یک دستگاه برای دیدن
رنگ‌های شگفت‌انگیز بسازید
وسایل مورد نیاز:
در پلاستیکی شفاف کوچک (در ماست یا ظرف کره نباتی)، نوار چسب شفاف، چراغ قوه سالم، مایع حباب (دستورالعمل زیر را ببینید) قاشق، نی، اتاقی که بتوانید تاریکش کنید.
مایع حباب:یک گالن آب و 3/2 فنجان مایع ظرفشویی را در یک سطل بزرگ با هم مخلوط کنید. اگر مایع حبابتان را یک روز قبل از آزمایش درست کنید، حباب‌های بزرگ‌تر و محکم‌تری خواهید داشت، اما اگر همان موقع هم درست کنید مشکلی پیش نمی‌آید.
چه کاری انجام دهم؟
1- در پلاستیکی را به انتهای چراغ قوه، جایی که نور از آن می‌آید، بچسبانید.
2- چراغ قوه را روشن کنید و آن را طوری نگه دارید که نور به بالا بتابد.
3- انگشتتان را در مایع حباب فرو ببرید و در پلاستیکی را خیس کنید. یک قاشق پر مایع حباب روی در بریزید. با یک نی در حباب فوت کنید تا یک گنبد حباب بسازید که کل در را بگیرد.
4 - چراغ‌ها را خاموش کنید و چراغ‌قوه را طوری بگیرید که ته گنبد حباب درست بالای ابروهایتان باشد.
5- به رنگ‌های در حال چرخش نگاه کنید. اگر نی خیس را در گنبد حباب بگذارید و به آرامی در آن بدمید، می‌توانید رنگ‌ها را به هر سو حرکت دهید.
6- به رنگ‌ها نگاه کنید. چند رنگ می‌بینید؟ اگر برای چند دقیقه به یک حباب نگاه کنید، آیا رنگ‌ها تغییر می‌کنند؟ چه رنگ‌هایی را درست قبل از اینکه حباب بترکد، می‌بینید؟ آیا خال خال‌های سیاه و سفید می‌بینید؟
چرا حباب‌های صابون اینقدر رنگارنگ هستند؟
رنگ‌های یک حباب صابون از نور سفید می‌آیند که شامل تمام رنگ‌های رنگین‌کمان می‌شود. وقتی رنگ سفید از غشای (فیلم) صابون بازتاب می‌کند، بعضی از رنگ‌ها درخشان‌تر و بعضی دیگر ناپدید می‌شوند. نور را می‌توان متشکل از امواج در نظر گرفت، مانند امواج اقیانوس. هنگامی که دانشمندان درباره امواج صحبت می‌کنند، اغلب از فرکانس یک موج حرف می‌زنند. فرکانس تعداد نوسانات یک موج در یک ثانیه است. درباره امواج اقیانوس، فرکانس تعداد دفعاتی است که یک موج سوار از سوی یک موج رونده در یک ثانیه بالا و پايین می‌شود. برای امواج نور، فرکانس تعداد نوسانات الکترومغناطیس در یک ثانیه را اندازه می‌گیرد. فرکانس یک موج نوری، تعیین کننده رنگ نوری است که می‌بینید. نور بنفش برای مثال بالاترین فرکانس نوری است که می‌توانید ببینید: در یک میلیاردم ثانیه 723 هزار بار نوسان می‌کند. نور سفید از امواج نوری با فرکانس‌های متفاوت زیادی تشکیل شده است. ممکن است دو موج در یک زمان در یک مکان باشند. فرض کنید دو موج هم اندازه اقیانوس به هم برسند. هر موج در مسیر خودش روی آب بالا و پایین می‌رود. جایی که موج‌ها به هم می‌رسند، دو نیروی متفاوت، از هر موج یک نیرو، به آب وارد می‌شود. اگر هر دو موج روی آب به سمت بالا حرکت کنند، آب ارتفاعی دو برابر حالتی که از یک موج حاصل می‌شد می‌گیرد. این حالت، تداخل سازنده نام دارد. اگر یک موج به سمت بالا و موج دیگر به سمت پایین حرکت کند، دو نیرو یکدیگر را خنثی می‌کنند و آب اصلا تکان نمی‌خورد که در این حالت تداخل ویرانگر داریم.
