نور و امواج الکترومغناطیس


نور و امواج الکترومغناطیس :
یک فوتون به تناسب مقدار انرژیی که با خود حمل میکند. دارای یک طول موج

مشخصی است.

هرموج به تناسب طولی که دارد با خود مقدار معینی انرژی حمل می کند.هر چه طول موج یک

فوتون کوچکتر باشد انرژیی را که با خود حمل میکند بیشترخواهد بود.انرژی بیشتر،دمای بالاتری تولید می کند.

تمام فوتون ها باطول موج های مختلف، بطور یکسان از یک مقدار مشخصی ذرات بسیار کوچک و بنیادین

تشگیل شده اند.

طول موج را با () نمایش می دهند. واحد آن () متر است

 هر فوتون از تعداد زیای ذرات بسیار کوچک بنیادی ساخته شده است.حال هرچه طول موج یک فوتون کوچکتر

باشد،این ذرات بافاصله های کمتری درکنار هم چیده خواهند شد و  باعث افزایش چگالی آن فوتون خواهند

گردید.

 هرچه چگالی یک فوتون بیشتر باشد،طول موجش کوچکترخواهدبود.چون طول موج کوچکتر، انرژی بیشتری

دارد، فرکانس و دمای بیشتری هم تولید می کند.

فرکانس به مانشان می دهد که در یک ثانیه  چندتا موج تولید شده است.حال هر چه چگالی موج بیشتر باشد،

تعداد موجهای تولید شده در یک ثانیه نیز بیشتر خواهد بود.

فرکانس تعداد موجهایی است که در یک ثانیه تولید می شود.

 فرکانس را با علامت() و یا ( f )نمایش می دهند.واحد آن (هرتز) یا معکوس یک ثانیه() است.

( آبی . سبز . قرمز ) سه رنگ اصلی نور است.

( بنفش . زرد . نارنجی ) سه رنگ فرعی نورند.













 ( آبی . زرد . قرمز ) سه رنگ اصلی نقاشی است .که در آن از رنگ زرد بجای رنگ سبز استفاده میشود.

 ( بنفش . سبز . نارنجی ) سه رنگ فرعی نقاشی اند.















محدوده طول موج تابش الکترومغناطیس که بین 375 تا 750 نامتر است،را نورمرئی می گویند.این محدوده ای

است که طیف نور آن برای چشمان ما قابل درک و مشاهده می باشد.

طیف نورمرئی ازسه رنگ اصلی( آبی ، سبز ، قرمز ) و سه رنگ فرعی( بنفش ، زرد ، نارنجی ) تشگیل شده است .

طول موج و فرکانس ( بسامد) هر یک از آنها به صورت زیر می باشد.

رنگ بسامد(فرکانس) f
طول موج
بنفش 667–800 هزار میلیارد هرتز
375–450 نانومتر
آبی 631–667 هزار میلیارد هرتز
450–495 نانومتر
سبز 526–606 هزار میلیارد هرتز
495–570 نانومتر
زرد 508–526 هزار میلیارد هرتز
570–590 نانومتر
نارنجی 484–508 هزار میلیارد هرتز
590–620 نانومتر
قرمز 400–484 هزار میلیارد هرتز
620–750 نانومتر

F.K :باید توجه داشت که از تمام رنگ های فرعی ازسه رنگ اصلی ( آبی ، سبز ، قرمز ) تولید مشوند.

 از ترکیب دوتایی سه رنگ اصلی با هم سه رنگ فرعی اولیه حاصل می شود.اما رنگ های ثانویه از ترکیب رنگ

های اصلی با فرعی و رنگ های فرعی با فرعی حاصل می شود.

تمامی رنگهای ظیف نور به وسیله امواج الکترومغناطیس تولید میشوند.این امواج دارای طول موج،فرکانس،

جرم و دمای مخصوص به خود می باشند.

جرم یک کوانتوم یا یک بسته انرژی ( یک فوتون ) با توجه به دمایی که تولید میکند از رابطه زیرحاصل می شود.












T= درجه دمای فوتون به کلوین

K=ثابت بولتزمن() یا (










جرم  یک فوتون به گیلوکرم در دمای 6000 درجه کلوین



با توجه به این که به مقدار ( ) کیلوگرم  ازهر جرمی می نواند یک ولت انرژی

تولید کند که از این مقدار انرژی دمایی به اندازه   11604.4472 درجه کلوین تولید می شود. اینک یک بار دیگر

با استفاده از این مقادیر جرم فوتونی را که با دمای 6000 درجه کلوین از سظح خورشید تابش می کند را

مشخص می کنیم.








جرم فوتون تابشی با دمای 6000 درجه کلوین



فرکانس این فوتون و طول موجش  می باشد.

جرم این فوتون حدود یک میلیون مرتبه کوچکتر از جرم یک الکترون است. همین فوتون خودش از تعداد زیادی

ذرات بنیادی بسیار کوچکتری شکل گرفته است.هر چه تعداد این ذرات بنیادی در یک فوتون بیشتر باشد، چگالی

آن فوتون افزایش بیشتری پیدا می کند.این افزایش چگالی باعث می شود تا طول موج آن فوتون کوچکتر و

انرژی ودمایش بیشتر گردد.

هر فوتون به تعداد ذرات تشگیل دهنده اش، فرکانس تولید میکند.بنابراین هر فرکانس می تواند نماینده یک ذره

بنیادی باشد.

تعداد ذرات بنیادین م.جود در بسته های انرژیی که فوتون را می سازند 4.9672 برابر بیشتراز تعداد ذراتی

بنیادین موجود در بسته های انرژیی هستند که الکترون و کوارک ها را می سازند.

زیرا دمای فوتون هایی که از یک جسم سیاه تابش می شود به همین نسبت کمتر از دمایی است که از الکترون و

کوارک ها (تمام موادی که از ترکیب این دو ذزه به وجود می آیند) تابش می گردد.

بنابراین نتیجه می شود که هم فوتون و هم الکترون و هم کوارک ها ذره بنیادین نیستند. جرم ذرات بنیادینی که

فوتون ،الکترون و کوارک ها را می سازد به صورت زیر است.



جرم ذره بنیادی سازنده فوتون ، الکترون و کوارک ها


حال چنانچه فرکانس هر طول موجی را که متعلق به یک بسته انرژی یا یک فوتون است را در جرم ذره بنیادی

فوق ضرب کنیم در این صورت جرم یک بسته انرژی یا یک فوتون حاصل خواهد شد.






جرم فوتون تابشی با دمای 6000 درحه کلوین