نور و بینایی

نور و تابش الکترومغناطیسی
نور یک پدیده طبیعی است که برای وجود بشر حیاتی می‌باشد. این پدیده معمولاً بعنوان یک امر عادی تلقی می‌گردد. درگذشته دور، چرخه شب و روز بر نحوه زندگی بشری حاکمیت داشت. زمانی که راههای ایجاد نور کشف شد، بشر قادر به انقطاع این چرخه گردید. امروزه تعداد زیادی از منابع روشنایی و تجهیزات لازم برای بهره‌برداری از نور حاصل از آنها در دسترس می‌باشد. برای استفاده از این تکنولوژی، در ابتدا ضروری است که طبیعت نور و اینکه بشر چگونه می‌بیند توضیح داده شود.
درباره ماهیت نور تاکنون نظریه‌های علمی متفاوتی ارائه شده است که ذیلاً به اختصار تشریح می‌گردد.
الف – نظریه ذره‌ای (Corpuscular Theory )
این نظریه توسط دانشمند انگلیسی نیوتن (Newton) بیان شده است و مبتنی بر این است که، انرژی تشعشعی ساطع شده از اجسام نورانی بصورت ذرات، پرتاب شده و در جهت یک خط مستقیم به شبکیه چشم برخورد می‌کند که با تحریک اعصاب بینایی، نور دیده می‌شود.
ب – نظریه موجی (Wave Theory)
این نظریه توسط دانشمند هلندی هویگنس (Huygens) مطرح شده است و براساس آن امواج حاصل از ارتعاشات ملکولی در مواد نور ده از میان ماده واسطه‌ای به نام « اتر » (Ether) همانند امواج روی سطح آب عبور کرده و بدنبال برخورد آن به شبکیه چشم و تحریک اعصاب بینایی، نور ناشی از مواد نور ده رؤیت می‌گردد.
ج – نظریه الکترومغناطیسی (Electromagnetic Theory)
بر پایه نظریه الکترومغناطیسی نور که توسط دانشمند اسکاتلندی ماکسول (Maxwell) ارائه گردیده است انرژی تشعشعی ساطع شده از اجسام نورده، بصورت امواج الکترومغناطیسی انتشار می‌یابد و با تأثیر بر روی شبکیه چشم و با تحریک اعصاب بینایی سبب دیده شدن نور می‌شود.
د – نظریه کوانتومی(Quantum Theory)

این نظریه صورت جدیدی از نظریه ذره‌ای است که برپایه پیشرفتهای علمی حاصله در اواخر قرن نوزدهم توسط دانشمند آلمانی پلانک (Planck) و برخی از دانشمندان دیگر بیان گردیده است. اساس این نظریه ساطع کردن و جذب انرژی تشعشعی بوسیله ذراتی بنام فوتون می‌باشد. فوتون در هر فرکانس، انرژی مشخصی دارد که مضرب صحیحی از عدد ثابتی بنام ثابت پلانک است.

ه – نظریه تلفیقی « ذره‌ای – موجی »

این نظریه با توجه به اینکه هیچکدام از نظریه‌های فوق به تنهایی قادر به توضیح دادن ماهیت نور نبودند توسط دو دانشمند فرانسوی و آلمانی دوبروی (De Broglie) و هایزنبرگ (Heisenberg) پیشنهاد گردیده است. اساس این نظریه بر این است که برای هر ذره‌ای از جرم، می‌توان موجی درنظرگرفت که طول موج آن متناسب با معکوس حاصلضرب جرم ذره در سرعت آن می‌باشد، ولی در هر لحظه نمی‌توان تمامی خواص نور را فقط به ذرات جرم یا موج حاصل از آنها نسبت داد. از میان نظریه‌های فوق تلقی نور به عنوان تابش امواج الکترومغناطیسی، کاربردهای عملی بیشتری دارد و بدین لحاظ در اینجا در رابطه با آن توضیح بیشتری داده شده است. تابش امواج الکترومغناطیسی در شکلهای مختلفی صورت می‌گیرد و در تمامی طیف آن برحسب طول موج اندازه‌گیری می‌شود. امواج رادیویی در انتهای بالایی طیف، دارای طول موج برابر با چندین کیلومتر است. در حالیکه اشعه گاما در انتهای دیگر طیف دارای طول موج کمتر از اندازه اتمها می باشد. نور فقط یک بخش کوچکی از کل طیف را تشکیل می‌دهد.
بینایی ( دیدن)

بینایی، حسی است که چشم و مغز در آن نقش دارند، چشم نور را از صحنه نظاره شده دریافت کرده و به سیگنالهایی تبدیل می‌نماید که از طریق اعصاب نوری به مغز ارسال می‌شود. سپس مغز سیگنالهای دریافت شده را پردازش نموده و تصویر صحنه را در ذهن تشکیل می‌دهد. نور از طریق « قرینه» که غشاء شفافی است و در قسمت جلویی چشم بطرف بیرون برآمده است، وارد چشم می‌شود. سپس از میان یک حفره محصوری که از سیال زلالی پر شده است، عبور می‌کند و پس از آن از میان پرده رنگی که «عنبیه» نامیده می‌شود و منفذی که به مردمک چشم موسوم است می‌گذرد. اندازه مردمک برحسب درخشندگی صحنه مورد نظاره، بمنظور کنترل مقدار نور وارد شده به چشم، تغییر می‌کند.
وجود انواع مختلف تطابق حائز اهمیت می‌باشد، زیرا که نه تنها چشم با حس کردن رنگها طول موجهای مختلف نور را از هم تمیز میدهد، بلکه به برخی از طول موجها در مقایسه با سایرین حساسیت بیشتری دارد. این حساسیت در دو نوع دید فتوپیک و اسکوتوپیک تغییر می‌کند. در دید فتوپیک چشم دارای حداکثر حساسیت در طول موج ۵۵۵ نانومتر ( رنگ زرد مایل به سبز) می‌باشد. در حالیکه در دید اسکوتوپیک، با اینکه دید بصورت سیاه و سفید است، حداکثر حساسیت آن در طول موج ۵۰۵ نانومتر ( رنگ آبی متمایل به سبز ) می‌باشد. حداکثر مربوط به دید مزوپیک مابین دو مقدار مذکور است.

لایتینگ پلاس لایتینگ پلاس لایتینگ پلاس

0 پاسخ

دیدگاهتان را بنویسید

می خواهید در گفت و گو شرکت کنید؟
خیالتان راحت باشد :)

دیدگاهتان را بنویسید

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