الفيزياء فصل ثاني

    الدرس الثالث: التداخل والحيود لموجات الضوء
   صفحة 91 أتحقق:
    المصدران الضوئيان الأحمر والأخضر  غير متناغمان، لأنهما مختلفان في التردد والطول الموجي،  وهذا يخالف شرط  

  من شروط التناغم

   صفحة 95 أتحقق:
    عندما تخرج موجتان متناغمتان من شقين، تكون الموجتان متساويتان في الطور، لكن عند نقطة

    التقائهما عند نقطة على الحاجز  يكون هناك فرق في المسار  بمقدار ( $\frac{1}{2}\lambda$ ) وفرق طور ( $\pi$ )  وهذا الاختلاف يؤدي إلى

    حدوث تداخل بناء أو هدام .

   صفحة 97 أفكر:
  في غشاء الصابون يحدث انعكاس في الطور عند أحد السطحين، وهو عند سقوط الضوء من الهواء

إلى الصابون لأن معامل انكسار الوسط الثاني أكبر من الأول، بينما في طلاء العدسات لا يحدث انعكاس

في الطور على الوجه الأول لأن معامل انكسار الطلاء أكبر من معامل انكسار الهواء، ولم يحدث انعكاس

في الطور على الوجه الثاني لأن معامل انكسار زجاج العدسة أكبر من معامل انكسار الزجاج.

    صفحة 97 أتحقق: 
   لأن سقوط الضوء على الحد الفاصل من الهواء ذو معامل الانكسار القليل إلى غشاء صابون  ذو معامل انكسار أكبر

    لذلك سيكون الجزء المنعكس من الموجة مقلوبا. أي هناك فرق في الطور بمقدار ($\pi$)، أما على الوجه الداخلي يكون 

   السقوط من وسط ذي معامل  انكسار أكبر ( غشاء الصابون ) إلى الهواء، وينعكس جزء من الشعاع  معتدلاً داخل

     غشاء  الصابون.

  
     أتحقق:صفحة 99
          الحيود هي  ظاهرة انحراف مسار الموجات عن مسارها  عند مرورها بالقرب من الحواجز أو عند نفاذها خلال فتحة أو شق 

         اتساعها يكون قريبا من الطول الموجي،  أما  التداخل فهو  ظاهرة  تراكب( تلاقي )  قمم  موجة مع قمة  موجة أخرى

       أو القاع مع القاع أو القمة مع القمة فيحدث التداخل  البناء أو التداخل الهدام.

تجربة 3 :
     1-  بزيادة المسافة بين المحزوز والشاشة تزداد المسافة بين الهدبين المضيئين، وبالتالي يسهل التفريق

   والتمييز  بينهما. بوضوح . 
     2-   أشغل مصدر ضوء الليزر وأوجهه نحو الشاشة دون وجود محزوز الحيود، وعندما أضع المحزوز

        مكانه، فإن بقعة الضوء المركزية لا تنحرف عن مكانها، بهذا يكون المحزوز موازايا للشاشة. 

   3- لتقليل نسبة الخطأ في  القياس.
4. أحسب مقدار الطول الموجي للضوء بمعرفة الزاوية θ والقياسات الأخرى ثم تطبيق العلاقة:
                                  $\mathit{s}\mathit{i}\mathit{n}\mathit{\theta }\mathbf{ }\mathbf{=}\frac{\mathbf{n}\mathbf{\lambda }}{\mathbf{d}}$

   مراجعة الدرس الثاني  صفحة  105

   1. الفكرة الرئيسة:
        تداخل الضوء: تراكب ( تقابل )  الموجات بحيت  يتقابل قمة  من موجة مع قمة  من موجة أخرى أو القاع مع القاع

         فيحدث  تداخل بناء ، أو تقابل قمة من موجة مع قاع  موجة أخرى  فيحدث تداخل هدام.  

      حيود الضوء: هو ظاهرة انحراف الضوء عن مساره عند عبوره شق ضيق، فإنه ينتشر على جانبي الشق،

        ومن شروط  التداخل بين موجات الضوء كي يظهر نمط تداخل منتظم يمكن ملاحظته في موجات الضوء، 

         لا بد أن تكون موجات المصدرين الضوئيين متناغمة (متجانسة)، أي كل مصدر من مصدري الضوء أحادي اللون

        لهما التردد أو الطول  الموجي  نفسه وذات  فرق طور ثابت

      
 
2. أقارن

   يتكون الهدب المضيء على الحاجز نتيجة التقاء شعاعين ضوئيين فرق المسار يساوي  صفر أو أعداد صحيحة من الطول الموجي

  (أي فرق المسار  يساوي ($n\lambda$ ) حيث  (  .... n=0,1,3,4 ) ويتكون الهدب المعتم نتيجة التقاء شعاعين ضوئيين فرق المسار بينهما

 نصف طول موجي، أو من مضاعفات الرقم (𝑛+1/2)λ .

     3. أفسر
    تُطلى عدسات آلات التصوير بطبقة رقيقة من مادة شفافة لها معامل انكسار أقل من معامل انكسار زجاج العدسة ، ويكون سمك هذه

    الطبقة بمقدار ربع طول موجي، فينتج عن ذلك أن تتداخلا لأشعة المنعكسة عن وجهي الطلاء الخارجي والداخلي تداخلا هداما. عند تحديد

     سمك طبقة الطلاء تكون المقارنة مع متوسط الأطوال الموجية للضوء المرئي، مما يجعل بعض الأشعة التي تقع في طرف الطيف المرئي

         تنعكس عن الطلاء، فتظهر بعض الألوان نتيجة ذلك.

4.   ظواهر  التداخل  والحيودوالنعكاس  والانكسار تفسر  باستخدام النموذج الموجي.

      ظواهر  الانعكاس  والانكسار والظاهرة  الكهروضوئية  تفسر النموذج الجسيمي. 

      ظواهر الانعكاس  والانكسار تفسر النموذج الموجي  والموذج الموجي معاً

     5. أحلل

     إنحراف أشعة الشمس عند مرورها بالقرب من حافة العمود، نتيجة حدوث ظاهرة الحيود.

     6.  الشعاع ( 1 ) ينعكس مع  اختلاف في الطور بمقدار ( π )، لأن ( 𝑛₂>𝑛₁ )
     الشعاع ( 2)ينعكس مع  اختلاف في الطور بمقدار ( π )، لأن ( 𝑛₃>𝑛₂ )
     الشعاع ( 3 ) ينعكس مع اختلاف في الطور بمقدار ( π )، لأن ( 𝑛₂>𝑛₁ )
    الشعاع ( 4 ) ينعكس دون  اختلاف في الطور لأن ( 𝑛₃<𝑛₂   )

     7. أستعمل المتغيرات:

,                      ( Δ𝑦=1.2/2=0.6 mm)

               $\lambda =𝑎\frac{\Delta 𝑦}{D}= \frac{1.4\times {10}^{-3}\times 0.6\times {10}^{-3}}{1.4 }$
                                   $\lambda = 6\times {10}^{-7} = 600nm$

      8. أحسب:
                                                     $d=\frac{1}{250 \times 1000}=4\times {10}^{-6}m$ 

                                                                                       $\sin {𝜃}_{𝑛}=\frac{𝑛\lambda }{𝑑}$

 

              $\lambda =\frac{d\sin {\theta }_n}{n} =\frac{4\times {10}^{-6}\sin {15}^o}{2} =\frac{4\times {10}^{-6}\times 0.26}{2}=5.2\times {10}^{-7}=520nm$