این مسائل چه ارتباطی به رنگ‌های حباب‌ها دارد؟
امواج نوری، مانند امواج آب، می‌توانند در هم تداخل کنند. غشای حباب مانند یک ساندویچ است؛ یک لایه مولکول‌های صابون، یک لایه مولکول‌های آب و سپس لایه دیگری از مولکول‌های صابون. هنگامی که امواج نور بازتاب شده از یک لایه مولکول‌های صابون با امواج نور بازتاب شده از لایه دوم مولکول‌های صابون برخورد می‌کنند، این دو دسته امواج در هم تداخل می‌کنند. بعضی از این امواج به یکدیگر می‌پیوندند و فرکانس‌های معین یا رنگ‌های نور را درخشان‌تر می‌کنند. امواج دیگر همدیگر را خنثی کرده و فرکانس یا رنگ را از ترکیب حذف می‌کنند. رنگ‌هایی که می‌بینید چیزی است که بعد از تداخل امواج نور باقی مانده است و رنگ‌های تداخل نام دارد. رنگ‌های تداخلی بستگی به مسافتی دارند که امواج نور قبل از اینکه دوباره به هم برسند ملزم به طی کردن هستند و این به مسافت بین لایه‌ها یا ضخامت غشای صابون بستگی دارد. هر رنگی مربوط به ضخامت معینی از غشای صابون است. با به جریان انداختن غشای حباب مایع و تغییر در ضخامتش، وزشی از باد موجب می‌شود رنگ‌های حباب بچرخند و تغییر کنند. نازک ترین غشا- با ضخامت تنها چند میلیونیوم سانتي‌متر- سیاه دیده می‌شود زیرا تمام طول موج‌های بازتابی نور حذف می‌شوند. وقتی غشای صابون سیاه دیده می‌شود، دقیقا زمان ترکیدنش است. یک دستگاه برای دیدن
یک دستگاه برای دیدن
رنگ‌های شگفت‌انگیز بسازید
وسایل مورد نیاز:
در پلاستیکی شفاف کوچک (در ماست یا ظرف کره نباتی)، نوار چسب شفاف، چراغ قوه سالم، مایع حباب (دستورالعمل زیر را ببینید) قاشق، نی، اتاقی که بتوانید تاریکش کنید.
مایع حباب:یک گالن آب و 3/2 فنجان مایع ظرفشویی را در یک سطل بزرگ با هم مخلوط کنید. اگر مایع حبابتان را یک روز قبل از آزمایش درست کنید، حباب‌های بزرگ‌تر و محکم‌تری خواهید داشت، اما اگر همان موقع هم درست کنید مشکلی پیش نمی‌آید.
چه کاری انجام دهم؟
1- در پلاستیکی را به انتهای چراغ قوه، جایی که نور از آن می‌آید، بچسبانید.
2- چراغ قوه را روشن کنید و آن را طوری نگه دارید که نور به بالا بتابد.
3- انگشتتان را در مایع حباب فرو ببرید و در پلاستیکی را خیس کنید. یک قاشق پر مایع حباب روی در بریزید. با یک نی در حباب فوت کنید تا یک گنبد حباب بسازید که کل در را بگیرد.
4 - چراغ‌ها را خاموش کنید و چراغ‌قوه را طوری بگیرید که ته گنبد حباب درست بالای ابروهایتان باشد.
5- به رنگ‌های در حال چرخش نگاه کنید. اگر نی خیس را در گنبد حباب بگذارید و به آرامی در آن بدمید، می‌توانید رنگ‌ها را به هر سو حرکت دهید.
