از فیزیک دبیرستان چیزی که یادمه اینه که وقتی جسمی رو به رنگ آبی می بینید یعنی این که در طیف مرئی اون جسم همه امواج رو جذب کرده و ابی رو نه …
در مورد مواد بی رنگ و سفید چطور؟ چرا آب رو بی رنگ می بینیم و شیر رو سفید؟ ایا این فقط به ماهیت این مواد برمیگرده یا ربطی به گیرنده های نوری در چشم ما هم داره؟
در مورد چشم خودمون این رو میدونم که دو نوع سلول گیرنده نور به نامهای مخروط (cone) میله ای (rod) داریم . مخروطها مسئول دید رنگی هستن.
و سه نوع مخروط داریم که ثابت شده حساسیت طیفی این سه نوع در انسان با منحنی های جذب نوری سه نوع رنگدانه ای که در این مخروطها هست یکسانه. مخروطها رنگدانه های آبی، سبز و قرمز دارند .
و مثلا اگه ما چیزی رو زرد می بینیم به این دلیله که 83 درصد از مخروطها حساس به طیف قرمز و 83 درصد از مخروطهای حساس به سبز و صفر درصد از مخروطهای حساس به ابی تحریک شدن
اگه چیزی رو سفید می بینیم به این دلیل هست که تمام گیرنده های حساس به نور به یک میزان تحریک شدن. و اگه اشتباه نگم ما طیفی به اسم طیف سفید نداریم. در واقع مقداری از دید رنگی توسط شبکیه چشم پردازش میشه و بقیه پردازشها رو به مغز می سپره
#سوال
سوالم اینه که وقتی چیزی رو بی رنگ (ترنسپرنت) درک می کنیم این تحریکها چطوریه؟ ایا تحریکی اتفاق می افته؟ چرا اب رو بی رنگ می بینیم؟
یعنی همه نور رو عبور میدن؟ این یعنی هیچی ازش به چشم ما نمی رسه؟ پس چرا می بینیمش؟ چون سرعت نور وقت عبور ازش تغییر می کنه؟
اگه این جوابش بله باشه، باید ببینیم که چه بخشی از شبکیه مسئول سنجش تغییر سرعت نور در مواد شفاف هست. ها؟ یا اشتباه فهمیدم؟
منظورم اینه که اگه ماهیت اون ماده اینه که همه نور رو عبور بده پس ما چطوری می بینیمش؟
اگر جسمی ۱۰۰ درصد نوری رو که بهش برخورد میکنه از خودش عبور بده خوب مسلما نمیبینیمش. اینکه آب رو میبینیم یا مثلا شیشه رو میبینیم به این دلیله که اینا ۱۰۰ درصد نور رو از خودشون عبور نمیدن و به عبارتی به طور کامل شفاف نیستن. در مورد سرعت نور به نظرم بحث رو کمی پیچیده کردین. تغییر سرعت نور در جسم شفاف خودشو میتونه به صورت پدیده ی شکست بروز بده. یعنی مثلا یک خطکش رو که از پشت آب بهش نگاه میکنین شکسته به نظر میاد. اما اینکه چشم ما این قدرت آنالیز رو داره که تشخیص بده سرعت نور در فلان ماده کم شده، بنده همچین چیزی رو نشنیدم.
چیزی که ازش دستگیرم شد اینه که در ناحیه مرئی فوتونها انقدر قدرت ندارن که برانگیختگی ایجاد کنند در اب . ولی قد یک هزارم جذب نسبی اتفاق می افته انگار… چه نقشی داره در دیده شدنش؟ یا حضور ناخالصی ها فقط باعث دیده شدنش میشن؟
پس یعنی اگه اب خالص خالص باشه ما نمی بینمیش؟ اینو جایی دیدین که امتحان کرده باشند؟ یا لینکی سراغ دارین؟ چه طول موجی از آب ناخالص (البته حتما به ماده ناخالصش ربط داره)به چشم ما میرسه که قابل دیدن میشه؟ یا اصلا چنین چیزی نیست؟
ولی انگار ناخالصی ها باعث دیدنش میشن.
گیج شدم.
اب اگه خالص خالص باشه اصلا جذب نداره؟ و اگه اینطور باشه اصلا نباید دیده بشه؟
و اگه ناخالصی ها باعث دیده شدنش میشه چرا به رنگ خاصی دیده نمیشه؟ ناخالصی ها اساسا چه موادی هستن
بحث ناخالصی هم هست. ولی نکته ی مهمتر خود ساختار آبه که به واسطه ی اون بخشی از نور رو جذب میکنه و لذا اگر شما آب خالص رو هم نگاه کنین میبینیدش.
