گنج علوم


وبلاگی پر از مطالب مفید برای تیزهوشان


اتاق تاریک


 

 اگر یک شمع روشن را مقابل این اتاق قرار دهیم  تصویر  وارونه ای از شمع در وجه روبروی روزنه  ایجاد می شود.  اگر فاصله روزنه  تا تصویر   را که  عمق اتاق می نامیم برابر q باشد و فاصله شمع تا روزنه برابر p باشدو طول جسم AB و طول تصویرباشد:

 

از رابطه فوق معلوم است که هر چه جسم از روزنه دورتر شود یعنی با افزایش p طول تصویر کاهش پیدا می کند و با افزایش طول جسم طول تصویر افزایش می یابد و با کاهش عمق اتاق تاریک طول تصویر کاهش می یابد.

مثال 4-1: فاصله یک جسم کدر که طول آن20 سانتیمتر است از یک منبع نقطه‌ای 0/5متر است. اندازه سایه تشکیل شده بروی پرده به فاصله  2 متر چقدر است؟

پاسخ:                                                                              

مثال4-2: قرص کدری به شعاع 6 سانتیمتر در 5 سانتیمتر جسم نقطه‌ای نورانی قرار دارد و یک پرده موازی با قرص به فاصله 20سانتیمتر از چشم قرار دارد. قطر سایه که روی پرده تشکیل می‌شود را محاسبه کنید.

(قطر قرص کدری12= 602 سانتیمتر است.)

پاسخ:       

        

مثال4-3: جسمی به طول 10 سانتیمتر مقابل یک منبع نقطه‌ای نور قرار دارد فاصله جسم تا پرده 80 سانتمیتر است. اگر طول سایه تشکیل شده 30 سانتیمتر باشد، فاصله جسم تا منبع و منبع تا پرده را پیدا کنید؟

توجه: در صورتی که مساحت جسم یا قرص کدری را S بنامیم و مساحت سایه قرص کدری را  رابطه زیر بین مساحت سایه و جسم کدری و فاصله بین آنها برقرار است:

مثال 4-4: جسمی به مساحت 20 سانتیمتر مقابل یک منبع نقطه ای نور در فاصله یک متری آن قرار دارد و اگر یک پرده در فاصله 3 متری از منبع قرار گرفته باشد مساحت سایه تشکیل شده چند سانتیمتر مربع است؟

پاسخ:

                                              

 

اگر منبع نور نقطه‌ای نباشد و در مقابل منبع جسم کدری قرار بگیرد، در پشت جسم روی پرده سایه و نیم‌سایه تشکیل می‌شود. سایه قسمتی کاملاً تاریک است و در اطراف آن دو نیمه تاریک قرار دارند که نیم سایه نامیده می‌شود. در صورتیکه مرکزجسم دقیقاً روی عمود منصف منبع نور قرار داشته باشد، ابعاد دو نیم سایه در دو طرف سایه برابر خواهند بود. در شکل زیر نمودار یک سایه و نیم سایه رسم شده است.

پرسش: بین منبع و پرده، یک جسم کدر  قرار دارد و بر روی پرده سایه و نیم سایه تشکیل شده است. اگر ابعاد منبع گسترده نور از ابعاد جسم کدر بزرگتر باشد با نزدیک شدن پرده به مانع در ابعاد سایه و نیم سایه چه تغییری ایجاد می‌گردد؟

 

هردوت تاریخنگار  یونانی می‌نویسد: سپاه لیدی و مدس به جنگ درآمدند. در برخوردی که در ششمین سال جنگ رخ داد، آن شد که روز به شب بدل گشت. تالس که در محله باستانی ایونی می‌زیست، این سستی روز را پیشگویی کرده بود. وی سال کسوف را نیز معین داشته بود. پس آنگاه که لیدیان و مادها فراگشت روز به شب را دیدند، دست از جنگ کشیدند و هر یک بر دیگری پیشی جست در تحصیل صلح». این کسوف به سال 585 پیش از میلاد، روز 28 مه روی داد و تالس فیلسوف که 19 سال پیش در گذشته بود، با بهره‌گیری از روشهای اخترشناسی کلدانیان آن را به درستی پیشگفته بود.

 

کسوف

1) ماه بین زمین و & هنگامی که خورشید و زمین و ماه در یک راستا قرار گیرند اگر ماه بین زمین و خورشید قرار گیرد پدیده خورشید گرفتگی یا کسوف و اگر زمین بین خورشید و ماه قرار گیرد پدیده ماه گرفتگی یا خسوف صورت می‌گیرد با توجه به بزرگی ماه و زمین و با قرار گرفتن زمین بین خورشید، ماه و چگونگی چرخش ماه به دور زمین حالات متفاوت رخ می‌دهد.#1582;ورشید و در فاصله نزدیکتری به زمین قرار گیرد در اینصورت سایه ماه می‌تواند روی زمین بیفتد. از دید ناظر زمینی، در این هنگام خورشید توسط ماه، پوشیده می‌شود، و آنگاه صحبت از خورشید گرفتگی یا کسوف به میان می‌آید. اگر خورشید کاملا پشت صفحه ماه پنهان شود، این پدیده را «کسوف» کامل می‌نامند، که می‌تواند تا هفت و یک دوم دقیقه طول بکشد.

2) اگر ماه در فاصله دورتری از زمین قرار گیرد  به نظر کوچکتر از خورشید می‌آید و بنابراین نمیتواند تمامی خورشید را بپوشاند در این حالت انسان بدور صفحه، که کمی کوچکتر از خورشید به نظر می‌رسد یک حلقه روشن خورشیدی می‌بیند این نوع خورشید گرفتگی را خورشیدگرفتگی حلقوی یا کسوف حلقوی می‌نامند.

 

نمایش کسوف کامل یکی از زیباییهای نادر خلقت است، که هیچ کس نباید از تماشای آن صرف نظر کند، روز تبدیل به شب می‌شود. در آسمان ستارگان درخشان می‌درخشند، در کناره‌های خورشید انسان می‌تواند جو خارجی خورشید، تاج خورشید، حلقه نور دور نور خورشید  و فورانهای عظیم خورشیدی را که در اصطلاح  «برآمدگیهای خورشیدی» نامیده می‌شوند، مشاهده  کند. تا زمانی که خورشید در تاریکی کامل فرو نرفته است، نباید با چشم بدون پوشش یا حتی با دوربین دو چشمی یا تلسکوپ (دوربین یک چشمی) به خورشید نگاه کرد. برای این کار فقط باید فیلترهای نوری تاریک و مناسب (صفحه‌های شیشه‌ای تاریک با حذف نورهایی که به چشم صدمه می‌زنند) به کار گرفته شود. متاسفانه کسوف کامل در یک نقطه بخصوص از زمین خیلی به ندرت اتفاق می‌افتد.

 

در حالت (1) به هنگام کسوف کامل سایه مرکزی ماه به زمین برخورد می‌کند. در این حالت بخش کوچکی از زمین در سایه مرکزی ماه است.

در حالت 2 نوک سایه مرکزی به زمین برخورد نمی‌کند.

 





نویسنده : سروش بدری ; ساعت ۸:٥٤ ‎ب.ظ روز ۱۳٩٠/۸/۳