6- به رنگ‌ها نگاه کنید. چند رنگ می‌بینید؟ اگر برای چند دقیقه به یک حباب نگاه کنید، آیا رنگ‌ها تغییر می‌کنند؟ چه رنگ‌هایی را درست قبل از اینکه حباب بترکد، می‌بینید؟ آیا خال خال‌های سیاه و سفید می‌بینید؟
چرا حباب‌های صابون اینقدر رنگارنگ هستند؟
رنگ‌های یک حباب صابون از نور سفید می‌آیند که شامل تمام رنگ‌های رنگین‌کمان می‌شود. وقتی رنگ سفید از غشای (فیلم) صابون بازتاب می‌کند، بعضی از رنگ‌ها درخشان‌تر و بعضی دیگر ناپدید می‌شوند. نور را می‌توان متشکل از امواج در نظر گرفت، مانند امواج اقیانوس. هنگامی که دانشمندان درباره امواج صحبت می‌کنند، اغلب از فرکانس یک موج حرف می‌زنند. فرکانس تعداد نوسانات یک موج در یک ثانیه است. درباره امواج اقیانوس، فرکانس تعداد دفعاتی است که یک موج سوار از سوی یک موج رونده در یک ثانیه بالا و پايین می‌شود. برای امواج نور، فرکانس تعداد نوسانات الکترومغناطیس در یک ثانیه را اندازه می‌گیرد. فرکانس یک موج نوری، تعیین کننده رنگ نوری است که می‌بینید. نور بنفش برای مثال بالاترین فرکانس نوری است که می‌توانید ببینید: در یک میلیاردم ثانیه 723 هزار بار نوسان می‌کند. نور سفید از امواج نوری با فرکانس‌های متفاوت زیادی تشکیل شده است. ممکن است دو موج در یک زمان در یک مکان باشند. فرض کنید دو موج هم اندازه اقیانوس به هم برسند. هر موج در مسیر خودش روی آب بالا و پایین می‌رود. جایی که موج‌ها به هم می‌رسند، دو نیروی متفاوت، از هر موج یک نیرو، به آب وارد می‌شود. اگر هر دو موج روی آب به سمت بالا حرکت کنند، آب ارتفاعی دو برابر حالتی که از یک موج حاصل می‌شد می‌گیرد. این حالت، تداخل سازنده نام دارد. اگر یک موج به سمت بالا و موج دیگر به سمت پایین حرکت کند، دو نیرو یکدیگر را خنثی می‌کنند و آب اصلا تکان نمی‌خورد که در این حالت تداخل ویرانگر داریم.
این مسائل چه ارتباطی به رنگ‌های حباب‌ها دارد؟
امواج نوری، مانند امواج آب، می‌توانند در هم تداخل کنند. غشای حباب مانند یک ساندویچ است؛ یک لایه مولکول‌های صابون، یک لایه مولکول‌های آب و سپس لایه دیگری از مولکول‌های صابون. هنگامی که امواج نور بازتاب شده از یک لایه مولکول‌های صابون با امواج نور بازتاب شده از لایه دوم مولکول‌های صابون برخورد می‌کنند، این دو دسته امواج در هم تداخل می‌کنند. بعضی از این امواج به یکدیگر می‌پیوندند و فرکانس‌های معین یا رنگ‌های نور را درخشان‌تر می‌کنند. امواج دیگر همدیگر را خنثی کرده و فرکانس یا رنگ را از ترکیب حذف می‌کنند. رنگ‌هایی که می‌بینید چیزی است که بعد از تداخل امواج نور باقی مانده است و رنگ‌های تداخل نام دارد. رنگ‌های تداخلی بستگی به مسافتی دارند که امواج نور قبل از اینکه دوباره به هم برسند ملزم به طی کردن هستند و این به مسافت بین لایه‌ها یا ضخامت غشای صابون بستگی دارد. هر رنگی مربوط به ضخامت معینی از غشای صابون است. با به جریان انداختن غشای حباب مایع و تغییر در ضخامتش، وزشی از باد موجب می‌شود رنگ‌های حباب بچرخند و تغییر کنند. نازک ترین غشا- با ضخامت تنها چند میلیونیوم سانتي‌متر- سیاه دیده می‌شود زیرا تمام طول موج‌های بازتابی نور حذف می‌شوند. وقتی غشای صابون سیاه دیده می‌شود، دقیقا زمان ترکیدنش است. ارسال نظر
پربیننده