دلیل دیگه ی رویت آب یا هرماده ی شفاف دیگه ای همون تغییر سرعت نوره که منجر به پدیده ی شکست میشه. یه لیوان آب بسیار شفاف رو در نظربگیرین. یه چوب رو ببرید داخلش. میبینین که چوب در داخل آب متفاوت ظاهر میشه تا نسبت به وقتی که چوب رو از آب میاریم بیرون. این احساس تغییر رو هم میشه اسمشو به نوعی رویت گذاشت. در مجموع باید در بررسی این پدیده و یا هر پدیده ی علمی اول تعاریف رو درست مشخص کرد. مثلا منظور از دیدن چیه. منظور از شفاف چیه و مواردی از این دست. در غیر این صورت جوابها میتونن چند پهلو ارایه شن و گیجکننده باشن.
وقتی شیشه خیلی تمیز باشه، چند بار دیدم که ادمها شیشه های رو ندیدن و باهاش بد جوری برخورد کردن. شایدم دقت این دست ادمها پایین بوده یا حواسشون پرت. نمی تونم بگم با اطمینان دارم میگم که شیشه رو ندیدن.
در مورد اب پس با توجه به صحبتهای شماها ما می بینمیش چون بخشی از نور رو جذب می کنه اما من فکر می کردم اگه جسمی رو می بینیم به خاطر این هست که بخشی از نور رو جذب نمی کنه و به چشم ما برمی گرده اگه چیزی رو ابی می بنم دلیلش اینه که طول موج ابی رو جذب نمی کنه و به چشم ما می رسه و گیرنده های حساس به اون طول موج تحریک میشن .
هنوزم برام مبهمه که چرا اب صد در صد خالص رو میشه دید. یعنی می خوام بدونم چی از اب به چشم ما می رسه که میشه ببینمیش؟ چه طول موجهایی؟
اینه که میگم ابتدا خوبه معنای دیدن رو تعریف کنیم. اگه دیدن به معنای detect باشه اونموقع هم جذب نور هم تشعشع نور هردو منجر به دیدن میشن. مثلا شما یک جسم کاملا سیاه رو میبینین. با اینکه تمام نور رو به خودش جذب میکنه همونطور که یه جسم کاملا سفید رو میبینین. با اینکه تمام نور رو از خودش منعکس میکنه.
در مورد آب، همونطور که قبلا گفتم آب خالص ساختار پیچیده ای داره که منجر به رفتارهای میشه که باید دقیقا آزمایش شه. یکی از این رفتارها شکست نوره. یکی دیگش جذب نوره. خلوص آب به معنای این نیست که تمام نور رو از خود عبور میده.
شیشه ی خیلی تمیز به این دلیل با هوا تمیز داده نمیشه که نازکه. اگر کلفت بود مسلما شکست نور در پشتش مشهود بود. در مورد شیشه یه مساله ی دیگه هم هست و اون اینکه بعضی شیشه ها ضد انعکاسن. مثل برخی شیشه های عینک که گرونتر از گونه های معمولی هستن. شما اگه مقابل این شیشه ها وایسین عکس خودتونو ولو کمرنگ نمیبینین. این شیشه ها اگه استفاده بشه احتمال شکستگی کله رو بالا میبره
1-تفاوت ضریب شکست لیوان و آب در اینجا نقش دارد.
2-سلول های شبکیه فقط برای رنگ فعال نیستند.
3-اگر از پشت یک شیشه تخت بزرگ بدون موج نگاه کنید شیشه را نخواهید دید.
پس باید کار کرد چشم و مغز را در پدیده دیدن بهتر بشناسیم.
یادم می آید ده سال پیش شبیه سازی دیدن به عنوان یک پروژه در محافل فیزیک دانها و کامپیوتر دان ها خیلی داغ بود.
شاید بشه اینجوری بهتر مسئله رو مطرح کرد: ایا محیطهای شفاف رو از طریق چشم میبنیم یا از طریق تجربه و شناخت وجودشون رو درک میکنیم؟ من فکر میکنم دومیه. مثال: شاید دیده باشید که یه پرنده وقتی وارد خونه میشه برای بار اول وجود شیشه رو درک نمیکنه و به شدت بهش میخوره! از نظر اپتیکی شاید بشه گفت که در این مورد با مقایسه بین تصویر قبل از تغییر محیط با بعد از اون به وجود محیط شفاف پی میبریم. همون جوری که @Ali_Malek اشاره کرد تغییر تصویر توانائی تشخیص (detect) میده.
شده وارد یک محیط کاملا تاریک بشید و اولش هیچی رو نبینید اما بعد از مدتی چشم شروع می کنه به دیدن بعضی اشیاء ؟ یا وقتی از یه محیط تاریک برمی گردین به محیط روشن. اولش دیدن سخته و تفاوت بین اشیاه راحت نیست . مثلا وقتی از سینما میاییم بیرون
اون مسئله ی دیگه ایه. مردمک در اون زمان خودش رو با شدت نور ورودی تطبیق میده.
در رابطه با موضوع: اگر جسمی باشه که هیج تغییری توی نور ورودی نده از طریق رادار (قیاس تصویری) قابل تشخیص نیست. این الان کار جالبیه که توی cloaking سعی میشه که به کار ببرن.
