نور و مشاهده‌ی اجسام | علوم تجربی پایه‌ی سوم دبستان

در این مقاله در مورد نور و بازتابش آن صحبت خواهیم کرد. ما برای این که بتوانیم اجسام را ببینیم به نور نیاز داریم. هر جسمی که از خود نور بدهد منبع نور یا چشمه‌ی نور نام دارد. چشمه‌های نور ممکن است طبیعی مثل خورشید یا مصنوعی مثل لامپ باشد. نور از چشمه‌ی نور به جسم برخورد می‌کند و به چشم ما می‌رسد، ‌بنابراین می‌توانیم آن جسم را ببینیم. در واقع ما به کمک بازتابش نور می‌توانیم اجسام را مشاهده کنیم. بازتاب یا انعکاس نور همان تغییر مسیر نور هنگام برخورد با اجسام است. برخی از اجسام مانند آینه‌ها نور را به خوبی بازتاب می‌دهند. آینه‌ها انواع مختلف دارند: آینه‌ی تخت، آینه‌ی‌ فرورفته و آینه‌ی‌ برآمده. ما از آینه‌ها در کارهای مختلف استفاده می‌کنیم. هرکدام از این آینه‌ها ویژگی‌های منحصر به فرد خود را دارند. به طوری که تصویر در این آینه‌ها به صورت های مختلف دیده می‌شود. در کتاب علوم تجربی پایه‌ی سوم دبستان، دانش‌آموزان در درس نور و مشاهده‌ی اجسام با نور و بازتابش آن، انواع آینه‌ها و نحوه‌ی تشکیل تصویر در آینه‌های مختلف بیشتر آشنا می‌شوند.

نور و مشاهده‌ی اجسام

بازتابش نور چیست و چه نقش و تاثیری در زندگی روزمره‌ی ما دارد؟ ما چگونه می‌توانیم اجسام را ببینیم؟ وقتی نور خورشید یا منبع نور به یک آینه می‌تابد، از آن برمی‌گردد، به این برگشت نور بازتابش نور می‌گویند. در بازتاب یا انعکاس نور مسیر نور هنگام برخورد با اجسام تغییر می‌کند. اگر نورها وجود نداشتند ما هرگز نمی‌توانستیم اجسام را مشاهده کنیم. ما اجسام و محیط اطراف خود را به کمک نور و بازتابش آن می‌بینیم. زمانی که نور به جسمی برخورد می‌کند مسیر آن تغییر می‌کند. اگر سطح آن جسم صاف و صیقلی باشد نور به طور کامل بازتاب می‌کند و بر می‌گردد،‌اما اگر سطح جسم کاملا صاف و صیقلی نباشد بخشی از نور پراکنده می‌شود. اجسامی مانند آینه که سطحی صاف و صیقلی دارند نور را به طور کامل بازتاب می‌کنند، سطح شیشه هم بسیار صاف است اما چون جسمی شفاف است بخش زیادی از نور را از خود عبور می‌دهد.

انواع آینه‌ها

آینه چیست و چه کاربردهایی دارد؟ آینه‌ها اجسامی هستند که به دلیل صاف و صیقلی بودن نور را کاملا بازتاب می‌کنند. ما با استفاده از آینه‌ها می‌توانیم تصویر خود و سایر اجسام را مشاهده کنیم. در واقع آینه‌‌ها از طریق بازتابش نور تصاویر را به ما نشان می‌دهند. چنانچه اجسام نور را از خود عبور ندهند، نور را بازتاب می‌کنند. اجسامی هستند که سطح صاف دارند ولی بخشی از نور را از خود عبور ‌می‌‌دهند و بخشی را بازتاب می‌کنند، مانند شیشه. بنابراین مشاهده‌ی تصویر در شیشه از مشاهده‌ی تصویر در آینه کمی دشوارتر است.

آینه‌ها با توجه به کاربردهایی که دارند به انواع مختلف تقسیم می‌شوند. ما سه نوع آینه‌ی ساده به نام‌های آینه‌ی تخت یا مسطح، آینه‌ی فرورفته یا کاو، آینه‌ی برآمده یا کوژ داریم که هر کدام از این آینه‌ها با توجه به سطح بازتاب‌کننده‌ی خود، ویژگی‌های منحصر به فرد دارند و تصویر را به گونه‌ای خاص نشان می‌دهند.

