شکست نور Refraction

سرعت نور در محیط‌های مختلف فرق می‌کند: در خلأ بیشترین مقدار را دارد و در آب و شیشه کم‌تر می‌شود. وقتی پرتو نور به صورت مایل از یک محیط وارد محیط دیگر می‌شود، سرعتش تغییر می‌کند و مسیرش شکسته می‌شود. اگر نور عمود بر مرز بتابد، جهتش عوض نمی‌شود.

قانون اسنل چیست؟

رابطهٔ زوایا چنین است:

n ضریب شکست محیط است، یعنی نسبت سرعت نور در خلأ به سرعتش در آن محیط. ضریب شکست هوا حدود ۱، آب حدود ۱٫۳۳، شیشه حدود ۱٫۵ و الماس حدود ۲٫۴ است. وقتی نور از محیط کم‌چگال به پرچگال می‌رود، به خط عمود نزدیک می‌شود و در حالت برعکس از آن دور می‌شود.

شکست نور چه پدیده‌هایی می‌سازد؟

• شکسته دیده شدن مداد در لیوان آب: پرتوهای خارج از آب شکسته می‌شوند.
• عمق ظاهری استخر که کم‌تر از عمق واقعی دیده می‌شود.
• سراب: شکست نور در لایه‌های هوای با دماهای متفاوت.
• رنگین‌کمان: شکست و پاشندگی نور در قطرات باران.
• برق زدن ستاره‌ها که در سوسوی ستاره و بالاآمدگی ظاهری آن‌ها نقش دارد.

کاربردهای شکست نور

عدسی عینک، ذره‌بین، دوربین و تلسکوپ شکستی همه از شکست نور استفاده می‌کنند. فیبر نوری هم با بازتاب کلی درونی ـ که در زاویهٔ بحرانی از شکست نور می‌آید ـ داده را منتقل می‌کند.

پرسش‌های رایج

### شکست نور چیست؟
شکست نور تغییر جهت پرتو هنگام عبور از یک محیط شفاف به محیط دیگر است. علتش تغییر سرعت نور است.

### چرا مداد در آب شکسته دیده می‌شود؟
پرتوهای نوری که از قسمت داخل آب می‌آیند هنگام خروج از آب شکسته می‌شوند. چشم آن‌ها را در راستای مستقیم می‌بیند و مداد شکسته به نظر می‌رسد.

### ضریب شکست چیست؟
ضریب شکست نسبت سرعت نور در خلأ به سرعت آن در یک محیط است. هر چه ضریب شکست بیشتر باشد، نور کندتر حرکت می‌کند و بیشتر خم می‌شود.

### سراب چگونه به وجود می‌آید؟
در روز گرم، هوای نزدیک زمین داغ‌تر و کم‌چگال‌تر است. نور آسمان هنگام عبور از این لایه‌ها خم می‌شود و به شکل آب روی جاده دیده می‌شود.