معرفی و دانلود کتاب نور و اپتیک

معرفی کتاب نور و اپتیک

پرتوهای الکترومغناطیسی چه هستند و کاربردهای متنوع آن‌ها چیست؟ کایل کرکلند در کتاب نور و اپتیک دانستنی‌هایی خواندنی را پیرامون تشکیل تصویر، پرتوهای تولید شده توسط لیزر و نقش نور در فرآیندهای بیولوژیکی و مهندسی پزشکی در اختیار علاقه‌مندان و مخاطبان اثر خود قرار می‌دهد.

درباره‌ی کتاب نور و اپتیک

مانند سایر کتاب‌های کایل کرکلند، در کتاب نور و اپتیک (Light and Optics) نیز با مبانی اساسی و پایه‌ای یکی از گرایش‌های تخصصی فیزیک آشنا می‌شوید. در آغاز کتاب، کایل کرکلند نه تنها تاریخچه‌ای از مطالعه‌ی نور را ارائه می‌کند، بلکه اطلاعات مفیدی را درباره‌ی قدرت فناوری نوری و امکانات آن مانند کابل‌های فیبر نوری در اختیار شما قرار می‌دهد. او همچنین به برخی از دانشمندان مشهور این حوزه مانند نیوتن اشاره نموده و به بررسی نقش آنان در پیشرفت‌های این زمینه می‌پردازد.

نور و اپتیک مفاهیمی اساسی در حوزه‌ی فیزیک هستند که تأثیر به‌سزایی در جنبه‌های مختلف زندگی ما دارند. از نحوه‌ی دیدن ما که به درکمان از جهان منجر می‌شود گرفته تا توسعه‌ی فناوری‌های پیشرفته‌ی صنعت نور. در طول سال‌های شکوفایی دانش بشری، مطالعه و پژوهش در این زمینه درک ما را از جهان پیرامونمان متحول ساخته است.

نور نوعی تابش الکترومغناطیسی است که با چشم انسان قابل مشاهده است و ماهیت آن از ذرات ریزی به نام فوتون تشکیل شده است که درون امواج حرکت می‌کنند. این امواج دارای ویژگی‌های خاصی مانند طول موج، فرکانس و دامنه هستند و کیفیت و کمیت این ویژگی‌هاست که چگونگی تابش نور را تعیین می‌کند. از سوی دیگر اپتیک شاخه‌ای از فیزیک است که به رفتار و خواص نور و همچنین برهم‌کنش آن با ماده می‌پردازد. دانشمندان و پژوهشگران این حوزه به پدیده‌هایی مانند انعکاس، انکسار، تداخل و… می‌پردازند و نحوه‌ی رفتار و تعامل نور با اجسام را بررسی می‌کنند.

مطالعه‌ی نور و اپتیک به پیشرفت‌های تکنولوژیکی قابل توجهی منجر شده است. به عنوان مثال، توسعه‌ی لنزها و ابزارهای نوری، انقلابی را در صنعت مهندسی پزشکی رقم زد و به پزشکان اجازه داد تا اندام‌های داخلی انسان و حیوانات را بررسی کنند و از این طریق بتوانند بیماری‌ها را تشخیص دهند. همچنین فیبرهای نوری با ایجاد امکان انتقال اطلاعات از طریق پالس‌های نور، صنعت ارتباطات را دگرگون ساخته‌اند. علاوه بر همه‌ی این‌ها، اختراع لیزر راه را برای کاربردهای متعددی از جمله جراحی لیزر، اسکنر بارکد و ارتباطات فیبر نوری هموار کرده است.

کتاب نور و اپتیک 9 فصل مجزا را در بر می‌گیرد که کایل کرکلند کوشیده است در هر یک از آن‌ها جنبه‌ای از موضوع اصلی را بررسی کند. «نور: روشنایی جهان هستی»، «اپتیک: تصویربرداری از جهان هستی»، «رنگ‌ها»، «لیزرها»، «نور در خدمت زندگی و پزشکی»، «تابش الکترومغناطیسی و جهان هستی»، «ارتباطات با تابش الکترومغناطیسی»، «بسط افق دید» و «انرژی خورشیدی» عناوین فصل‌های مختلف این کتاب هستند. همچنین هر یک از این فصل‌ها خود دربرگیرنده‌ی بخش‌های متنوعی هستند و نویسنده از خلال آن‌ها به شرح و بسط توضیحات خود می‌پردازد.