آینه‌ی تخت

ساده‌ترین آینه‌ها، آینه‌ها‌ی تخت هستند. سطح بازتاب‌کننده‌ی این آینه‌ها مسطح است. در واقع آینه‌های تخت شیشه‌هایی هستند که یک طرف آنها با جیوه یا نقره پوشانده شده است. آینه‌های تخت کاربردهای زیادی برای ما دارند. وقتی مقابل آینه‌ی تخت ‌می‌ایستید اندازه‌ی تصویری که در آینه‌ مشاهده ‌می‌کنید با اندازه‌ی شما کاملا برابر است. در آینه‌ی تخت تصویر به صورت مستقیم نشان داده می‌شود یعنی معکوس نمی‌شود، اما راست و چپ تصویر تغییر می‌کند. پس می‌توان گفت تصویر در آینه‌ی تخت مستقیم و برگردان است. به تصویر مستقیم و برگردان، وارون جانبی می‌گویند. بنابراین اگر کتابی را مقابل آینه‌ی تخت قرار دهید مشاهده خواهید کرد که نوشته‌ها از راست به چپ وارون جانبی خواهد شد. در آینه‌ی تخت فاصله‌ی جسم تا آینه با فاصله‌ای که تصویر با آینه‌ دارد، یکسان است. هرچه به آینه نزدیکتر شویم تصویر نزدیکتر و بزرگتر می‌شود و هرچه از آینه دورتر شویم تصویر دورتر و کوچکتر می‌شود. از آینه‌های تخت در خانه‌ها، سرویس‌های بهداشتی، آرایشگاه‌ها، فروشگاه‌های لباس و … استفاده می‌شود.

آینه‌های کروی

در کنار آینه‌های تخت که سطح بازتاب‌کننده‌ی مسطح دارند، ‌آینه‌هایی هستند که سطح بازتاب‌کننده‌ی آن ها خمیده است. به این آینه‌ها به طور کلی آینه‌های خمیده یا کروی می‌گویند. آینه‌های کروی دو دسته‌ی کلی دارند. اگر سطح بازتاب‌کننده‌ی آینه‌ی کروی، به طرف داخل و سطح بیرونی آن نقره‌اندود باشد، به آن آینه‌ی فرورفته یا کاو می‌گویند. اگر سطح بازتاب‌کننده‌ی آینه رو به بیرون و سطح داخلی آن نقره‌اندود باشد، به آن آینه‌ی برآمده یا کوژ می‌گویند.

آینه‌ی فرورفته

وقتی مقابل آینه‌ی فرورفته ‌می‌ایستید اندازه‌ی تصویری که در آینه‌ مشاهده ‌می‌کنید با توجه به فاصله‌ی شما تا آینه متفاوت خواهد بود. یعنی تصویری که شما در آینه‌ مشاهده ‌می‌کنید، کاملا وابسته به این است که در چه فاصله‌ای از آینه‌ قرار دارید. بنابراین تصویر در آینه‌ی فرورفته ممکن است هم اندازه با جسم، بزرگتر یا کوچکتر از جسم باشد. همچنین با توجه به فاصله‌ی جسم از آینه تصویر ممکن است وارون جانبی یا برعکس باشد. اگر در تصویر راست و چپ جابه جا ‌شود به آن تصویر وارون جانبی می‌گویند و اگر در تصویر بالا و پایین جابه جا شود به آن تصویر معکوس می‌گویند. از آینه‌های فرورفته در کوره‌های آفتابی، لامپ‌های چراغ اتومبیل، دندانپزشکی‌ها و … استفاده ‌می‌شود.

آینه‌ی برآمده

نوع دیگر آینه‌های خمیده آینه‌ی برآمده یا کوژ است. در آینه‌ها‌ی برآمده همانند آینه‌های تخت تصویر به صورت مستقیم تشکیل می‌شود. همچنین در این آینه‌ها تصویر همواره از جسم کوچکتر است. این آینه‌ها به دلیل شکلی که دارند وسعت و میدان دید بیشتری دارند. به همین خاطر است که در اتومبیل‌ها و سرپیچ جاده‌ها از آینه‌ی برآمده استفاده ‌می‌شود تا راننده بتواند محدوده‌ی بیشتری از فضای بیرون را ببیند. به دلیل اینکه تصویر هر جسمی در این آینه‌ها همواره کوچکتر از اندازه‌ی واقعی خود به نظر می‌رسد، زاویه‌ی دید این آینه‌ها نسبت به آینه‌های تخت بسیار گسترده‌تر است. این ویژگی‌ آینه‌ها‌ی برآمده را بسیار پرکاربرد کرده است.