ملخص وحدة الانكسار والعدسات فيزياء عاشر فصل ثالث

ملخص وحدة الانكسار والعدسات فيزياء عاشر فصل ثالث 

ملخص وحدة الانكسار والعدسات

انكسار الضوء : انحناء مسار الضوء عند عبوره الحد الفاصل بين وسطين مختلفين 

ويعتمد مقدار الانكسار على : 1- خصائص الوسطين الشفافين 2- الزاوية التي يسقط بها الضوء 

ظواهر تحدث بسبب الانكسار 

تبدو الأشياء تحت سطح المار أقرب من بعدها الحقيق عند النظر إليها من الهواء 

الأجسام الموجودة تحت سطح الماء تبدو مشوهة 

الأجسام الموجودة تحت سطح الماء تبدو متموجة بسبب انحراف مسار الضوء الخارج من الماء مع حركة الحد الفاصل 

قانون سئل في الانكسار 

حاصل ضرب معامل انكسار الوسط في جيب الزاوية السقوط يساوي حاصل ضرب معامل انكسار الوسط الثاني في جيب زاوية الانكسار 

النموذج الموجي في الانكسار 

عند انتقال الضوء من الفراغ إلى وسط معامل انكسار فإنه يتفاعل مع الذرات فتقل مع الذرات فتقل سرعته خلال الوسط كما ويقل طوله الموجي بينما يبقى تردد الضوء ثابتاً

الانعكاس الكلي الداخلي 

عند سقوط شعاع ضوئي من وسط معامل انكسار أكبر إلى وسط معامل أنكسار أقل فإن شعاع الضوئي ينكسر مبتعداً عن العمود 

بزيادة زاوية السقوط تزداد زاوية الانكسار تباعا فبقترب الشعاع المنكسر من السطح الفاصل حتى ينطبق الشعاع المنكسر تماما الحد الفاصل بين الوسطين 

إذا زادت زاوية السقوط عن الزاوية الحرجة فإن الأشعة الضوئية تنعكس بالكامل عند الحد الفاصل إلى الوسط الذي معامل انكساره أكبر ويسمى ذلك ب الانعكاس الكلي الداخلي 

تفريق ( تعليل الضوء )

تفريق الضوء : هو تحلل الضوء الأبيض إلى ألوان الطيف عند مروره خلال منشور زجاجي 

تفسير تفرق الضوء : كل لون من ألوان الطيف له طول موجي وتردد معين مما يجعله يتفاعل بصورة مختلفة مع الزجاج مما يسبب اختلاف سرعة الضوء لألوان الطيف المختلفة خلال الزجاج وبالتالي يكون لكل منها معامل انكسار خاص فيه 

كيف يتشكل قوس المطر 

1-عند سقوط ضوء الشمس على قطرات المطر ينكسر كل لون بزاوية انكسار مختلفة 

2-يحدث انعكاس كلي داخلي لجزء من الضوء المنكسر على السطح الخلفي للقطرة 

3-عند خروج الضوء من القطرة يحدث انكسار أخر لذا يزداد التفريق فينتج كاملا من كل قطرة مطر 

4-يرى المراقب لونا واحدا فقط 

5-نظراً لوجود الكثير من القطرات يظهر للناظر طيفا كاملا يصل للعين في صورة قوس قزح وذلك بسبب الضباب 

تدريبات متنوعة على الانكسار وقانون سئل 

تدريب 1 : ينتقل شعاع الضوء من الهواء إلى سائل ما كما بالشكل حيث يسقط الشعاع على السائل بزاوية 30 وينكسر بزاوية 22 احسب معامل انكسار السائل باستخدام قانون سئل 

……………………………………………………………

…………………………………………………………..

تدريب 2: يسقط شعاع ضوئي على زجاج مسطح لأحد جوانب حوض السمك بزاوية مقدارها 40 بالنسبة للعمود المقام فإذا علمت أن معامل انكسار الزجاج 1.5 احسب 

زاوية انكسار الضزء في الزجاج 

زاوية انكسار الضوء في الماء

……………………………………………………………

…………………………………………………………….

