سرعت نور در محيط مادي

لينک کوتاه اين مقاله :
http://www.niazemarkazi.com/article/pdf/10002092.html

248

سرعت نور در محيط مادي

● سرعت نور در محيط هاي غير خلا

▪ ماهيت و معادلات حرکتي نور:

در هر محيط مادي سرعت نور و و طول موج آن مقدارشان از مقدار خلا کمتر است کميتي که در هر محيطي ثابت مي ماند فرکانس نور هست. فرکانس نور با طول موجش نسبت عکس دارد.(V=F L) که در آن F معرف فرکانس وL معرف طول موج و V معرف سرعت نور در محيط مادي مي باشد.

در اپتيک خواص محيط در يک طول امواج را مي توان توسط يک پارامتر يعني نسبت سرعت نور در خلا به سرعت نور در محيط توصيف نماييم. اين پارامتر ضريب شکست نام دارد.(n=c/v) بنابر اين در يک محيط مادي داريم : (V=F L)

که در اين رابطه (n) اين ضريب شکست تنها کميتي است که براي محاسبه رفتار نور در محيط مورد نياز هست.از آنجايي که سرعت نور در محيط هاي مختلف متفاوت است ،تعيين مسير پيشروي نور رديايي پرتو) که از ميان محيط هاي مختلف طي مسير مي کند مشکل مي باشد.

▪ کميات نوري د رمحيط و خلا:

سرعت نور د رخلا ، فرکانس نور ، طول موج نور د رخلا ، ضريب شکست نور ، سرعت نور در محيط، طول موج نور در محيط و...

فرض کنيد که (x) فاصله اي باشد که موج نوري در مدت زمان (t) در خلا طي مي کند (x=c t) در همان فاصله زماني (t) موج فاصله کوتاهتر( x۱) را در محيطي با ضريب شکست (n۱)طي خواهد کرد .براي ساير محيط ها با ضرايب شکست n۳،n۲ و... فاصله پيموده شده برابراست با: x۳،x۲و... اگر تمام اين معادلات در ضرايب شکست مربوطه ضرب شوند در اين صورت همه کمياب برابر مسافت طي شده در خلا خواهد بود.

x۰=n۱ x۱=...= c t

بنابراين مسافت هاي معادل با مسافت در خلا وجود دارند که طول راه نوري ناميده مي شوند. با اين کميت مي توان مسافت هاي را که نور در محيط هاي مختلف طي مي کند با هم مقايسه کرد.

▪ محاسبه سرعت نور د رمحيط بوسيله روابط ماکسول:

معادلات ماکسول نيز سرعت نور در محيط را بطور دقيق معرفي مي کند براي اين منظورمعادلات ماکسول را فقط ليست مي کنيم:

ـ قانون گوس در الکتريسيته

ـ قانون گوس در مغناطيس

ـ قانون القاي فاراده

ـ قانون تعميم يافته آمپر

معادلات(۱)و(۲) در محيط مادي دست نخورده باقي مي مانند اما در معادلات (۳)و(۴) فقط ثابت ها ي خلا جاي خود را به گذردهي الکتريکي محيط و تراوايي مغناطيسي محيط مي دهنددر نتيجه سرعت انتشار اموج الکترو مغناطيسي (نوري) در محيط ها (V) بدست مي آيد. با به کار بردن کميت بدون بعد نسبت تراوايي مغناطيسي محيط به خلا به نام تراوايي نسبي و نسبت گذردهي الکتريکي محيط به خلا به نام گذر دهي نسبي يا ضريب دي الکتريک مي توانيم سرعت نور در محيط را بر حسب کميات الکترومغناطيسي محيط بنويسيم.

در داخل محيط هاي جاذب نور ضريب شکست و به تبع آن سرعت نور ديگر ثابت نمي ماند و فرکانس نور نيز در چنين محيط هايي تغيير مي کند براي بررسي محيط هاي اين چنيني ضريب جذبي را نيز به عنوان ثابت ديگري تعريف مي کنيم.

منابع :
----------------------
aftab.ir

----------------------

کلمات کليدي :
----------------------
سرعت نور -محیط مادی- محیط های غیر خلا- کمیات نوری- معادلات حرکتی نور- قانون گوس در الکتریسیته- قانون تعمیم یافته آمپر- قانون القای فاراده- اموج الکترو مغناطیسی
----------------------

نام ثبت کننده مقاله : parvaz2006

اين مقاله 2529 بار مطالعه شده است

از تاريخ 3 آبان 1389 تعداد 1865052 مقاله از اين وبسايت به صورت فايل PDF دانلود شده است

تذکر :
در صورتی که این مقاله از دیدگاه شما کامل نیست میتوانید جهت ارتقاء وبسایت مقاله های مرتبط را بصورت رایگان درج نمایید.

URL