ملخص انكسار الضوء فيزياء صف عاشر متقدم فصل أول
ملخص انكسار الضوء فيزياء صف عاشر متقدم فصل أول
مرفق لكم ملخص انكسار الضوء فيزياء صف عاشر متقدم فصل أول مناهج الامارات
معلومات المذكرة
- نوع الملف: ملف تلخيص
- المادة: فيزياء
- الصف: العاشر متقدم
- الفصل الدراسي: الفصل الأول
- صيغة الملف: pdf متاح للتحميل
[highlight color=”blue”]صندوق تحميل الملف[/highlight]
[ انكسار الضوء ]
انكسار الضوء :
انحناء مسار الضوء عند عبوره الحد الفاصل بين وسطين مختلفين.
ويعتمد مقدار الانكسار على :
- خصائص الوسطين الشفافين
- الزاوية التي يسقط بها الضوء على الحد الفاصل.
ظواهر تحدث بسبب الانكسار
- 1- تبدو الأشياء تحت سطح الماء أقرب من بعدها الحقيقي عند النظر اليها من الهواء
- الأجسام الموجودة تحت سطح الماء تبدو مشوهة ( منكسرة )
- الأجسام الموجودة تحت سطح الماء تبدو متموجة بسبب انحراف مسار الضوء الخارج من الماء مع حركة 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”
حالات الانكسار :
- عندما ينتقل الضوء من وسط معامل انكساره قليل الى وسط معامل انكساره أكبر(n1< n2 ) ، فانه ينكسر مقتربا من العمود المقام.
- عندما ينتقل الضوء من وسط معامل انكساره كبير الى وسط معامل انكساره أقل (n1> n2 ) ، فانه ينكسر مبتعدا عن العمود المقام.
- عندما يسقط الضوء عموديا على الحد الفاصل بين وسطين فانه ينفذ دون أن يعاني أي انكسار.
تطبيقات على الانكسار في علم الفلك :
س: علل بظهر القمر باللون الأحمر خلال مرحلة الخسوف على الرغم من أن الأرض تحجب ضوء الشمس عن القمر
ج: بسبب انكسار الضوء خلال طبقات الغلاف الجوي، فينحرف باتجاه القمر. حيث يعمل الغلاف الجوي على تشتيت معظم الضوء الأزرق والأخضر، لذا ينير اللون الأحمر القمر والذي بدوره ينعكس الى الأرض فيبدو أحمرا.
النموذج الموجي في الانكسار
- عند انتقال الضوء من الفراغ الى وسط معامل انكساره n فانه يتفاعل مع الذرات ، فتقل سرعته خلال الوسط ، كما ويقل طوله الموجي بينما يبقى تردد الضوء ثابتاً۔
- يمكن كتابة قانون سنل في صورة أخرى كالتالي:
- تعريف معامل الانكسار:
هو النسبة ( أو حاصل قسمة ) بين سرعة الضوء في الفراغ الى سرعة الضوء في الوسط
الانعكاس الكلي الداخلي :
- عند سقوط شعاع ضوئي من وسط معامل انكساره أكبر .n الى وسط معامل انكساره أقل ng فان الشعاع الضوئي ينكسر مبتعداً عن العمود. ( لاحظ الشعاع رقم 1)
- بزيادة زاوية السقوط تزداد زاوية الانكسار تباعا فيقترب الشعاع المنكسر من السطح الفاصل ( الشعاع رقم 2), حتى ينطبق الشعاع المنكسر تماما الحد الفاصل بين الوسطين (الشعاع رقم 3). عندها تسمى زاوية السقوط ب” الزاوية الحرجة”.
- اذا زادت زاوية السقوط عن الزاوية الحرجة فان الاشعة الضوئية تنعكس بالكامل عند الحد الفاصل الى الوسط الذي معامل انكساره أكبر ( الشعاع رقم 4), ويسمى ذلك ب” الانعكاس الكلى الداخلي”.
تعريفات مهمة :
- الزاوية الحرجة: هي زاوية السقوط في التي ينكسر عندها الشعاع على امتداد الحد الفاصل بين الوسطين ( أي أن زاوية الانكسار = 90 درجة)
- الانعكاس الكلية الداخلي: هو انعكاس الضوء في الوسط الذي معامل انكساره أكبر عند سقوطه من وسط معامل انكساره كبير الى وسط معامل انكساره أقل بزاوية سقوط أكبر من الزاوية الحرجة
حساب الزاوية الحرجة بين وسطين
باستخدام قانون سئل في حالة الزاوية الحرجة نجد أن : 
ومنها يمكن حساب الزاوية الحرجة.