تدريب 3 : استخدمت صفيحة سميكة من البلاستيك n=15 في حوض سمك فإذا انعكس ضزء من سمكة موجودة في الماء وسقط على صفيحة البلاستيك بزاوية 35 …فماالزاوية اليت سيخرج فيها الضوء إلى الهواء 

……………………………………………………………

…………………………………………………………….

تدريب 4: احسب الزاوي الحرجة عند السطح المشترك للألماس والهواء علما بأن معامل انكسار اللماس هو 2.42

……………………………………………………………

…………………………………………………………….

تدريب 5: احسب الزاوية الحرجة عندما ينتقل الضوء من زجاج معامل انكساره 1.52 إلى الماء الذي معامل انكساره 1.33

……………………………………………………………

…………………………………………………………….

تدريب 6:اختر الإجابة الصحيحة لكل مما يلي :

1-تعد الألياف البصرية تطبيقا تقنيا لظاهرة 

الانعكاس الكلي الداخلي   الانكسار    الاستقطاب    التداخل 

2-يرجع اللون الأحمر للقمر خلال مرحة خسوفة إلى ظاهرة 

الانعكاس      الانكسار          التداخل        القيود 

3-إذا كانت سرعة الضوء في الألماس فما معامل انكسار الألماس 

0.0422              0.413              1.24                2.42

تدريب 7: علل ما يلي :

رؤية صورة الشمس فوق الأفق تماما على الرغم أنها قد غابت فعلا 

بسبب انكسار أشعة الضوء في الغلاف الجوي 

على الرغم من انكسار الضوء الشمس أثناء مروره في الغلاف الجوي إلا أنه لا يتحلل إلى طيف 

لأن سرعة الألوان المختلفة للضوء في الهواء متساوية 

العدسات المحدبة والمقعرة 

العدسة : قطعة من مادة شفافة تستخدم في تجميع الضوء أو تفريقه وتكوين الصور مثل الزجاج أو البلاستيك 

العدسة المحدبة : عدسو مجمعة وسطها أكبر سمكاً من اطرافها تجمع الأشعة المتوازية الساقطة في البؤرة عندما تكون محاطة 

العدسة المقعرة : عدسة مفرقة وسطها أقل سمكاً من أطرافها تشتت الضوء الساقط عليها عندما يكون معامل انكسار الوسط المحيط بها أقل من معامل انكسار مادة العدسة وتكون صورا

بؤرة العدسة هي النقطة التي تتجمع فيها الأشعة المنكسرة عندما تسقط الأشعة المتوازية وموازية للمحور الرئيسي 

البعد البؤري : المسافة بين المستوى الأساسي للعدسة والبؤرة 

الطريقة الهندسية لتحديد موقع الصورة 

مسارات الأشعة 

عندما يسقط الشعاع على عدسة فأنه ينكسر وفيما يلي أهم مسارات الأشعة في العدسات الكروية :

عندما يسقط الشعاع الضوئي موازيا للمحور الرئيسي فإنه ينكسر مارا بالبؤرة في الجانب الأخر 

عندما يسقط الشعاع الضوئي مارا بالؤرة فإنه ينكسر موازيا للمحور الرئيسي على الجانب الأخر 

عندما يسقط الشعاع الضوئي مارا بالنقطة التي تتوسط سطحي العدسة فإنه ينفذ دون أن يعاني أي انكسار 

الصور الحقيقة والتقديرية في العدسات الكروية 

الصور الحقيقية : هي الصورة التي تتكون من التقاء الأشعة المنكسرة ويمكن تجميعها على حاجز ودائما تكون مقلوبة وتقع في الجانب المعاكس للجسم 

