ملخص درس انكسار الضوء – الانكسار والعدسات

بسم الله الرحمن الرحيم

السلام عليكم ورحمة الله وبركاته

ملخص درس انكسار الضوء – الانكسار والعدسات

نبدأ على بركة الله ...

    -       تأثيرات ناشئة عن انكسار الضوء :

    + الأشياء التي تحت سطح الماء تبدو أقرب من البعد الحقيفي لها .

    + الخطوط التي في قاع البركة تبدو وكأنها تتمايل مع حركة الماء .

    -       علل : ينحني مسار الضوء عند عبوره لحد فاصل بين وسطين

    بسبب الانكسار

   -     مقدار الانكسار يعتمد على :

   + خصائص الوسطين الشفافين .

   + زاوية سقوط الضوء على الحد الفاصل .

   -       قانون سنل في الانكسار : حاصل ضرب معامل انكسار الوسط الأول في جيب زاوية السقوط يساوي حاصل ضرب معامل انكسار الوسط الثاني في جيب زاوية الانكسار .

   -       الصيغة الرياضية لقانون سنل في الانكسار :

   -       زاوية السقوط : الزاوية الحصورة بين العمود المقام واتجاه الشعاع الساقط .

   -       زاوية الانكسار : الزاوية المحصورة بين العمود المقام واتجاه الشعاع المنكسر .

   -       استنتاجات من قانون سنل :

إذا كان n1<n2 فإن sin θ1 > sin θ2	إذا كان n1>n2 فإن sin θ1 < sin θ2
عندما يبنتقل الضوء من مادة معامل انكسارها صغير إلى مادة معامل انكسارها  أكبر فإن حزمة الضوء تنحرف مقتربة من العمود المقام على السطح .	عندما يبنتقل الضوء من مادة معامل انكسارها كبير إلى مادة معامل انكسارها  أصغر فإن حزمة الضوء تنحرف مبتعدة من العمود المقام على السطح .
مثل انتقال الضوء من الهواء إلى الزجاج .	مثل انتقال الضوء من الزجاج إلى الهواء

    -       طول موجة الضوء في وسط ما :

    -       سرعة الضوء تتناسب طرديا مع الطول الموجي عند ثبوت التردد .

    -       علل : الضوء يتحرك في أي وسط بسرعة أصغر من سرعته في الفراغ .

لأن الضوء يتفاعل مع الذرات عند انتقاله خلال الوسط .

    

    -       علل : الطول الموجي للضوء في أي وسط أقصر من الطول الموجي للضوء في الفراغ .

لأن تردد الضوء لا يتغير عندما يعبر الحد الفاصل بين وسطين لذا ينقص الطول الموجي للضوء عندما تنقص سرع الضوء .

    -       علاقات خاصة بزاوية السقوط وزاوية الانكسار :

θ1  زاوية السقوط               v1 سرعة الضوء في الوسط 1

Θ2 زاوية الانكسار             v2 سرعة الضوء في الوسط 2

λ1  الطول الموجي للضوء في الوسط 1     n1 معامل انكسار الوسط 1
λ2  الطول الموجي للضوء في الوسط 2     n2 معامل انكسار الوسط 2 

    -    معامل الانكسار لوسط : سرعة الضوء في الفراغ مقسومة على سرعته في الوسط .

    -       قانون معامل الانكسار في الوسط :

    -       علاقة الطول الموجي بمعامل الانكسار :

    -       عندما يعبر الضوء إلى وسط معامل انكساره أصغر تكون زاوية الانكسار أكبر من زاوية السقوط .

    -       عند زيادة زاوية السقوط تزداد زاوي الانكسار .

    -       الزاوية الحرجة : زاوبة السقوط التي ينكسر عندها الشعاع على امتداد الحد الفاصل بين الوسطين .

    -       شرطا حدوث الانعكاس الكلي الداخلي :

    + سقوط الشعاع الضوئي من وسط معامل انكساره كبير إلى وسط معامل انكساره اصغر .

