معلومات قيمه عن انعكاس الضوء , الفيزيا وطريقة شرحها الصحيحة
الضوء : هو عباره عن موجات كهرومغناطيسيه تنتشر في الفراغ ولا تحتاج الى وسط مادي
تنتقل خلاله ومسؤول عن حاسه الابصار.
انعكاس الضوء : يحدث حينما يواجه الضوء عائق لا يمكنه المرور خلاله فينعكس في الاتجاه
المعاكس للاتجاه الساقط منه.
انكسار الضوء : تغير مسار الشعاع الضوئي عندما ينتقل من وسط شفاف الى وسط اخر
شفاف مختلف عنه في الكثافه الضوئية
انعكاس الضوء : ارتداد الاشعه الضوئيه في نفس الوسط عندما تقابل سطحا عاكسا
الشعاع الساقط هو الشعاع الذي يصل الى السطح العاكس و الشعاع المنعكس هو الشعاع الذي
يرتد عن السطح العاكس
نوعا انعكاس الضوء:
الانعكاس المنتظم: ترتد الاشعه الضوئيه في اتجاه واحد عندما تسقط علي سطح مصقول كسطح مراه
مستويه او الفويل.
الانعكاس غير المنتظم: ترتد الاشعه الضوئيه في عده اتجاهات عندما تسقط علي سطح خشن كسطح
ورقه او جلد
قانونا الانعكاس:
القانون الاول: زاويه السقوط = زاويه الانعكاس
القانون الثاني الشعاع الضوئي الساقط والشعاع الضوئي المنعكس والعمود المقام من نقطه السقوط على السطح
العاكس تقع جميعا في مستوى واحد عمودي على السطح العاكس.
عندما يسقط الشعاع الضوئي عموديا علي سطح عاكس فانه يرتد علي نفسه (علل) لان زاويه
السقوط تساوي زاويه الانعكاس تساوي صفر.
تطبيقات علي انعكاس الضوء:
1- جهاز البريسكوب: يتكون من انبوب طويل بمراتين عاكستين عند طرفيه بحيث يكون السطحان العاكسان
متوازيين توازيا تاما دقيقا، ومثبتين بزاويه مقدارها 45° على محور الانبوب.
في الغواصات، يستطيع الضباط وهم في اعماق المياه ان يشاهدوا الاحداث التي تدور على السطح،
كما يستطيعون تحري اهدافهم وتحديد وجهاتهم. وبالاستعانه به ايضا، يستطيع القاده الميدانيون ان يوجهوا عملياتهم
القتاليه من داخل دباباتهم دون اللجوء الى الخروج منها. وفي مراقبه التفاعلات الكيميائيه الخطيره في
المعمل.
2- الالياف الضوئية: الالياف الضوئيه عباره عن خيوط رفيعه وطويله من الزجاج النقي بسمك شعره
الراس، وتتجمع في شكل شعيرات تسمى اليافا ضوئية، وتستخدم في نقل الاشارات الضوئيه عبر المسافات
الطويلة. تدخل في المناظير الطبيه المستخدمه في تشخيص بعض الامراض واجراء بعض العمليات الخطيره بدون
جراحه بواسطه اشعه الليزر.
انكسار الضوء
انكسار الضوء: هو تغير اتجاه الشعاع الضوئي عندما يجتاز السطح الفاصل بين وسطين شفافين مختلفين.
السطح الفاصل هو السطح الذي يفصل بين وسطين شفافين مختلفين في الكثافه الضوئية
الكثافه الضوئيه لوسط ما هي قدره الوسط على كسر الاشعه الضوئيه عند نفاذها فيه وتختلف
من وسط لاخر لاختلاف سرعه الضوء
الشعاع الضوئي الساقط: هو الشعاع المتجه الى السطح الفاصل ويقابله في نقطه السقوط
زاويه السقوط: هي الزاويه المحصوره بين الشعاع الساقط والعمود المقام من نقطه السقوط على السطح
الفاصل.
الشعاع الضوئي المنكسر هو المسار الجديد للشعاع الضوئي في الوسط الثاني بعد نفاه من السطح
الفاصل
زاويه الانكسار: هي الزاويه المحصوره بين الشعاع المنكسر والعمود المقام من نقطه السقوط على السطح
الفاصل
زاويه الخروج: هي الزاويه المحصوره بين الشعاع الخارج والعمود المقام من نقطه الخروج على السطح
الفاصل
قانونا الانكسار
القانون الاول: عند انتقال شعاع ضوئي من وسط اقل كثافه ضوئيه كالهواء الي وسط اكبر
كثافه ضوئيه كالزجاج فانه ينكسر مقتربا من العمود المقام من نقطه السقوط علي السطح الفاصل
بين الوسطين.
