محورهای آموزشی و آزمایشگاهی مدرسه
سخنرانی‌ها
• کاربرد فیزیک نور در علوم و فناوری کوانتومی • کاربرد فیزیک نور در هنر(انیمیشن) • کاربرد فیزیک نور در شهرسازی • کاربرد فیزیک نور در پزشکی و صنعت
کارگاه
• آشنایی با عملکرد یک لیزر گازی • آزمایش هولوگرافی • درک عملی مفهوم برهمنهی باریکه‌های نوری همدوس و ناهمدوس • آزمایش پراش باریکه نوری • آشنایی با کاربرد نور قطبیده • آشنایی با روش‌های تداخل سنجی و کاربردهای آن • مشاهده‌ی عملکرد توری‌های نوری تحت تابش همدوس و ناهمدوس • انواع روش‌های طیف سنجی
برنامه زمان‌بندی
چکیده
فیزیک نور در هنر
«نورپردازی در انیمیشن: کلید خلق واقعیت‌های بصری خیره‌کننده» فیزیک نور به‌عنوان یکی از اجزای بنیادی در طراحی شخصیت‌های انیمیشن، نقش کلیدی در ایجاد واقعیت بصری و انتقال حس و هیجان در آثار دارد. در زمینه‌های طراحی بصری و انیمیشن‌سازی، اصول فیزیک نور به تدوین مؤلفه‌های نوری، از قبیل شدت، رنگ، زاویه و نوع انتشار نور کمک می‌کند. این مؤلفه‌ها به طراحان اجازه می‌دهند تا با ایجاد سایه‌ها و بازتاب‌های واقعی، ابعاد و ویژگیهای هندسی شخصیت‌ها را به‌طور مؤثری درک و به تصویر بکشند. نور می‌تواند به‌طور ملموسی بر احساسات و حالات شخصیت‌ها تأثیر بگذارد. برای مثال، استفاده از نور نرم، متمایل به رنگ‌های ملایم، می‌تواند حس آرامش و دوستی را در بیننده ایجاد کند، در حالی که نور سخت و مستقیم می‌تواند تنش و تعارض را به‌خوبی نمایان کند. از آنجا که انیمیشن یک رسانه بصری پویا است، استفاده از ترکیب منابع نوری مختلف و تکنیک‌های نورپردازی پیشرفته، می‌تواند اثرات بینایی جالبی در تعاملات شخصیت‌ها با محیط و یکدیگر ایجاد کند. بنابراین، فهم عمیق از فیزیک نور و کاربرد آن در طراحی کاراکتر نه تنها بر جذابیت بصری اثر می‌افزاید، بلکه به تقویت روایت و ارتباط عاطفی میان آثار انیمیشن و بینندگان نیز کمک می‌کند. این تعامل میان علم و هنر در نهایت به تولید آثار انیمیشنی با کیفیت بالا و معنادار منجر می‌شود.
فیزیک نور در صنعت
لیزر و اپتیک در صنعت کاربردهای فراوانی دارند که از جمله مهم‌ترین آن‌ها استفاده در ارتباطات نوری، پزشکی و تولیدات صنعتی است. یکی از مهم‌ترین دستاوردهای این فناوری‌ها، فیبر نوری است که امکان انتقال داده‌ها با سرعت بسیار بالا و بدون افت کیفیت را فراهم می‌آورد. فیبرهای نوری به دلیل انعطاف‌پذیری بالا، ظرفیت انتقال زیاد و مقاومت در برابر نویزهای الکتریکی، به‌ویژه در سیستم‌های ارتباطی و اینترنتی اهمیت ویژه‌ای دارند. در کنار فیبر نوری، لیزرها به عنوان منبعی با توان بالا و دقت بی‌نظیر در بسیاری از فرآیندهای صنعتی مثل برش، جوشکاری و اندازه‌گیری دقیق استفاده می‌شوند. این تکنولوژی‌ها توانسته‌اند تحولی بزرگ در صنایع مختلف ایجاد کنند و بهره‌وری و دقت را در سطحی بی‌سابقه افزایش دهند.