    + عند سقوط الضوء على الحد الفاصل بزاوية أكبر من الزاوية الحرجة ينعكس كله إلى الوسط الذي معامل انكساره أكبر .

    -       تأثيرات ناشئة عن الانعكاس الكلي الداخلي :

    + عند الغوص في بركة ماء ساكن والنظر إلى أعلى سطح الماء قد نرى انعكاسا مقلوبا لجسم آخر قريب موجود أسفل سطح الماء ، أو نرى انعكاسا لقاع البركة .

    + علل :عندما يسبح شخص تحت الماء بالقرب من السطح فإن الشخص الواقف في الجهة المقابلة أعلى البركة قد لا يراه .

  لأن الضوء القادم من الجسم نفسه والساقط بزاوية أكبر من الزاوية الحرجة ينعكس إلى أسفل ليرتد إلى داخل البركة .

   

    -       مقدار الزاوية الحرجة :

    -       مبدأ عمل الألياف البصرية : تعد تطبيقا تقنيا مهما على الانعكاس الكلي الداخلي .

    -       طريقة عمل الألياف البصرية : الضوء الذي ينتقل خلال الليف الشفاف يصطدم بالسطح الداخلي لليف البصري بزاوية أكبر من الزاوية الحرجة فينعكس الضوء جميعه ولا ينفذ أي جزء خلال الحد الفاصل .

    

    -       وظيفة الألياف البصرية : نقل الضوء من منطقة إلى أخرى .

-       الألياف البصرية تحافظ على شدة الضوء على طول المسافة التي يمتدها الليف البصري . 

    -       علل : في الصيف عندما تقود السيارة على الطريق فإنك ترى ما يبدو وكأنه انعكاس للسيارة القادمة في بركة ماء .

بسبب تسخين الشمس للطريق التي تسخن بدورها الهواء فوقها وتنتج طبقة حرارية من الهواء تؤدي إلى انحراف الضوء المنتقل خلالها .  

   

    -       تفسير السراب :

  + عندما ينتقل الضوء من جسم بعيد إلى اسفل نحو الطريق فإن معامل انكسار الهواء ينقص بسبب سخونة الهواء .

  + تنتقل مويجات هويجنز " مقدمات موجات الضوء " القريبة من الأرض أسرع من التي في الأعلى مما يؤدي إلى انحراف الموجة تدريجيا إلى أعلى  .

    

    -       السراب القطبي : السراب القطبي يحدث عندما يبدو انعكاس قارب بعيد فوق القارب نفسه . لأن الهواء القريب من الماء يكون باردا .

    -       تفريق أو تحليل أو تشتت الضوء : تحلل الضوء الأبيض إلى طيف من الألوان عند مروره خلال منشور زجاجي أو قطرات الماء في الغلاف الجوي .

    

    -       علل : اللون البنفسجي ينكسر أكبر من اللون الأحمر .

لأن سرعة الضوء البنفسجي خلال الزجاج أبطأ منها للضوء الأحمر فيكون معامل انكسار الزجاج للضوء البنفسجي أكبر منه للضوء الأحمر .

   -       قوس المطر : طبف يتشكل عندما يتفرق ضوء الشمس بفعل قطرات الماء في الغلاف الجوي .

   -       كيفية حدوث قوس المطر :

  + ينكسر ضوء الشمس الساقط على قطرات الماء ، حيث ينكسر كل لون بزاوية مختلفة قليلا بسبب التشتت .

  + يحدث انعكاس داخلي لبعض الضوء على السطح الخلفي للقطرة .

  + عند خروج الضوء يحدث له انكسار مرة أخرى ويتفرق .

  + كل قطرة تنتج طيفا كاملا إلا أنه يصل لون واحد إلى المراقب بسبب التفريق .

   -       علل : نرى أحيانا قوس مطر ثان باهت خارج الأول وله ترتيب أوان معكوس .

بسبب انعكاس أشعة الضوء مرتين في داخل قطرة الماء .

تم بحمد الله

نستقبل أسئلتكم واستفساراتكم واقتراحاتكم في خانة التعليقات

" نرد على جميع التعليقات "

بالتوفيق للجميع ...^_^