مقدمه
نور چیست؟
نور : نور صورتی از انرژی است که توسط اجسام داغ تابش می شود.
نور چگونه منتشر می شود؟
بسیاری از شواهد نشان می دهد که نور عموما به صورت خط مستقیم سیر می کند. این واقعیت که کسی نمی تواند از مقابل یک جسم کدر طرف دیگر آن را ببیند مثالی آشکار از این شواهد است. سایه ای که به وسیله ی خورشید در پشت جسم کدر تشکیل می شود، محیط مشخص و واضحی دارد که به وسیله منبع نوری بزرگ، اما بسیار دور پدید آمده است.
البته، منبع نور کوچک ولی نزدیک به جسم کدر نیز، سایه های مشخصی را در پشت جسم تشکیل می دهد این امر نشان دهنده آن است که نور به صورت خط مستقیم سیر می کند، زیرا اگر نور از مسیر راست منحرف می شد سایه ی جسم مرز مشخصی نداشت. اگر چشمه ی نور گسترده باشد، یعنی نقطه ای نباشد، در اطراف سایه ی جسم کدر یک فضای نیمه تاریک و روشن ایجاد می کندکه به آن نیم سایه می گویند.
چشمه ی نور : هر جسمی که نور تولید کند چشمه نور نامیده می شود یکی از منابع طبیعی نور، خورشید است که منبع اصلی نور و گرما برای زمین است. انرژی نورانی خورشید در اثر فعل وانفعالات هسته های اتم مواد موجود در خورشید تولید می شود.از چشمه های طبیعی دیگر نور می توان ستارگان را نام برد. بعضی از موجودات زنده نظیر کرم شب تاب می توانند از خود نور کنند.
مثال هایی از منابع مصنوعی نور عبارتند : از شمع، چراغ نفتی، لامپ الکتریکی و... می باشند. هر جسم داغ که به حالت التهاب رسیده باشد چشمه نور است.
چشمه های نور چند نوعند؟
دو نوع: چشمه نقطه ای - چشمه گسترده.
چشمه نقطه ای نور چگونه است؟
هرگاه منبع تابش نور به صورت روزنه ای کوچک باشد، آن را چشمه نقطه ای نور می نامند.
چشمه گسترده نور چگونه است؟
هرگاه منبع تابش نور بزرگ باشد چشمه گسترده نور نامیده می شود. در واقع هر چشمه گسترده شامل تعداد زیادی چشمه نقطه ای است. مانند خورسید یا یک لامپ روشن.
برای این که جسمی دیده شود باید به آن نور بتابد، نوری که به جسم می تابد، از سطح آن بازتابش پیدا می کند. اگر نور بازتابش شده به چشم ما برسد، آن جسم را می بینیم.
رنگ های نور:
نوری که از خورشید به زمین می رسد، از رنگ های گوناگونی تشکیل شده است. در آزمایشگاه نور را به کمک وسیله ای به نام منشور می توان تجزیه کرد.
حتماً دیده اید که پس از باران هوا آفتابی می شود و نور خورشید به ذره های ریز آب که هنوز در هوا وجود دارند می تابد. ذره های ریز آب هم مثل منشور، نور خورشید را تجزیه می کنند و رنگین کمان را به وجود می آورند. در واقع ذره های ریز آب باران در هوا، در روزهای آفتابی موجب تجزیه نور و ایجاد رنگین کمان می شود.
سایه چگونه تشکیل می شود و بر چند نوع است؟
هرگاه جسم کدری را در مقابل چشمه نوری قرار دهیم در پشت جسم فضای تاریکی پدید می آید که آن را سایه می نامند. سایه به دو صورت توسط چشمه های نقطه ای و گسترده ایجاد می شود. در چشمه نقطه ای فقط سایه تشکیل می شود اما در چشمه گسترده علاوه بر سایه نیم سایه نیز ظاهر می شود.
انتشار نور از چشمه ی نقطه ای به خط راست و وجود جسم کدر در مسیر نور، سبب تشکیل سایه در طرف دیگر جسم کدر شده است.
نور مرئی یا نور یا پرتو(به انگلیسی: Light)، یک تابش الکترومغناطیسی(به انگلیسی: Electromagnetism) و حاوی فوتون(به انگلیسی: Photon) است که به چشم انسان و دیگر موجودات مرئی نمایان می‌شود. نور مرئی با طول‌موجی از حدود ۳۸۰ تا حدود ۷۴۰ نانومتر در بین دو نور نامرئی فروسرخ(به انگلیسی: Infrared) که در طول‌موج‌های بلندتر و فرابنفش(به انگلیسی: Ultraviolet) که با طول‌موج‌های کوتاه‌تر یافت می‌شود، قرار دارد.