الصورة التقديرية : هي الصورة التي تتكون من التقاء الأشعة المنكسرة ولا يمكن تجميعها على حاجز ودائما تكون معتدلة وتقع في نفس جهة الجسم

تكون الصور في العدسات المحدبة 

يتغير موقع الصورة المتكونة وصفاتها في العدسات المحدبة بحسب موقع الجسم بالنسبة للعدسة 

تكون الصور في العدسات المقعرة 

لا تتغير صفات الصورة المتكونة بالعدسات المقعرة مهما كان موضع الجسم 

خصائص الصورة المتكونة : تقديرية - معتجلة - مصغرة 

موضع الصورة : في نفس جهة الجسم وعلى بعد أقل من البعد البؤري 

تطبيقات على العدسات

العدسات في العينين 

ألية حدوث الرؤية في العين وتكون الصور 

ينتقل الضوء من الجسم إلى داخل العين عبر القرنية 

يمر الضوء إلى العدسة والتي تعمل على تكوين صورة للجسم على الشبكية في مؤخرة العين 

تمتص خلايا الشبكية المعلومات الضوئية وترسلها للدماغ عبر العصب البصري 

وظيفة أجزاء العين :

العضلات المحيطة بالعين : تعمل على انقباض وانبساط عدسة العين وبالتالي تغيير بعدها البؤري 

القرنية : الجزء المسؤول عن تجميع الضوء الداخل إلى العين في البداية 

العدسة : الجزء المسؤول التجميع الدقيق للضوء وبالتالي رؤية الأجسام القريبة والبعيدة بوضوح تام

تدريبات متنوعة على العدسات وتطبيقاتها 

تدريب 1: وضع جسم طوله 3 cm على بعد 15cm أمام عدسة مجمعة فتكونت له صورة حقيقية على بعد 10cm من العدسة أجب عما يلي 

احسب البعد البؤري للعدسة 

……………………………………………………………

اذا استبدلت العدسة الأصلية ووضع مكانها عدسة أخرى لها ضعف البعد البؤري فحدد موضع الصورة وطولها واتجاهها 

…………………………………………………………..

………………………………………………………….

………………………………………………………….

تدريب 2: المجهر ( الميكروسكوب )

وضعت شريحة من خلايا البصل على بعد 12 mm عن عدسة المجهر الشيئية فإذا كان البعد البؤري لهذه العدسة 10mm أجب عما يلي :

احسب البعد الصورة المتكونة من العدسة 

…………………………………………………………….

……………………………………………………………

ما تكبير هذه الصورة 

…………………………………………………………..

تتكون الصورة الحقيقة على بعد 10 mm تحت العدسة العينية فإذا كان البعد البؤري 20 mm فما موقع الصورة النهائية 

………………………………………………………..

……………………………………………………….

تدريب 3:وضع جسم على بعد 32.0 cm  من عدسة محدبة بعدها البؤري 18 cm أين لتكون الصورة وإذا كان طول الجسم 3 cm فما طول الصورة وهل الصورة معتدلة ام مقلوبة 

…………………………………………………………….

…………………………………………………………….

تدريب 4: علل لكل مما يلي :

وجود العدسات الالوانية في الأدوات البصرية الدقيقة 

التقليل من الزيغ اللوني للعدسات 

زيادة المسافة بين العدستين الشيئين في المنظار 

لتحسين الرءية ثلاثية الأبعاد 

استخدام المرآة المنعكسة في آلة التصوير 

لتحويل الصورة المراد التقاطها إلى المنشور ومنه إلى الشخص حتى يتمكن من رؤيتها قبل أخد الصورة 

تستطيع العين تجميع الضوء بشكل أفضل في الضوء الساطع من الضوء على الرغم من أن بؤبؤ العين يكون صغير بالضوء الساطع 

لأن أشعة الضوء تتجمع بزوايا ضيقة في حالة الضوء الساطع وبالتالي يكون الزيغ اللوني أقل