فیزیک نور در پزشکی
نور، اپتیک و لیزر نقش بسیار مهمی در تحول صنعت پزشکی ایفا کرده‌اند، به‌ویژه در حوزه‌های تشخیص و درمان. در جراحی‌های مدرن مانند لاپاراسکوپی، از سیستم‌های اپتیکی پیشرفته شامل فیبرهای نوری و دوربین‌های با کیفیت بالا استفاده می‌شود تا پزشکان بتوانند بدون برش‌های بزرگ، اندام‌های داخلی را مشاهده و درمان کنند. همچنین در سنگ‌شکن‌های لیزری، پرتو لیزر به‌طور دقیق بر روی سنگ‌های کلیه یا مجاری ادراری تابانده می‌شود و آن‌ها را بدون آسیب به بافت‌های اطراف می شکند. این فناوری‌ها موجب کاهش درد، کوتاه شدن زمان بهبودی و افزایش دقت درمان شده‌اند و نشان می‌دهند که اپتیک و لیزر چگونه پزشکی را به سمت روش‌های کم‌تهاجمی‌تر و کارآمدتر هدایت کرده‌اند.
فیزیک نور در شهر سازی
نور در شهرسازی نقشی حیاتی و چندلایه ایفا می‌کند، به‌ویژه از دیدگاه طراحی اپتیکی سیستم‌های روشنایی و بهره‌گیری از اصول فیزیک نور برای افزایش بازده و ایمنی. در ساخت فرودگاه‌ها، استفاده از منابع نوری با شدت تابشی کنترل‌شده و هدایت پرتو برای روشن‌سازی دقیق باندها و محوطه‌های پروازی، هم ایمنی دید خلبانان را تضمین می‌کند و هم با طراحی‌های فتومتریک مناسب، خستگی چشم را کاهش می‌دهد. در جاده‌ها، معابر و میدان‌ها، طراحی پروفایل تابشی چراغ‌ها و استفاده از قطعات اپتیکی برای توزیع همگن شار نوری باعث بهبود دید در شب و کاهش نقاط کور می‌شود. همچنین در نورپردازی اماکن شهری، بهره‌گیری از تکنولوژی‌های مدرن نظیر LED با بازده کوانتومی بالا و فیلترهای نوری نه‌تنها موجب صرفه‌جویی انرژی می‌گردد، بلکه در خلق هویت بصری و جاذبه‌های گردشگری شهری نیز نقش چشمگیری دارد. این کاربردها نشان می‌دهند که مهندسی اپتیک و طراحی نوری بخشی جدایی‌ناپذیر از توسعه پایدار شهری هستند.
فیزیک نور در علوم و فناوری کوانتومی
فیزیک نور در قلب بسیاری از پیشرفت های انقلابی در علم و فناوری کوانتومی قرار دارد. پژوهشگران با دستکاری دقیق فوتون ها روش های نوآورانه ای برای ارتباطات کوانتومی، حسگرهای کوانتومی و محاسبات کوانتومی ابداع نموده اند. اپتیک کوانتومی، شاخه ای که به بررسی رفتار کوانتومی نور می پردازد، ابزارهای اساسی برای ایجاد حالت های درهم تنیده و پیاده سازی پروتکل های اطلاعات کوانتومی فراهم می کند. فناوری هایی مانند توزیع کلید کوانتومی برای ارتباطات امن، ارتباط از راه کوانتومی، طراحی رایانه های کوانتومی فوتونی و سکوهای محاسبات کوانتومی فوتونی، از ویژگیهای منحصر به فرد نور، از جمله همدوسی، برهم نهی و درهم تنیدگی بهره می برند. با پیشرفت علوم و تکنولوژی در این حوزه، با ظهور حوزه های جدیدی همانند سنجش دقیق، رمزنگاری و رادارهای کوانتومی و بسیاری زمینه های دیگر مواجه هستیم که بی شک زندگی بشر تحت تاثیر آن قرار می گیرد که نام گذاری سال ۲۰۲۵ میلادی به نام سال علوم و فناوری کوانتومی ناشی از همین تاثیر گذاری در آینده می باشد.
اثر نور در انیمیشن
فیزیک نور در شهرسازی
فیزیک نور در علوم و فناوری کوانتومی
فیزیک نور در پزشکی
فیزیک نور در هنر
فیزیک نور در شهرسازی
ارتباط سریع و آسان