پرتو دارای تعریف دقیقی نیست، جسمِ شناخته شده یا مدل مشخص که شبیه آن باشد وجود ندارد؛ ولی لازم نیست فهم هر چیز بر شباهت بنا شده باشد. نظریه الکترومغناطیسی(به انگلیسی: Electromagnetism) و نظریه کوانتومی(به انگلیسی: Quantum mechanics) با هم ایجاد یک نظریه نامتناقض و بدون ابهام می‌کنند که تمام پدیده‌های نوری را توجیه می‌کنند.
نظریه جیمز کلرک ماکسول(به انگلیسی: James Clerk Maxwell) درباره انتشار الکترومغناطیس و نوربحث می‌کند در حالیکه نظریه کوانتومی برهم کنشِ نور و ماده یا جذب و نشر آن را شرح می‌دهد، از آمیختن این دو نظریه، نظریه جامعی که الکترودینامیک کوانتومی نام دارد، شکل می‌گیرد.
نظریه‌های الکترومغناطیسی و کوانتومی علاوه بر پدیده‌های مربوط به تابش بسیاری از پدیده‌های دیگر را نیز تشریح می‌کنند بنابراین می‌توان منصفانه فرض کرد که مشاهدات تجربی امروز، کم‌وبیش در چارچوبِ ریاضی جوابگوست. سرشت نور کاملاً شناخته شده‌است اما در مورد واقعیت نور همچنان پرسش وجود دارد.
رنگهای نور
نور در اصل از هزاران رنگ تشکیل شده است که هفت رنگ اصلی دارد:قرمز، نارنجی، زرد سبز، ابی، نیلی، بنفش. رنگهای زرد، قرمز، نارنجی حامل انرژی گرمایی هستند. ایزاک نیوتن، این موضوع را با عبور دادن نور از منشور فهمید. او در شیشهٔ پنجره اتاقش سوراخی ایجاد کرد و منشور را با فاصلهٔ یک متری از شیشه قرار داد در نتیجه هفت رنگ نور با فاصلهٔ یک متر از یکدیگر پراکنده شدند وسپس ذره‌بین را در مقابل هر رنگ قرار داد تا متوجه شود که گرمای نور از کجا ایجاد می‌شود.
زیبایی که به چشم میآید از پرتو نور و روشنایی است وگرنه در تاریکی،زیبایی مفهومی ندارد.زیبایی حقیقی با نور معرفت درک میگردد و زیبایی ظاهری با عزیزترین حسن ما که بینایی است دیده می‌شود.نور و روشنایی چه ظاهری و چه عرفانی باعث می‌شود که زیبایی به چشم آید و رنگ و سایر زیبائیهای شیء جلوه کند.بنابراین بحث نور و پرداختن به آن میتواند در مباحث زیباییشناسی و هنر جایگاه ویژهای داشته باشد.از جمله علوم و هنرهایی که می‌توان به نقش نور در آن اشاره داشت،هنر معماری است که بحث مفصلی را در زمینه روند بهرهگیری از نور طبیعی به خود اختصاص می‌دهد.ابزار و وسایل روشنایی نیز به عنوان عواملی که تأمینکنندهء نور مصنوعی هستند،مطرح میباشند.نگارگری ایران نیز به عنوان«اسناد منقوش»در شناسایی عناصر نورگیری در معماری و همچنین ابزار و وسایل روشنایی نقش بسزاتیی دارد و چه بسا در نگارگری ایران نمونههایی بسیار بدیع و منحصربهفرد از این وسایل وجوددارد که در حال حاضر اثری از آنها موجود نیست و تنها در مینیاتورها می‌توان سراغ آنها را گرفت و ما با رجوع به این منبع مهم میتوانیم با این نمونهها آشنا شویم.
نور در معماری سنتی ایران
نور جدا از نقشی که در جهت روشناییبخشیدن به داخل ساختمان به عهده دارد در ارتباط با تزئینات معماری اسلامی نیز حائز اهمیت است.چون تزئین در معماری ایران در تمام ادوار صرفنظر از دقت و ظرفت آن،نمودار روشنی و شادی نیز میباشد.هنرمند اسلامی در تزئینات بنا از عناصری استفاده می‌کند تا بتواند به هدف نورپردازی خود جامه عمل بپوشاند،از جمله استفاده از مقرنس که گونهای جلب و پخش نور به درجات دقیق و باریک است.