مطالعه‌ی کتاب نور و اپتیک زمینه‌ای جذاب را برای شما فراهم می‌کند تا در ادامه‌ی آن بتوانید درک خود را از جهان فیزیکی عمیق‌تر کرده و تأثیر عمیق آن را بر جنبه‌های متعدد زندگی خود دریابید. دانشمندان این حوزه و فیزیکدانان کماکان به بررسی و تحقیق پیرامون احتمالات جدید ادامه می‌دهند و می‌کوشند مرزهای دانش را در حوزه‌ی نور و اپتیک درنوردند. خواندن آثاری از این قبیل می‌تواند شما را در درک عمیق‌تر و مفهومی‌تر نور و اپتیک، این دو مقوله‌ی اساسی در علم فیزیک، یاری کند.

کتاب نور و اپتیک برای چه کسانی مناسب است؟

این کتاب یک مقدمه‌ی عالی برای تمام کسانی است که به موضوع فیزیک نور علاقه دارند. برای خواندن کتاب نور و اپتیک لازم نیست تخصص و دانش گسترده‌ای در این زمینه داشته باشید.

با کایل کرکلند بیشتر آشنا شویم

نویسنده‌ی کتاب نور و اپتیک، کایل کرکلند (Kyle Kirkland)، در سال 1998 تحصیلات خود را در مقطع دکتری در رشته‌ی عصب‌شناسی دانشگاه پنیسلوانیا تکمیل نمود. عمده‌ی فعالیت‌های حرفه‌ای کایل کرکلند در حوزه‌ی پژوهش و تحقیقات علمی است و می‌کوشد با تألیف آثار خود مفاهیم اساسی و محوری علم فیزیک را با زبانی ساده در اختیار مخاطبان و علاقه‌مندان بگذارد. او همچنین چندین مقاله در زمینه‌ی علم، تاریخ علم و تأثیر علم در حال و آینده‌ی بشر منتشر کرده است. از دیگر آثار منتشرشده‌ی کایل کرکلند می‌توان به عناوینی همچون «نیرو و حرکت»، «زمان و ترمودینامیک»، «ذرات و جهان هستی»، «مبانی بیوشیمی» و «برق و مغناطیس» اشاره کرد.

در بخشی از کتاب نور و اپتیک می‌خوانیم

ابوعلی‌ محمد‌ بن‌ حسن‌ بن‌ هیثم‌ بصری‌، (1040-965) دانشمند‌ عرب،‌ به‌ درستی‌ مطرح‌ کرد‌ که‌ چشم‌ تابشی‌ را‌ که‌ چشمه‌های‌ دیگر‌ گسیل‌ می‌کنند‌ دریافت‌ می‌کند.‌ مقداری‌ از‌ این‌ تابش‌ مستقیم‌ وارد‌ چشم‌می‌شود‌ که‌ چشمه‌ی‌ آن‌ را‌ نمایان‌ می‌سازد‌ و‌ مقداری‌ از‌ آن‌ نیز‌ پس‌ از‌ برخورد‌ با‌ اشیایی‌ که‌ تابش‌ نمی‌کنند‌ وارد‌ چشم‌ می‌شود‌ و‌ این‌ گونه‌ است‌ که‌ این‌ اشیاء‌ دیده‌ می‌شوند.‌چشمه‌ی‌ اصلی‌ این‌ تابش‌ که‌ نو ر‌نام‌ دارد‌ خورشید‌است.‌ نور‌ پیام‌آور‌ چشم‌ است‌ و‌ چشم‌ آن‌ را‌ آشکارسازی‌ می‌کند.

