ما چطور چیزهای اطرافمان را می‌بینیم؟
این جا را نگاه کنید! از طرف سنجاب جان که تو فعالیت بازی رفته بودیم خانه‌شان مهمانی، یک پیام صوتی برایمان رسیده! موافقید آن را باز کنیم؟
آخی! سنجاب بنده خدا. واقعاً که وقتی برق‌ها میرود زندگی خیلی سخت‌تر می‌شود. باورتان می‌شود الآن که من دارم این جا برایتان می‌نویسم برق خانه ما هم رفته است؟ 😊 ببینم، شما می‌دانید جواب سؤال‌های سنجاب چیه؟ من فکر کنم بهتر باشه اول سؤال‌هایش را بنویسیم تا یادمان نرود. سه تا سؤال سنجاب چی بود؟ شاید لازم باشد یک بار دیگر به پیامش گوش بدهیم.
خوب بیایید برای پیدا کردن جواب سؤال‌هایمان دست به کار شویم…
زمان لازم
۱۰ تا ۲۰ دقیقه
مفاهیم اصلی
نور – بازتاب نور – حرکت نور
چه وسایلی نیاز داریم
- یک جعبه مکعب مستطیلِ در دار (مثلاً جعبه کفش)
- مداد
- قیچی
- سه مربع مقوایی با پایه مطابق فایل راهنما (دریافت نسخه آماده پرینت)
- یک متر نخ یا کاموا
- یک شمع کوچک
آماده‌سازی
۱. اول به سراغ جعبه‌ای که آوردید برویم. با احتیاط و با استفاده از قیچی در یکی از دیواره‌های کناری جعبه، یک مستطیل کوچک به اندازه‌ی چشمتان را ببرید و جعبه را کنار بگذارید.
۲. حالا به سراغ فایل راهنمای مربع‌ها بروید و مطابق آن سه مربع مقوایی درست کنید. مربع‌ها را روی زمین نرم (مثلاً فرش) قرار دهید و با مداد محل نشان داده شده در داخل آن‌ها را سوراخ کنید. سپس در پایین هر کدام شیار نشان داده شده را هم بُرش بزنید. سپس پایه‌های کوچک را هم بریده و در جای خود دو طرف زیرین هر مربع قرار دهید.
۳. مقوای پایه‌داری که درست کردید را روی میز بگذارید. شمع خاموش را پشت آن قرار دهید. ارتفاع شمع را طوری تغییر دهید که وقتی آن را پشت سوراخ مقوا قرار می‌دهید فیتیله‌اش از پشت سوراخ پیدا باشد.
چطور می‌بینیم؟
۱. مدادتان را داخل جعبه بگذارید و در حالی که در جعبه باز است به داخلش نگاه کنید. آیا شمع را می‌بینید؟
۲. حالا در جعبه را ببندید و دوباره از سوراخ نگاه کنید. حالا چطور؟ هنوز مداد را می‌بینید؟ اگر در جعبه باز باشد ولی ما چشم‌هایمان را ببندیم چطور؟
۳. پس ما برای دیدن به چه چیزهایی نیاز داریم؟ اگر هر کدام از آن ها نباشند چه اتفاقی می‌افتد؟
پس چرا وقتی اطراف تاریک می‌شود نمی‌توانیم چیزی را ببینیم؟
چرا وقتی در جعبه باز است با وجود اینکه مداد از خودش نور نمی‌دهد ولی ما می‌توانیم آن را ببینیم؟
مسیر حرکت نور چگونه است؟
برای پیدا کردن جواب آخرین سؤال سنجاب جان، بیایید به سراغ سه تا مقوای پایه‌داری که درست کردید برویم.
سنجاب می‌خواست بداند که چرا چراغ‌هایی که پشت درخت خانه‌شان هست، داخل خانه را روشن نمی‌کنند؟ مگر نور اطراف رو روشن نمی‌کند؟ پس چرا نمی‌تواند بچرخد و داخل خانه آن ها را هم روشن کند؟ اصلاً نور چطوری و در چه مسیری حرکت می‌کند؟ برای پیدا کردن جواب این سؤال‌ها به سراغ مقواهای پایه‌داری که ساختید بروید.