حتی استفاده از رنگهای ویژه در امر روشنایی بنا مؤثر است و با توازن و هماهنگی رنگهاست که به نقش و جایگاه آن در روشنایی و شفافیت بنا پی میبریم.بعضی از نویسندگان با بررسی منشاء و نقش نور در معماری اسلامی،نور را نمادی عرفانی میدانند و معتقدند معمار مسلمان میکوشد هرمادهای را که به کار می‌گیرد و شکل می‌دهد،لرزش و ارتعاش نور در آن اثر بگذارد.به علاوه نور دیگر عوامل تزئینی را نیز بهتر مینمایاند و به طرحها حیات و جان میبخشد.فاکتورهای معماری در بناهای اسلامی شکل یافته با بازی نور و سایه،انعکاس و انکسار در آنها بوجود میآید.از جمله استفاده از کف و دیوارهای صیقلی برای جذب و بازتاب نور،استفاده از مقرنس برای گرفتن، شکستنو پخش نور،گنبدهایی که بر حسب ساعات مختلف روز و شدت و ضعف نورچرخان به نظر میآیند،سردردهایی که نور خورشید از تزئینات گچی آنها میگذرد و به آنها شکل می‌دهد، حتی آینهها و کاشیهای درخشان و براق،چوبهای مذهّب و مرمرهای صیقلی که همگی میدرخشند.
نور و روشنایی
مقدار نور مورد احتیاج ما در فضاهای مختلف تفاوت می‌کند و بستگی به نوع استفاده از فضا و کارکرد آن دارد.بعضی از فضاها احتمالا در روز و یا فقط در شب مورد استفاده قرار میگیرند،لذا میبایست این مسائل را در موقع انتخاب نور برای فضای مورد نظر مورد توجه قرار داد،مقدار تابش نور خورشید را می‌توان توسط پرده،نوع شیشه و بزرگی و کوچکی پنجره تنظیم کرد.ساعات تابش نور خورشید در روز،معین است و تغییری در ساعات تابش و جهت آن نمیتوان داد،ولی نور مصنوعی را می‌توان به طور دلخواه در جهتهای مختلفی تنظیم کرد که در ساعات مختلف قابل استفاده باشد.
نور طبیعی در روز مهمترین منبع روشنایی بشمار میرود. زاویه تابش و تراکم نور خورشید بنا به حرکت وضعی و گردش انتقالی زمین در نوسان است.نور طبیعی گرچه حاصل درخشش آفتاب است،اما در حقیقت از سه منبع مختلف به فضای داخلی رخنه می‌کند.خورشید،آسمان و زمین،اشعهء مستقیم خورشید بنا به ساعت،روز،زمان،سال و موقعیت پنجرهها و روزها ممکن است برای مدتی کوتاه به درون ساختمان نفوذ کند.شواهد عینی مبنی بر حضور آفتاب،یکی از ضروریتهای زیستی است تا آنجا که نور خورشید فعالیتهای معمول را مختل نکند حضور آن در ساختمان با استقبال مواجه میگردد.حرکت انتقالی زمین، اختلالهای شدید نوری بوجود میآورد که میزان آنرا می‌توان با انواع سایهبانها یا پرده تنظیم نمود.ابعاد و موقعیت نورگیرها با توجه به عملکرد فضای داخلی مشخص می‌شود.یک محل مسکونی ممکن است دارای پنجرههای بلند،کوتاه،عریض و یا نورگیرهای سقفی باشد.چنین تنوعی در موقعیت و اندازه پنجرهها به خاطر گریز از یکنواختی ایجاد نمیشود بلکه برای تولید سایهروشنهای مناسب به منظور جلوه دادن به بافت،رنگ و شکل بوجود میآیند.
نور مصنوعی:هدایت و تنظیم نور مصنوعی توسط عواملی موسوم به عوامل نوری صورت میپذیرد این عوامل که مشتمل بر انواع چراغها و سیستمهای روشنایی هستند که ابزار اصلی نورپردازی را تشکیل میدهند.
تاریخچه بهرهگیری از نور طبیعی
دانستن روند بهرهگیری از نور خورشید به اندازه روند شکلگیری مصالح و یا شکلهای مختلف زیربنایی ساختمان جهت طراحی بسیار لازم میباشد.اولین تاریخی که ما از آن اطلاع داریم سدهء سوم هزاره چهارم ق.م میباشد که در آن زمان جهت کسب نور و سایه از ایجاد اختلاف سطح در دیوارههای خارجی استفاده میکردند.در شهر سوخته از هزارههای سوم و دوم ق.م از روی آثار خانههایی که دیوار آنها تا زیر سقف باقی مانده بود می‌توان استنباط کرد که هراطاق از طریق یک در به خارج ارتباط داشته و فاقد پنجره بودهاند،در دوره عیلام در حدود 1300 و 1400 ق.م نیز نمونهای از پنجرههای شیشهای بدست آمده که شامل لولههایی از خمیر شیشه میباشد که در کنار هم و در داخل یک قاب جای میگرفته و بطور حتم جهت روشن کردن داخل بنا مورد استفاده بود.از جمله کهنترین مدارک و نمونههای در و پنجره در معماری ایران را شاید بتوان در نقش قلعههای مادی در آثار دور شاروکین یافت.از روی نقشبرجسته آشوری می‌توان روزنههایی را که بر روی برجها ساخته شدهاند تشخیص داد.
