تداخل نور چیست؟

حدود دو قرن پیش دو نظریه متفاوت در مورد ماهیت نور وجود داشت. یکی از آنها نظریه ذره‌ای نور بود که بوسیله آیزاک نیوتن ارائه شده و دیگری نظریه موجی بودن نور نام داشت که توسط کریستیان هویگنس (دانشمند هلندی) مطرح شده بود. بعدها نظریه هویگنس پایه و اساس تحقیقات فیزیکدان دیگری به نام توماس یانگ شد.

در این مقاله شما می‌توانید با دو نظریه مرتبط با نور و همچنین موضوع تداخل نور آشنا شوید.

نظریه ذره‌ای نور آیزاک نیوتن

نیوتن معتقد بود که نور جریانی از ذرات بسیار کوچک ماده است که از منبع نور خارج می‌شوند و در خط مستقیم سیر می‌کنند. او توضیح می‌داد که بازتابش نور به این جهت رخ می‌دهد که ذرات نور درست همانند توپی که به دیواری می‌خورد و بر می‌گردد، پس از برخورد با یک سطح صیقلی، بازتابیده می‌شوند. او پدیده شکست نور را چنین توضیح می‌داد که از آنجا که نور در محیط‌هایی همچون آب و شیشه سریع‌تر از هوا حرکت می‌کند، پرتوهای آن شکسته می‌شود. نظریه نیوتن هر چند می‌توانست به خوبی پدیده بازتابش نور را توضیح دهد، اما نمی‌توانست به درستی شکست نور را توجیه کند.

نظریه موجی بودن نور کریستیان هویگنس

در مقابل، هویگنس معتقد بود که نور همانند امواجی که از انداختن یک سنگ در آب پدید می‌آید، دارای حرکت موجی است. او نشان داد که هر یک از رنگ‌های نور دارای یک طول موج خاص است. به علاوه ثابت کرد که نور در هوا سریع‌تر از آب و شیشه حرکت می‌کند. به همین جهت وقتی نور از محیطی شفاف همانند هوا وارد محیط شفاف دیگری همانند آب یا شیشه می‌شود، مسیر پرتوهایش بطور ناگهانی انحراف می‌یابد. بر این اساس او دلیل شکست نور را توضیح داد.

در سال 1801 میلادی توماس یانگ نظریه خود را بر اساس نظریه موجی بودن نور مطرح کرد و نشان داد که طبق نظریه هویگنس، نور به صورت موجی حرکت می‌کند. او برای اثبات این موضوع دست به آزمایش زد. یانگ در این آزمایش روی یک ورق مقوایی دو روزنه کوچک به وجود آورد و آن را مقابل یک منبع نور قرار داد. به این ترتیب از هر روزنه یک پرتو باریک نور خارج می‌شد. این دو پرتو پس از خروج از منبع خود با هم تلفیق می‌شدند و طرحی به صورت نوارهای تیره و روشن به وجود می‌آوردند. به این پدیده، پدیده تداخل نور و به این نوارهای تیره و روشن، طیف تداخلی می‌گویند.

پدیده تداخل به این جهت روی می‌دهد که امواج نور ضمن انتشار در محیط با هم تلفیق می‌شوند. نوارهای روشن نشان می‌دهند که دو موجی که به هم برخورد کرده‌اند، هم فاز بوده‌اند و به همین جهت یکدیگر را تقویت کرده‌اند. نوارهای تیره نشان دهنده برخورد امواج در قسمتی هستند که فاز متقابل دارند.

امروزه علم فیزیک پدیده‌های مربوط به نور را همچون تداخل، بازتابش، شکست و… توضیح می‌دهد.

منابع

1. کتاب چرا، چطور، چگونه؟ نوشته دکتر سونیتا گوپتا و دکتر نینا آگراوال. ترجمه پریسا همایون روز و پریچهر همایون روز. موسسه نشر و تحقیقات ذکر. تیر 1393.