حل وحدة الانكسار والعدسات فيزياء عاشر متقدم

حل وحدة الانكسار والعدسات فيزياء عاشر متقدم

الانكسار والعدسات 

الدرس الأول : انكسار الضوء 

الضوء والحدود الفاصلة وقانون سئل للانكسار :

زاوية الانكسار : اطلب إلى الطلاب تذكر أنه في قانون الانعكاس نقاش الزوايا من العمود المقام على السطح وأخبر الطلاب بأن هذا أيضاً ينطبق على الانكسار إذ تقاس زاوية الانكسار عند عند الحد الفاصل حيث تكون هذه الزاوية محصورة بين الشعاع المنكسر والعمود على السطح للجهة المعاكسة التي سقط منها الشعاع .

الأبعاد الثلاثية : ينتقل الضوء المنكسر في مستوى اطلب إلى الطلاب وصف مستوى انتقال شعاع منكسر في مسألة تتضمن ثلاثة أبعاد إن مستوى انتقال الشعاع الساقط يأثر بالشعاع الضوئي الساقط على السطح والعمود المقام عليه كما ينتقل الشعاع الضوئي المنكسر في المستوى نفسه 

معنى معامل الانكسار :

انكسار الضوء :قد تساعد التشبيهات الطلاب على استيعاب مفهوم تغير اتجاه الضوء عندما ينتقل من وسط إلى آخر يمكن تشبيه مقدمة الموجة التي تصل إلى منطقة لها معامل انكسار أكبر بدولابين مرتبطين معاً بمحور ويتحركان على سطح أملس ثم يصلان إلى منطقة عشبية 

فعندما يلمس الدولاب الأول العشب سيتباطأ ولأن الدولاب الآخر ما يزال متحركاً بسرعة فأن اتجاه الدولابين والمحور سينحرف في اتجاه المنطقة العشبية 

الانعكاس الكلي الداخلي :

الفكرة الأساسية اطلب إلى الطلاب إعداد عرض توضيحي أمام الصف يوضح الانعكاس الكلي الداخلي في منشور واطلب إليهم استخدام مؤشر ضوء ليزر بحيث يمكنهم تغيير زاوية سقوط ضوء حتى يختفي الضوء المنكسر وكلفهم بأخذ قياسات زوايا أشعة الضوء الساقطة والمنكسرة والمنعكسة وتسجيل قياساتهم في جدول وبعد أن يأخذو عدة قياسات ابتدائية .

الدرس الثاني : العدسات المحدبة والمقعرة

أنواع العدسات المقعرة والمحدبة :

آلة التصوير ذات الثقب (المظلمة ) : يعود تاريخ مبدأ عمل ألة التصوير ذات الثقب إلى ما قبل زمن أرسطو إلا أن أول تحسين له أهمية كبيرة في أنتاج الصور كان بعد إضافة العدسة المحدبة في القرن السادس عشر وضح لهم الكيفيةالتي تعمل بها آلة التصوير ذات الثقب أو قم بعرض في غرقة معتمة باستخدام ثقب صغير لكي تبين الكيفية التي تعمل بها آلة التصوير ذات الثقب اطلب إلى الطلاب بأجراء بحث في تاريخ التطبيقات العلمية والفنية الخاصة .

الفكرة الأساسية اطلب إلى الطلاب وصف الكيفية التي تتغير بها صورة جسم بعيد عن عدسة محدبة عندما يتحرك هذا الجسم مقترباً ببطء من العدسة عندما يكون الجسم بعيداً عن العدسة المحدبة تكون صورته مقلوبة ومصغرة وعندما يصل الجسم إلى بعد يساوي ضعف البعد البؤري يكون حجم الصورة مساوياً لحجم الجسم كما أن حجم الصورة يكبر تحرك الجسم في اتجاه العدسة 

عيوب العدسات الكروية :

الزيغ الكروي : تعتمد قيمة الصيغ الكروي في العدسة على شكل كل من جانبي العدسة فتمتلك العدسة التي تكون على شكل هلال والتي يكون أحد جانبيها مقعراً والآخر محدباً أكبر زيغ كروي بينما تمتلك العدسات التي لها وجهان محدبان أقل زيغ كروي على أي حال ينتج الزيغ الكروي لأن الأشعة تتجمع ضمن مدى من النقاط بدلاً من نقطة واحدة حيث تتجمع الأشعة التي تخترق مركز العدسة في نقطة واحدة بينما تتجمع الأشعة التي تمر من طرف العدسة في نقطة أخرى .