اهمیّت‌ نور‌ در‌ بینایی‌ انگیزه‌ی‌ خوبی‌ برای دانشمندان‌ شد‌ تا‌ این‌ نوع‌ تابش‌ را‌ که‌ تابش الکترومغناطیسی‌ نام‌ دارد، ‌مطالعه‌ و‌ آزمایش‌ کنند. ‌اپیتک‌ علم‌ مطالعه‌ی‌ نور‌ و‌ وسایل‌ و‌ ابزاری‌ است‌ که‌ از‌ نور‌ استفاده‌ می‌کنند. ‌نور‌ مرئی‌ تنها‌ بخش‌ کوچکی‌ از‌گستره‌ی‌ وسیع‌ تابش‌ است‌ و‌ هر چند‌ چشم‌ و‌ ابزاری‌ چون‌ میکروسکوپ‌ها‌ و‌ تلسکوپ‌ها عناوین‌ مهمی‌هستند، ‌اما‌ به‌ هیچ‌ روی‌ همه‌ی‌ آنچه‌ را‌ به‌ موضوع‌ اپتیک‌ مربوط‌می‌شود‌ در بر‌نمی‌گیرند. ‌کتاب‌ نور و اپتیک‌ از‌ منظر‌ فیزیک‌ به‌ این‌ موضوع‌ می‌پردازد‌ و‌ علم‌ تابش‌ الکترومغناطیس‌ و‌ کاربردهای‌ بسیار‌ متنوع‌ آن‌ را‌ مطالعه‌ می‌کند. ‌این‌ کتاب‌ نه‌ تنها‌ یکی‌ از‌ ضروری‌ترین‌ جنبه‌های‌ اپتیک‌ را‌ شرح‌ می‌دهد‌ (فصل‌ 2) که‌ تشکیل‌ تصویر‌ است‌ بلکه‌ درباره‌ی‌ شدت‌ نور‌ باریکه‌های‌ لیزری، نقش‌ نور‌ در‌ فرآیندهای‌ زیست‌شناختی‌ مانند‌ سنتز نوری‌ و‌ روش‌های‌ پزشکی‌ چون جراحی لیزری، ‌رصدهای‌ اخترشناختی‌ با‌ انواع‌ مختلف‌ تابش، ‌و‌ کاربردهای‌ اپیتک‌ در‌ ارتباطات، ‌رادار، ‌و‌ تبدیل‌ نور‌ به‌ الکتریسیته‌ نیز‌ بحث‌ می‌کند.

فهرست مطالب کتاب

پیشگفتار
مقدمه
1. نور: روشنایی جهان هستی
نور و طیف الکترومغناطیسی
فرکانس و طولموج
امواج و ذرات
تابش خورشیدی
نور ستارگان
طیف جذبی و گسیلی
انتقال به قرمز و جهان هستی در حال انبساط
اثر دوپلر
2. اپتیک: تصویربرداری از جهان هستی
عدسی‌ها و آیینه‌ها
قوانین بازتابش و شکست
بینایی انسان
دیدن سه بُعدی: بینایی استریوسکوپی
تصحیح معایب بینایی
سراب‌ها و خطاهای دیداری
میکروسکوپ‌ها و تلسکوپ‌ها
دوربین‌های عکاسی و عکس‌برداری
3. رنگ‌ها
بینایی رنگی
طول موج و رنگ
رنگین‌کمان
آسمان آبی، غروب قرمز
قطره‌های روغن و حبابه‌ای صابون
چاپ رنگی
4. لیزرها
اندازه‌گیری فاصله‌ی ماه
تقویت نور با گسیل زوری تابش
لیزر در CDها و DVDها
فیبرهای نوری
هولوگرافی
جنگ ستارگان: ابتکار عمل دفاع استراتژیک
مسافرت با لیزر
5. نور در خدمت زندگی و پزشکی
رشد در تاریکی
لوسیفراس: آنزیم نورافشان
تبدیل نور به غذا
ساعت‌های زیست‌شناختی و نور
یافتن طعمه در تاریکی
جراحی با لیزر
دیدن از خلال پوست
کاربردهای پزشکی نور در آینده
6. تابش الکترومغناطیسی و جهان هستی
امواج رادیویی
اخترشناسی رادیویی – نگاهی به جهان هستی با رادیو
میکروویوها / ریزموج‌ها
فروسرخ / مادون قرمز و فرابنفش / ماوراءبنفش
پرتوهای ایکس و پرتوهای گاما
7. ارتباطات با تابش الکترومغناطیسی
آنتنها و خبرپراکنی
معادلات مکسول
رادیو و تلویزیون
تلفن‌های همراه
8. بسط افق دید
جستجو با نور
امواج عرضی و قطبش
دیدن از خلال دیوار با تراهرتز
9. انرژی خورشیدی
مهار کردن نور خورشید
فضاپیماها و کاوشگرهای خورشیدی
نتیجه‌گیری
واحدهای SI و تبدیل‌ها
فرهنگ اصطلاحات
خواندنی‌های دیگر و وبسایت‌ها
نمایه