پاورپوینت کامل و جامع با عنوان درس نورشناسی یا فیزیک نور (Optics) یا اپتیک پدروتی در 297 اسلاید

پاورپوینت کامل و جامع با عنوان درس نورشناسی یا فیزیک نور (Optics) یا اپتیک پدروتی در 297 اسلاید

 

 

 

 

 

 

 

 

نورشناسی (Optics) اپتیک یا فیزیک نور، شاخهای از فیزیک است که به بررسی نور و خواص آن و برهمکنش آن با ماده میپردازد. نورشناسی به مطالعه حوزه نور مرئی، ماوراء بنفش و فروسرخ امواج الکترومغناطیسی میپردازد.

کمال‌الدین فارسی ریاضی‌دان و فیزیکدان برجسته ایرانی سهم عمده‌ای در گسترش فیزیک نور داشته‌است.

در یونان باستان عقیده بر این بود که نور از چشم به سمت اشیا می‌تابد و بازتاب آن باعث دیدن و دیده شدن، می‌شودموزی، ارسطو و اقلیدس در سدهٔ ۵ و ۴ پیش از میلاد با استفاده از تئوری سوراخ‌سوزنی یا اتاقک تاریک تلاش کردند خلاف آن نظریه را ثابت کنند. آن‌ها در پشت دوربین‌های سوراخ سوزنی صفحه‌ای نیمه‌مات قرار می‌دادند تا تصویر بازتاب شدهٔ روی آن با چشم دیده شود. در قرن ششم میلادی، آنتمیوس در آزمایش‌های خود ازدوربین تاریکخانه‌ای استفاده کرد.

اما ابن هیثم پدر علم نورشناسی یا فیزیک نور، در سدهٔ پنجم هجری/یازدهم میلادی، بود که رساله ای درباره نورشناسی نوشت و در نهایت تئوری دوربین سوراخ سوزنی را گسترش داد و در مشاهدات خورشید گرفتگی خود از وسیله‌ای به نام اتاقک تاریک استفاده کرد. او برای نخستین‌بار از دوربین سوراخ سوزنی و دوربین تاریکخانه‌ای در آزمایش‌هایش جهت بررسی خواص نور، استفاده نمود و آن را به جهان معرفی کرد.

یعقوب بن اسحاق کندی (م 258) معروف به فیلسوف عرب یا فیلسوف و شاهزاده عرب، از حکمای برجسته اسلامی درباره شناخت نور یا علم مناظر کتابی نوشته که تحریری است بهتر از اپتیک یا مناظر کتاب اقلیدس، که این کتاب را بارها به لاتین ترجمه کرده اند.

نورشناسی هندسی (Geometrical optics)

نورشناسی هندسی نور به صورت یک پرتو منتشر شونده در یک خط راست مدل بندی می‌کند. این نظریه توانسته‌است بسیاری از ویژگی‌های نور مثل شکست نور، بازتاب نور از سطوح را به خوبی توصیف نماید.

نورشناسی موجی (Physical/Wave Optics)

پدیده‌هایی وجود دارند که دیگر نمی‌توان آنها را با دید نور هندسی مورد مطالعه قرار داد که نمونه‌ای از این پدیده‌ها پراش، پاشندگی، تداخل نور می‌باشد. آشناترین این پدیده‌ها آزمایش دو شکاف یانگ است که دو شکاف عبور دهنده نور یک منبع، روی پرده یک طرح تداخلی ایجاد می‌کند و کاملاً ناقض نظریه ذره‌ای نور و نورشناسی هندسی است. با تلاش‌های ماکسول مشخص شد که رفتار نور به خوبی با استفاده از یک موج الکترومغناطیسی قابل توصیف است.