القانون الثاني: عند انتقال شعاع ضوئي من وسط اكبر كثافه ضوئيه كالزجاج الي وسط اقل
كثافه ضوئيه كالهواء فانه ينكسر مبتعدا عن العمود المقام من نقطه السقوط علي السطح الفاصل
بين الوسطين.
اذا سقط شعاع عموديا على السطح الفاصل تكون زاويه السقوط صفرا وبالتالي تصبح زاويه الانكسار
صفرا فينفذ الشعاع في الوسط الثاني على استقامته دون ان يعاني انكسارا
معامل الانكسار المطلق بين وسطين: هو النسبه بين سرعه الضوء في الهواء وسرعته في اي
وسط شفاف اخر.
بزياده زاويه السقوط تزداد زاويه الانكسار ولكن ليس بصوره متناسبة
معامل الانكسار المطلق لاي وسط شفاف اكبر من الواحد الصحيح لان سرعه الضوء في الهواء
تكون دائما اكبر من سرعته في اي وسك شفاف اخر.
الكثافه الضوئيه الكبيره تعني ان معامل الانكسار المطلق كبير.
احسب سرعه الضوء في الزجاج اذا كانت سرعته في الهواء 3 × 10 8 م∕
ث ومعامل الانكسار المطلق للزجاج 1.5.
الزاويه الحرجه الانعكاس الكلي
تزداد زاويه الانكسار بزياده السقوط وعندما تقابل زاويه السقوط الشعاع في الماء زاويه الانكسار في
الهواء مقدارها 90 درجه فان الشعاع الساقط ينزلق على سطح الماء ولا ينكسر في الهواء.هذه
الزاويه يطلق عليها اسم
الزاويه الحرجه : هي زاويه سقوط فى الوسط الاكبر كثافه ضوئيه ( الاكبر في معامل
الانكسار) تقابلها زاويه انكسار في الوسط الاقل كثافه ضوئيه ( الاقل في معامل الانكسار) تساوى
90° درجه .
الانعكاس الكلى اذا زادت زاويه السقوط فى الوسط الاكبر فى معامل الانكسار عن الزاويه الحرجه
فان الضوء الساقط لا ينتقل الى الوسط الاخر انما ينعكس الى نفس الوسط الساقط منه
بحيث تكون زاويه الانعكاس تساوى زاويه السقوط.
تحدث ظاهره الانعكاس الكلى فقط عند انتقال الضوء من الوسط الاكبر في معامل الانكسار الى
الوسط الاقل فى معامل الانكسار و لا تحدث في الحاله العكسيه .
و تعتمد قيمه الزاويه الحرجه لوسط ما على معامل انكسار كل من وسطى السقوط و
الانكسار.
1- رؤيه الاجسام في غير اشكالها الطبيعية:
يظهر الجزء المغمور في الماء وكانه مكسور نتيجه انكسار الاشعه الضوئيه الصادره من الجزء
المغمور.
2- رؤيه الاجسام في غير مواضعها الحقيقية
اذا نظر شخص من فوق سطح الماء الى جسم فى الماء فانه يرى الجسم على
عمق اقل من العمق الحقيقي و السبب فى ذلك هو ان الضوء الصادر من الجسم
سينكسر عند انتقاله الى الهواء مبتعدا عن العمود المقام و يوضح الشكل (a) مسار الاشعه
الصادره من الصندوق . و لما كانت العين ترى صوره الجسم على امتداد الاشعه الواصله
اليها فانها ترى صوره تقديريه ( ظاهريه ) للصندوق على عمق ظاهرى اقل من العمق
الحقيقى
3- السراب: هو نوع من الوهم البصري. ويحدث في فصل الصيف وقت الظهيره قد تبدو
الاشياء وكانها مقلوبه علي مسطح من المياه.
يسخن الهواء الطرق الصحراويه وقت الظهيره بتيارات الحمل مكونا عده طبقات هوائيه مختلفه في درجات
الحراره وتنكسر الاشعه الصادره عن الجسم عده انكسارات متتاليه عند انتقالها من الطبقات العليا البارده
الي الطبقات السفلي الساخنة, وعند طبقه الهواء الساخنه التي تعلو سطح الارض مباشره والتي تظهر
علي هيئه مسطح مائي يحدث انعكاسا كليا
للاشعه الصادره من الجسم فتتكون له صوره خياليه معكوسه اسفله تماما.
