منشور و طیفِ نور

یک روزِ آفتابی، نور از لبه‌ی یک لیوانِ شیشه‌ایِ تراش‌خورده روی سفره افتاده و یک نوارِ کوچکِ رنگین‌کمانی ساخته است. شیشه که بی‌رنگ است و نورِ خورشید هم سفید. این رنگ‌ها از کجا آمدند؟

مسیرِ نور در منشور

منشور تکه‌ای شفاف از شیشه یا پلاستیک است که وجه‌هایش با هم موازی نیستند. منشورِ مدرسه معمولاً قاعده‌ای سه‌گوش و سه وجهِ مستطیلی دارد. اگر یک باریکه‌ی نور را کج به یکی از وجه‌ها بتابانیم:

1. هنگامِ ورود از هوا به شیشه، به خطِ عمود نزدیک می‌شود.
2. هنگامِ خروج از وجهِ دیگر به هوا، از خطِ عمود دور می‌شود.

چون این دو وجه با هم موازی نیستند، این دو شکست هم‌دیگر را خنثی نمی‌کنند؛ هر دو نور را به یک سو، به طرفِ قاعده‌ی منشور، کج می‌کنند.

نورِ سفید باز می‌شود

اگر به جای یک نورِ تک‌رنگ، نورِ سفید به منشور بتابد، روی پرده‌ی پشتش نواری از رنگ‌ها دیده می‌شود: سرخ، نارنجی، زرد، سبز، آبی، نیلی و بنفش. به بازشدنِ نورِ سفید به رنگ‌هایش پاشندگیِ نور و به این نوارِ رنگی طیفِ نورِ سفید می‌گوییم.

پاشندگی چرا رخ می‌دهد؟ نورِ سفید آمیزه‌ای از همه‌ی این رنگ‌هاست، و رنگ‌ها در شیشه به یک اندازه نمی‌شکنند: بنفش بیشتر از همه و سرخ کم‌تر از همه کج می‌شود. پس رنگ‌هایی که در نورِ سفید روی هم بودند، پس از منشور از هم جدا می‌افتند.

حدودِ ۳۶۰ سال پیش، آیزاک نیوتن در اتاقی تاریک نورِ خورشید را از سوراخی به منشور تاباند و طیف را دید. بعد یکی از رنگ‌ها را جدا کرد و از منشورِ دوم گذراند؛ رنگش عوض نشد. نتیجه گرفت که رنگ‌ها را منشور نمی‌سازد، بلکه در خودِ نورِ سفید هستند. رنگین‌کمان هم همین پاشندگی است، که در قطره‌های باران رخ می‌دهد.

در خانه امتحان کنید

1. یک لیوانِ شیشه‌ایِ صاف را پُر از آب کنید و لبه‌ی میزی بگذارید که نورِ آفتاب مستقیم به آن می‌تابد.
2. یک برگِ کاغذِ سفید روی زمین، پشتِ لیوان بگذارید و آن را جابه‌جا کنید تا نوارِ رنگی ببینید.
3. ترتیبِ رنگ‌ها را بنویسید. کدام رنگ به لبه‌ی لیوان نزدیک‌تر است؟

واژه‌های این درس

• منشور - تکه‌ای شفاف با وجه‌های غیرموازی، که نور را دو بار می‌شکند.
• پاشندگیِ نور - باز شدنِ نورِ سفید به رنگ‌هایش، چون هر رنگ به اندازه‌ای متفاوت می‌شکند.
• طیفِ نورِ سفید - نوارِ رنگ‌ها از سرخ تا بنفش.

ایده‌ی اصلی

منشور نور را دو بار به طرفِ قاعده‌اش می‌شکند. بنفش بیشتر و سرخ کم‌تر می‌شکند، پس نورِ سفید به طیفی از رنگ‌ها باز می‌شود.