در دوره هخامنشی در تختجمشید وضع درها به خوبی روشن و پاشنه گرد آنهاه اغلب به جای مانده است همچنین در این کاخها بالای درها و حتی بامها،روزنها و جامخانههایی داشته وگرنه فضای بزرگ و سرپوشیده آنها را چگونه چند جفت در که اغلب بسته بوده روشن میکرده است؟
در اصل از خصوصیات سبک پارسی،تعبیه سایبان و آفتابگیر منطقی و ضروری برای ساختمانهاست.در این دوره از اصل اختلاف سطح،جهت جذب نور بداخل استفاده میشد. بر اساس تحقیقات پروفسور ولفگانگ معلوم شده که انحراف زوایای بناهای تختجمشید بر اساسی بنیاد گذاشته شده که بوسیله ایجاد سایهروشنهای گوناگون تعیین روز اول سال و فصول مختلف میسر شده و این انحراف به معمار ایرانی اجازه میداده مکانهای مورد نیاز برای زیستن را بصورتی بسازد که در فصول مختلف سال هرخانه به مقدار لازم از آفتاب و روشنایی استفاده نماید.از نورگیری یبناهای اشکانی اطلاع چندانی در دست نیست ولی سرپرسی سالیکس در مورد کاخ هاترا میگوید:تالارهای این مجموعه تماما دارای سقف چوبی بودهاند.ارتفاع آنها مختلف و نیز روشنایی آنها از دهنه و هلالهایی بوده که به سمت مشرق باز میشدند.از روی تصویر بازسازی شده که نسا که نورگیری بنا را توسط سقف خرپا نشان می‌دهد این احتمال را ممکن میسازد که اشکانیان از این روش برای نورگیری بنا استفاده میکردند.ساسانیان تمایل به نشان دادن تضاد بین سایه و روشنایی داشتهاند و این امر در تمام بناهای آنها مشهود است.نوک گنبدهای بناهای چهارطاقی آنها بصورت روزنه درآمده زیرا برای افروختن آتش بدان احتیاج
داشتهاند.ایوان کرخه در خوزستان،طرز نور گرفتن از طاق را برای اولین بار نشان می‌دهد،البته در بناهایی که طاق ضربی داشتند معمولا تامین نور از آن قسمتهایی بوده که سقف مسطح داشتهاند.
روش استفاده از طاق گهوارهای که از انواع طاقسازیهای عصر ساسانی است به معمار اجازه میداد که در فاصله میان دو قوس پنجره تعبیه نماید و روشنایی بنا را تامین کند.
طریقه نورگیزی یاز جامخانه نیز همانطور که گفته شد بعد از هخامنشیان تا مدتهای بسیار بعنوان یک سنت طرح گردیده و مورد استفاده قرار گرفت و در دوره ساسانی که استفاده از گنبد به شکل پذیرفته وسیعی معمول شده و جزء ویژگیهای این معماری می‌شود میبینیم که در روی گنبد روزنههایی با حفره هایی تعبیه میکردند که احتمالا برای پوشش آنها از شیشه استفاده میکردند،تا زمانیکه ساسانیان از دیوارهای حمّال جهت تحمل بار گنبد استفاده میکردند تنها از روزن وسط گنبد یا از روزنههای تعبیه شده بر روی آن جهت نورگیری استفاده میکردند.
اما پس از آنکه باز سقف گنبدی را توسط قوسها روی جرزها انتقال دادند توانستند در قسمتهایی از بدنه گنبدها نورگیرهایی را بصورت هلال تعبیه کنند.
عناصر نورگیری در معماری سنتی
این عناصر در معماری سنتی ایران از دو جهت مورد مطالعه قرار میگیرند،گروه اول به عنوان کنترلکنندههای نور مانند انواع سایهبانها و دسته دوم نورگیرها.
گروه او
پروژه و تحقیق- نور در معماری سنتی و مدرن- در50صفحه-docx