نورشناسی کوانتومی (Quantum Optics)

با وجود همه موفقیت‌هایی که در زمینه نورشناسی انجام شده‌بود باز هم هنوز نور ماهیت اصلی خود را هویدا نکرده‌بود. اما با پیشرفت‌هایی که در زمینه مکانیک کوانتومی انجام شد کاربرد آن در حوزه نورشناسی جبهه‌های جدیدی در این علم گشود و نمودهای تازه‌ای از نور مشاهده شد. این موضوع تا جایی ادامه یافت که اعتقاد دانشمندان فیزیک بر آن شد که نور ذاتاً یک موجود کاملاً کوانتمی است و آنچه که در تئوری‌های کلاسیک به آن پرداخته می‌شود یک تقریب نسبتاً خوب از نور است. در این مدل بندی جدید پدیده‌هایی پیش‌بینی و توصیف شدند که پیش از این بررسی نمی‌شدند. اپتیک کوانتومی یکی از دانش‌های بنیادین در طراحی رایانه‌های کوانتمی است که به دلیل تحول شگرف حجم و سرعت محاسبات، نمی‌توان آن را دست کم گرفت. امروزه موفق‌ترین مدل برای توصیف نور مدل نورشناسی کوانتومی است.

 

 

فهرست مطالب:

فصل اول: مباني نور هندسي

مقدمه

اصل هويگنس

اصل فرما

نظر هرو اسكندراني

اصل برگشت پذيري

بازتاب در آينه تخت

شكست در سطح تخت

بازتاب آينه اي

عمق ظاهري

باز تاب كلي داخلي

بازتاب در سطح كروي

انواع آینه های کروی

نورشناسی هندسی یا گاوسی

قرارداد علامتها

فاصله کانونی

معادله آینه ها

بزرگنمایی عرضی

شكست در سطح كروي

و…

فصل دوم: حركت موجی و موجهای الكترومغناطيسی

معادله موج يك بعدي

تعیین متداولترین شکل موج پیش رونده و معادله دیفرانسیل آن

روش یافتن معادله دیفرانسیل جزئی موجهای دوره ای

موج هماهنگ

فاز حرکت

اعداد مختلط

نمايش موج هماهنگ با عدد مختلط

موجهاي تخت

موجهاي كروي

موجهاي الكترومغناطيسي

اثر دوپلر

اصل بر هم نهي

بر هم نهي موجهاي هم بسامد

چشمه های همدوس و كتره ای

و…

فصل سوم: تداخل نور

تداخل دو باريكه

انواع تداخل

آزمايش دو شكاف يانگ

تداخل دو شكاف با چشمه هاي مجازي

روش آینه لوید

روش آینه های فرنل

منشور دوگانه فرنل

تداخل در لايه هاي دي الكتريك

فريزهاي هم ضخامت

حلقه هاي نيوتون

و…

فصل چهارم: همدوسی

مقدمه

آناليز فوريه

ضرایب رابطه دیریکله

نمایش آنالیز فوریه موج مربع

نمایش سری فوریه با استفاده از معادله اویلر به صورت تابعهای مختلط

آناليز فوريه براي قطار موج هماهنگ متناهي

همدوسي زماني و پهناي خط طبيعي

همدوسي فضايي

پهناي همدوسي فضايي

و…

فصل پنجم: قطبش نور

مقدمه

قطبش به روش جذب گزينشي

قانون مالوس

قطبش به روش بازتاب از سطح دي الكتريك

قطبش به روش پراكندگي

قطبش دو شكستي

شكست دو گانه

و…

فصل ششم: پراش فرانهوفر

تعریف پراش

انواع پراش

پراش در تك شكاف

پهنای زاویای بیشینه مرکزی

پخش باريكه

روزنه هاي راستگوشه و دايره اي

تفکیک

معیار ریلی

پراش دو شكاف

پراش چند شكاف

و…

فصل هفتم: پراش فرنل

انتگرال پراش فرنل – كيرشهف

معيار پراش فرنل

ضریب انحراف

پراش فرنل در روزنه دايره اي

تغيير فاز نور پراشيده

تيغه منطقه اي فرنل

پراش فرنل در روزنه هاي با تقارن راستگوشه

مارپيچ كورنو

و…

دانلود

پیشگوی اعظم

من از دوران نوجوانی رویایی داشتم! رویای تاسیس یک مکان برای به اشتراک گذاشتن ایده ها و نظرات خودم و همچنین جایی برای دانشجویان و دانش آموزان عزیز که بتوانند تمامی مقالات و جزوات مورد نیاز خودرا از طریق یک سایت مرجع تامین کنند.اکنون،این رویا،godofdoc (خدای داکیومنت) نام دارد D:a

شاید این مطالب را هم دوست داشته باشید

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *