بازتاب منظم و نامنظم

بازتاب به معنی تغییر مسیر جبهه‌ی موج، در سطح مشترک میان دو جسم (یا دو ماده) است، به طوری که جبهه‌ی موج به محیطی که از آن آمده، برگردد.

نمونه‌های آشنای بازتاب، بازتاب نور، صدا یا امواج آب هستند.

قانون بازتاب نور می‌گوید که در بازتاب نور، همواره زاویه‌ی تابش با زاویه‌ی بازتاب برابر است. پدیده‌ی بازتاب در کار کردن دستگاه‌های رادار و سونار، ایجاد پژواک صدا، در ارتباط بی‌سیم و . . . نقش دارد.



بازتاب نور به یکی از این دو شکل صورت می‌گیرد:

1. بازتاب آینه‌ای (منظم)

2. بازتاب پخشی (نامنظم)

***

آینه آشناترین شکل بازتاب نور را به ما نشان می‌دهد. آینه‌ها معمولن از یک صفحه‌ی شیشه‌ای و پوششی فلزی ساخته می‌شوند. که البته بازتاب نور از سطح همین پوشش فلزی رخ می‌دهد.

بازتاب پخشی (نامنظم):

این نوع بازتاب آن گونه که تصور می‌شود تنها به ناهموار بودن سطح اجسام بستگی ندارد. در واقع وجود یک سطح صاف برای بازتاب منظم لازم است، اما کافی نیست! به دیگر سخن، یک جسم صاف هم می‌تواند نور را نامنظم بازبتاباند! ما می‌توانیم یک تکه مرمر سفید را کاملن صاف و صیقلی کنیم، به صافی آینه، اما این تکه سنگ همچنان سفید است، و هرگز تبدیل به یک آینه نمی‌شود. مرمر صاف و صیقلی در حقیقت بخش کوچکی از نور را مثل آینه بر می‌گرداند، و بیش‌تر نور را به صورت نامنظم بازمی‌تاباند.

سازوکار

سازوکارهایی که باعث ایجاد بازتاب نامنطم می‌شوند، مختلف‌اند. این ساز وکارها همیشه و به طور کامل با سطح جسم سر وکار ندارند. بیشتر نور به وسیله‌ی «نقاط پخش کننده ی درون» جسم بازتابانده می‌شوند.


سازوکار1:

همان گونه که در شکل زیر نشان داده شده است، (اگر تصور کنیم که شکل نشان دهنده‌ی مقداری برف است و چندضلعی‌ها کریستال‌ها (بلورها)ی برف رانشان می‌دهند)، می‌بینیم که درصد کمی از پرتو تابیده شده (سیاه رنگ) به وسیله‌ی اولین کریستال برف بازتابانده شده است و بقیه‌ی پرتو درون برف نفوذ کرده است. دوباره در سطح مشترک دومین کریستال درصد دیگری از نور بازتابانده شده و بقیه‌ی پرتو باز هم پیش‌تر رفته است و به کریستال سوم تابیده است. و به این ترتیب یک دسته از «پرتوهای بازتاب نخستین» تشکیل شده‌اند. (به رنگ آبی تیره) هر کدام از این پرتوها در جهتی تصادفی پخش شده‌اند. وقتی این پرتوها به سمت بیرون برمی‌گردند، سازوکاری مشابه رخ می‌دهد و دسته‌ی «پرتوهای بازتاب دومین» (به رنگ آبی روشن) تشکیل می‌شوند. خود این پرتوها دسته‌ی سوم پرتوهای بازتاب را می‌سازند و . . . همه‌ی این پرتوها از میان کریستال‌های شفاف برف می‌گذرند و هنگامی که به سطح برف می‌رسند هر یک در جهتی خارج می‌شوند.



نتیجه این می‌شود که تقریبن همه‌ی نوری که وارد برف شده است، از آن بیرون می‌آید. اینجاست که ما می‌گوییم «برف سفید است!» در حالی که از کریستال‌های شفاف و بی‌رنگ درست شده است!


اما در باره‌ی مواد کدر چه می‌توان گفت؟


سازوکار2:

این ساز وکار زیاد رخ می‌دهد،زیرا همه‌ی مواد از «تکه»های کوچک‌تری که گرد هم آمده‌اند، ساخته شده‌اند! این تکه‌ها شکل‌های نامنظم و ناقص دارند. سطح مشترک بین این تکه‌ها آن قدر کوچک هستند که اندازه‌شان در حدود طول موج پرتوهای نور است. بنابراین در تمام سطوح مشترک به جای یک پرتو بازتاب، پرتوهای پراکنده ایجاد می‌شوند. مواد آلی هم عمومن از رشته‌ها و یا سلول‌ها (با غشا و ساختار دورنی پیچیده) ساخته شده‌اند و هر سطح مشترکی می‌تواند نور را «غیریکنواخت» یا «ناقص» برگرداند و یا پخش کند. و دوباره نتیجه‌ی سازوکار 1 ایجاد شود.


بازتاب آینه ای:

تعدادی از مواد از این دو سازوکار پیروی نمی‌کنند. مانند:

- فلزها؛ که به نور اجازه‌ی ورود نمی‌دهند.

- گازها

- مایع‌ها

- شیشه و پلاستیک شفاف؛ که هر دو ساختار میکروسکوپی بی‌شکل (شبیه مایع ها) دارند.

- مواد «تک کریستال» یا تک بلور؛ مانند کانی‌ها یا یک بلور نمک

- و برخی مواد خیلی ویژه مانند بافت قرنیه و یا عدسی چشم

گر چه این مواد هم ممکن است بازتاب پخشی داشته باشند. مثلن اگر سطح آن‌ها از نظر میکروسکوپی صاف نباشد و یا ساختار همگن سطحشان خراب شده باشد. این اتفاق گاهی برای قرنیه یا عدسی چشم برخی افراد رخ می دهد و باعث مشکلاتی در بینایی آنان می‌شود.






فایل پاورپوینت:


با کلیک روی پیوندهای زیر، می‌توانید فایل‌های پاورپوینت با موضوع قانون بازتاب نور و انواع بازتاب را دانلود کنید.

قانون بازتاب نور

انواع بازتاب نور