۱. دو تا مقوایی که سوراخشان در وسط است را بردارید و نخ یا کاموا را از داخل شیار پایین و وسط آن ها رد کنید. این دو را آن قدر بکشید که نخ کاملاً صاف باشد. حالا نوبت شمع است. آن را با احتیاط روشن کنید و پشت یکی از دو مقوا قرار دهید و خودتان از پشت مقوای دیگر نگاه کنید. آیا شمع را می‌بینید؟ (اگر نه به نظر شما چه مشکلی وجود دارد؟ آن را برطرف کنید تا اسباب بازی را ببینید)
۲. حالا یکی دیگر از مقواهای پایه‌دار که سوراخش در وسط نیست را بردارید و بین دو مقوای دیگر قرار دهید، نخ یا کاموا را داخل شیارش کنید و مطمئن شوید که هنوز نخ کاملاً راست است. دوباره از پشت سوراخی که دفعه اول نگاه کردید نگاه کنید. آیا این بار شمع را می‌بینید؟ نوری که از شمع می‌آید توانسته از سوراخی که در وسط مقوا نیست عبور کند و بعد به چشم شما برسد؟
۳. یک بار دیگر مقوای میانی (که سوراخش در وسط بود) را بردارید، کنار بگذارید و فقط با دو مقوای اول کار کنید. مقوایی که چشمتان را پشت آن می‌گذاشتید را اول حسابی به مقوای کنار شمع نزدیک کنید. از پشت آن نگاه کنید. حالا کم کم و روی همان نخ یا کاموا که صافِ صاف هست مقوای نزدیک چشمتان را دو کنید و هی از داخلش نگاه کنید. هنوز هم شمع را می‌بینید؟ شما مقوا را در یک خط راست و مستقیم جابجا کردید. پس نوری که از شمع می‌آید و شما همچنان آن را از داخل سوراخ می‌بینید در چه مسیری حرکت کرده‌است؟
چه اتفاقی افتاد؟
- وقتی مقواهایی که در وسطشان سوراخ داشتند را سر راه دید خودمان با شمع قرار دادیم و دیدیم که می‌توانیم آن را از میان سوراخ‌ها ببینیم، می‌توانیم این نتیجه را بگیریم که نور از شمع جدا شده، از سوراخ اول رد شده و بعد از سوراخ دوم که نزدیک ما بود هم عبور کرده و در نهایت به چشم ما رسیده و ما آن را دیدیم.
- اما این مشاهده برای اینکه مطمئن شویم نور چه مسیری را طی می‌کند کافی نبود چون ممکن بود نور هر مسیری را بین دو سوراخ در هوا طی کرده باشد! برای اینکه جواب این سؤال را هم بدهیم از مقوایی که در وسطش شیار نداشت و بعد جابجا کردن مقوایی که نزدیک چشممان بود استفاده کردیم. دیدیم که وقتی به آرامی و روی یک خط راست مقوایی که در وسطش سوراخ داشت را از شمع دور می‌کنیم همواره در طول مسیر می‌توانیم شمع را ببینیم و این یعنی نور شمع همان مسیر صاف را همراه با سوراخ روی مقوا طی کرده است. پس نتیجه می‌گیریم که نور در خط صاف حرکت می‌کند.
اگر شرایط تغییر کند؟
با آزمایش‌هایی که تا اینجا کردیم نشان دادیم که نور در یک مسیر صاف حرکت می‌کند. اما آیا این حرکت مثل حرکت در زمان یک طرفه است؟ آیا یک پرتو نور همیشه فقط به یک سمت حرمت می‌کند یا همزمان در جهت برعکس هم روی همان مسیر صاف میرود؟
اگر این طور بود تصویری که ما از اطراف می‌دیدیم چه فرقی می‌کرد؟ شما چی فکر می‌کنید؟