قانون الزاوية الحرجة “ جيب الزاوية الحرجة يساوي معامل انكسار وسط الانكسار مقسوما على معامل انكسار وسط السقوط”
ظواهر تحدث بسبب الانعكاس الكلى الداخلي:
1. تبدو الأجسام الموجودة أسفل الماء في بركة سباحة مقلوبة بالنسبة للناظر الموجود داخل الماء عند النظر لأعلى سطح الماء بسبب الانعكاس و الكلى الداخلي للضوء عند الحد الفاصل
2. قد تختفي الأجسام الموجودة في أسفل سطح الماء بالنسبة للناظر الموجود خارج الماء، لأن الضوء القادم من الجسم الموجود في الماء ينعكس الداخل الماء بفعل الانعكاس الكلي الداخلي دون أن يصل للعين.
تطبيقات على الانعكاس الكلي الداخلي
الألياف البصرية: وهي ألياف تستخدم لنقل الضوء مهما بلغت طولها دون أن يفقد الضوء شدته. حيث يدخل الضوء من المصدر إلى أحد طرفي الألياف البصرية بزاوية سقوط أكبر من الزاوية الحرجة فينعكس انعكاسا كليا داخليا وتتكرر العملية أكثر من مرة حتى يصل للطرف الآخر
تفريق ( تحليل الضوء )
- تفريق الضوء : هو تحلل الضوء الأبيض الى ألوان الطيف عند مروره خلال منشور زجاجي.
- تفسير تفرق الضوء : كل لون من ألوان الطيف له طول موجي و تردد معين، مما يجنه يتفاعل بصورة مختلفة مع الزجاج مما يسبب اختلاف سرعة الضوء الألوان الطيف المختلفة خلال الزجاج وبالتالي يكون لكل منها معامل انكسار خاص فيه
علل اللون الضوء البنفسجي هو أكثر الوان الطيف انكسارا بينما اللون الأحمر هو الأقل عند تفرق الضوء الأبيض في المنشور الزجاجي
ج: لأن (سرعة الضوء البنفسجي هي الأقل خلال الزجاج) أو ( لأن تردد الضوء البنفسجي هو الأكبر بين ألوان الطيف) أو ( لأن الطول الموجي للضوء البنفسجي هو الأقل بين ألوان الطيف)
قوس المطر قوس قزح:
س: كيف يتشكل قوس المطر؟
- عند سقوط ضوء الشمس على قطرات المطر، ينكسر كل لون بزاوية انكسار مختلفة، نظرا لاختلاف أطوالها الموجي أو تردداتها.
- يحدث انعكاس كلي داخلي لجزء من الضوء المنكسر على السطح الخلفي للقطرة.
- عند خروج الضوء من القطرة يحدث انكسار آخر، لذا يزداد التفريق فينتج طيفا كاملا من كل قطرة مطر.
- يرى المراقب لونا واحدا فقط (طول موجي واحد من كل قطرة بسبب المواقع النسبية للشمس والقطرة والمراقب.
- نظرا لوجود الكثير من القطرات يظهر للناظر طيفا كاملا يصل للعين في صورة قوس قزح وذلك بسبب الضباب
علل لما يأتي :
1- ظهور قوس مطر ثان بجانب الأول وبألوان باهتة ومعكوسة الترتيب
ج: بسبب انعكاس أشعة الضوء مرتين داخل قطرة الماء (انعكاس كلي داخلي).
2- يصل المراقب لقوس المطر لونا واحدا فقط من كل قطرة مطر على الرغم من انتاجها للطیف كاملاً
ج: بسبب المواقع النسبية للشمس والقطرة والمراقب.
[ تدريبات متنوعة على الانكسار وقانون سنل ]
تدريب 1:
ينتقل شعاع ضوء من الهواء إلي سائل ما كما بالشكل حيث يسقط الشعاع على السائل بزاوية 30 وينكسر بزاوية 22 احسب معامل انكسار السائل باستخدام قانون سنل .
………………………………………………………………….
………………………………………………………………….
………………………………………………………………….
تدريب 2:
يسقط شعاع ضوئي علي زجاج مسطح لأحد جوانب حوض سمك بزاوية مقدارها 40 بالنسبة للعمود المقام فإذا علمت أن معامل انكسار الزجاج 1.5 احسب:
1- زاوية انكسار الضوء في الزجاج .
2- زاوية انكسار الضوء في الماء.
………………………………………………………………….
………………………………………………………………….
………………………………………………………………….
………………………………………………………………….
………………………………………………………………….
تدريب3:
سقط ضوء طوله لموجي 650nm علي قطعة من الكوارتز التي لها معامل انكسار 1.458=n احسب :
1- سرعة الضوء في الكوارتز
2- الطول الموجي للضوء في الكوارتز
3- تردد الضوء في تلك المادة
………………………………………………………………….
………………………………………………………………….
………………………………………………………………….
………………………………………………………………….
………………………………………………………………….
تدريب 4 :
إذا كانت سرعة الضوء في البلاستيك الشفاف ْm/s 1.9×10 وسقط شعاع ضوء على البلاستيك بزاوية 22 فما الزاوية التي ينكسر بها الشعاع ؟
………………………………………………………………….
………………………………………………………………….
………………………………………………………………….
………………………………………………………………….