الدرس الثالث تطبيقات العدسة 

العدسات في العين : 

المواد :دورق كبير مستدير الشكل ومملوء بالماء صبغة فلورسنتية جهاز عرض الشرائح قطعة من الورق الأبيض عدسات عيون ( مثل عدسة عادية وعدسة تسبب طول نظر وعدسة تصحيح طول النظر وعدسة تسبب قصر نظر وعدسة تصحيح قصر النظر ) 

كيف تجمع العين البشرية الضوء : اطلب إلى الطلاب استخدام نموذج لعين بشرية لملاحظة كيفية تجميع العين للضوء القادم اصنع نموذجاً لعين بشرية بلستخدام دورق زجاجي كبير وكروي مملوء بالماء  وكمية كافية من صبغة فلورسنتية لتلوين الماء بحيث تجعل شعاع الضوء مرئياً وضع جهاز عرض الشرائح على بعد قدمين من الدورق ثم شغله ضع عدسة النظر الطبيعي أمام الدورق مباشرة في مسار الضوء واضبط جهاز عرض الشرائح بحيث تتقاطع الأشعة الضوئية على شكل مخروط عند نهاية الدورق ثم ضع قطعة الورق البيضاء خلف الدورق باستخدام العدسة التي تسبب طول النظر وضح للطلاب أن مخروط الضوء يتجمع خلف الدورق ويجب أن يبين وضع عدسة لتصحيح طول النظر أمام عدسة طول النظر كيف تعمل العدسة على إعادة تجميع مخروط الضوء على مؤخرة الدورق كرر العرض التوضيحي باستخدام العدسة التي تسبب قصر النظر وعدسة تصحيح قصر النظر .

اختلاف العدسات في السمك :

وضح للطلاب أن الاختلافات الصغيرة في السمك الذي يقع بالقرب من مراكز العدسات للاصقة تحدد كيف تسبب هذه العدسات انكسار أشعة الضوء واطلب اليوم رسم ثلاثة مخططات للعين تبين الأشعة التي تمر عبر العدسة الاصقة على أن يكون سمك كل عدسة لاصقة مختلفاً عن غيرها من العدسات وينبغي ان يلاحظ الطلاب أن سمك مركز العدسة يحدد كيفية انكسار الضوء عبر هذه العدسة المحددة 

التلسكوبات الكاسرة والكاميرات والمجاهر والنظارات المعظمة 

الصور الواضحة من التلسكوبات يعتقد الطلاب غالبا أن أعظم فائدة يمكن يمكن تحقيقها من استخدام التلسكوب هي تكبير الصورة وضح لهم أن الأجسام الموجودة في الفضاء الخارجي بعيدة جداً لدرجة انه لا يكون للتكبير تأثير كير في قدرتنا على رؤيتها وتتمثل الفائدة الرئيسية من استخدام التلسكوب في تكوين صورة قريبة لتلك الأجسام لإضافة إلى زيادة كمية الضوء المتجمع من الجسم البعيد ومن ثم زيادة إضاءة الصورة لتصبح اكبر وضوحاً اطلب من الطلاب لماذا لا تكون التلسكوبات الكاسرة البسيطة الرخيصة المباعة في المتاجر غير المتخصصة صوراً واضحة للأجسام البعيدة على الرغم من أنها تحوي عدسات ذات قوى تكبير كبيرة .

أوجه الاختلاف بين التلسكوبات 

قارن بين الخصائص البصرية لتلسكوب كلبر وتلسكوب جاليلبو ففي تلسكوب كلبر يكون تجميع صورة الجسم بين العدستين وخلف مركز تكور العدسة بحيث تكون الصورة النهائية مقلوبة أمل في تلسكوب جاليلبو فلا تكون الصورة النهائية مقلوبة لأن الأشعة المرئية الساقطة من أعلى الجسم لا تلتقي في البؤرة لذا تكون الصورة معتدلة ولتلسكوب كلبر ميزة لا تتوفر في تلسكوب جاليلبو وهي أن مجال لاعرض فيه اكبر كمل يمكن تصحيح انقلاب الصورة بسهولة اسأل الطلاب كيف يمكن تصحيح مشطلة انقلاب صورة إضافة عدسة تصحيح .