماه به دور زمین و هر دو به دور خورشید، مرکز آن (ماه،زمین،خورشید) روی یک خط راست واقع شود به طوری که ماه در وسط باشد، ماه جلوی نور خورشید را می گیرد و سایه آن روی زمین می افتد و کسانی که در سایه ی ماه قرار دارند خورشید را تاریک می بینند، در این صورت می گوییم، خورشید گرفتگی رخ داده است.

ماه گرفتگی: اگر زمین بین ماه و خورشید قرار گیرد، زمین جلوی نور خورشید را می گیرد و سایه آن روی ماه می افتد و آن را تاریک می کند. در این صورت می گوییم ماه گرفتگی رخ داده است.

بازتاب نور: برگشت نور از سطح یک جسم را بازتاب می گویند.

 

نور چیست؟

پرتوهای نور ذرات کوچکی هستند که از جسمی نورانی انتشار می یابند، ولی برای نور تعریف دقیقی وجود نندارد؛ نور گستره طول موجی وسیعی دارد.چون با نور مرئی کار می‌‌کنیم، اغلب تصاویر ومحاسبات در این ناحیه از گستره الکترومغناطیسی انجام می‌‌گیرد؛ همچنین باید بدانید سرعت نور در محیط های مختلف متفاوت است که بیشترین آن در خلأ و یا به طور تقریبی در هواست.

انواع بازتاب نور

بازتاب منظم: این بازتابش در سطوح بسیار صاف صورت می گیرد. در این صورت پرتوهای نور به طور موازی به سطح تابیده و به طور موازی در یک جهت بازتاب می شوند. در این نوع بازتاب همواره تصویری واضح و روشن ایجاد می شود. مانند آینه

بازتاب نامنظم: هرگاه یک دسته پرتو موازی نور به سطح ناهمواری برخورد کند به صورت پرتوهای غیر موازی و در جهات متفاوت بازتاب می شوند. دراین نوع بازتابش تصویر اشیاء مبهم و نامشخص است.

شکست نور چیست؟

وقتی نور به جسمی می تابد، مقداری از آن نور بازتاب می شود، مقداری نیز از جسم عبور می کند، اما جسم های شفاف مانند هوا، آب، شیشه، طلق های پلاستیکی شفاف نور را به خوبی از خود عبور می دهند.

نور در یک محیط معین در مسیر مستقیم حرکت می کند. اگر در مسیر نور یک قطعه جسم شفاف عمود در مسیر نور قرار گیرد، مسیر نور در هنگام عبور از جسم هم چنان مستقیم خواهد بود.

اما اگر نور در مسیر خود، با زوایه ای دیگر به یک جسم شفاف (مثلا شیشه) برخورد کند، هنگام ورود به شیشه مسیر حرکتش مقداری کج می شود. به این پدیده شکست نور می گویند.

تغییر مسیر پرتو نور به هنگام عبور از یک محیط شفاف به محیط شفاف دیگر را شکست نور می گویند. اگر پرتو تابش عمود بر سطح مشترک بین دو محیط باشد،(یعنی زاویه آن با خط عمود برابر صفر باشد) در این صورت نور بدون شکست وارد محیط دوم شده و منحرف نمی شود.

- اگر پرتو تابش از محیط رقیق وارد محیط غلیظ شود در این حالت پرتو شکست به خط عمود نزدیک می شود یعنی زاویه شکست از زاویه ی تابش کوچک تر می شود.

- اگر پرتو تابش از محیط غلیظ وارد محیط رقیق شود، در این حالت پرتو شکست از خط عمود دورتر می شود و زاویه ی شکست از زاویه ی تابش بزرگ تر می شود.

علت شکست نور چیست؟

علت شکست نور، متفاوت بودن سرعت نور در محیط های مختلف است، سرعت نور در خلا یا هوا در حدود است اما وقت یکه وارد آب می شود، سرعت آن به حدود کیلومتر بر ثانیه می رسد.

سرعت نور در شیشه(که غلیظ تر از آب است) کم تر و در حدود است. این تفاوت سرعت نور سبب می شود که راستای پرتوهای نور هنگام عبور از یک محیط به محیط دیگر، شکسته شود و پدیده شکست نور اتفاق بیفتد.

هنگامی که از هوا به جسمی در داخل آب نگاه کنیم آن جسم به سطح آب نزدیکتر و وقتی از داخل آب به جسمی در هوا نگاه کنیم، دورتر به نظر می رسد.

وقتی نور به طور مایل از یک محیط شفاف وارد محیط شفاف دیگر می شود، در مرز مشترک دو محیط، تغییر می دهد(شکسته می شود) همین عامل سبب بالاتر دیده شدن جسم نسبت به سطح واقعی گردد.

نمونه سوالات بخش شش کتاب علوم پایه دوم ابتدایی

چگونه سایه تشکیل می شود؟
وقتی نور از چیزی عبور نکند پشت آن چیز سایه درست می شود.

آیا سایه ی تمام اجسام که در مقابل نور گرفتید، مثل هم تیره است؟ 
خیر، بعضی تیره تر و بعضی روشن تر است.

آیا با شیشه هم می توانید سایه درست کنید؟ 
خیر، اگر هم ایجاد شود سایه بسیار روشن است.

اجسامی راکه سایه دارندرانام ببرید؟ 
مقوای تیره، مداد، کتاب، عروسک و غیره.

اجسامی که سایه ندارند؟ 
آب، آینه، شیشه و غیره.

آیا در روز آفتابی می توانید سایه ی خودتان را از بین ببرید؟ چگونه؟ 
بله، زمانی که کاملاً زیر منبع نور بایستیم.

چشمه ی نور چیست؟
اجسامی که از خود نور تولیدمی کنند چشمه نور می گویند.

چند نمونه نورهای طبیعی ومصنوعی نام ببرید؟
نور های طبیعی: خورشید و ستارگان
نورهای مصنوعی: لامپ، آتش، شمع و غیره.

از نور چه استفاده هایی می شود؟
برای دیدن، علامت دادن، هشداردادن، رشد گیاهان، درست کردن سایه، تشخیص بعضی ازبیماری ها.

اندازه ی سایه ها در صبح و ظهر و عصر چگونه است؟ 
در صبح و عصر بلند هستند چون خورشید مایل می تابد ولی در ظهر کوتاه هستند چون از بالا و مستقیم می تابد.

چگونه سایه ها کوچک و بزرگ می شوند؟ 
با دور و نزدیک کردن جسم و منبع نور سایه ها بزرگ و کوچک می شوند.

اندازه سایه به چه چیزی بستگی دارد؟
به جهت تابش نور.

چرا پشت اجسام شفاف سایه درست نمی شود؟
چون نورازآن ها عبورمی کند.- بعضی ازاجسام چشمه ی نور نیستند اما نورانی هستند.مثل ماه و شبرنگ که نورشان قرضی است.
- درفضا نیز سایه تولید می شود همین امر باعث ایجاد خورشید گرفتگی وماه گرفتگی می شود.

---