الفيزياء فصل ثاني

1 . الفكرةُ الرئيسةُ: أُوضّحُ المقصودَ بانكسارِ الضوءِ.

  هوَ ظاهرةُ تغيُّرِ مسارِ الضوءِ؛ عندَ انتقالِهِ بينَ وسطيْنِ

   شفافيْنِ مختلفيْنِ.

2 . أَحسبُ سرعةَ الضوءِ في الزركونِ (مادةٌ تُضافُ إلى المجوهراتِ

   لتقليدِ الماسِ)، إذا كانَ معاملُ انكسارِه ( 1.92 ).

             $v=\frac{c}{n}=\frac{3\times {10}^8}{1.92}=1.6\times {10}^8 m/s$

3 . أَحسبُ : إذا كانتْ سرعةُ الضوءِ في وسطٍ شفّافٍ تساوي

 ( 1.24 × 10⁸ m/s )، أحسبُ معاملَ انكسارِ الوسطِ الشفّافِ.

$n=\frac{c}{v}=\frac{3\times {10}^8}{1.24\times {10}^8}=2.4$

4 . أُحلّلُ: يبيّنُ الشكلُ انتقالَ شعاعٍ ضوئيٍّ منَ الهواءِ إلى وسطٍ شفّافٍ ( A)، وإلى وسطٍ شفّافٍ آخرَ (B) بزاويةِ السقوطِ نفسِها. أُبيّنُ في أيِّ الوسطينِ (A) أو (B) تكونُ سرعةُ الضوءِ أكبرَ. نلاحظُ أنَّ زاويةَ الانكسارِ في الوسطِ (أ) أكبرُ منْ زاويةِ الانكسارِ في الوسطِ (ب)؛ وعليْهِ فإنَّ معاملَ انكسارِ الوسط (أ) أقلُّ منْ معاملِ انكسارِ الوسطِ (أ)؛ لذلكَ فإنَّ سرعةَ الضوءِ في الوسطِ (أ) أكبرُ منْ سرعةِ الضوءِ في الوسطِ (ب).

 

5 . أَستخدمُ المتغيّراتِ: يبيّنُ الشكلُ انتقالَ شعاعٍ  ضوئيٍّ من الهواءِ إلى وسطٍ شفّافٍ، معتمدًا على   الشكلِ، أجدُ ما يأتي: أ . زاويةُ السقوطِ. ب . معاملُ انكسارِ الوسطِ الشفّافِ. ج . سرعةُ الضوءِ في الوسطِ الشفّافِ.

أ.   ${\theta }_1=90°-30°=60°$

 ب.

  $$\begin{gathered} n_{1 }\sin {\theta }_1=n_{2 }\sin {\theta }_2 \\ 1\times \sin 60°=n_2\sin 40° \\ {n}_2 =\frac{0.87}{0.64}=1.36 \end{gathered}$$

ج. $n=\frac{c}{v}\to v=\frac{c}{n}=\frac{3\times {10}^8}{1.36}=2.2\times {10}^8 m/s$

6 . أُحلّلُ: تُبيّنُ الأشكالُ الآتيةُ انتقالَ شعاعٍ ضوئيٍّ من

وسطٍ شفّافٍ (M) إلى أوساطٍ شفّافةٍ مختلفةٍ (A, B, C, D).

أُرتّبُ الأوساطَ الشفّافةَ من الوسطِ ذي معاملِ الانكسارِ

الأكبرِ إلى الوسطِ ذي معامل اِلانكسارِ الأصغرِ.

     الجواب: n_D>n_c>n_A>n_B

7 . التفكيرُ الناقدُ: صمّمَ طالبٌ تجربةً لقياسِ معاملِ

انكسارِ مادّةٍ شفّافةٍ، بإسقاطِ شعاعٍ ضوئيٍّ منَ الهواءِ

على المادّةِ الشفّافةِ، وقياسِ كلٍّ من زاويةِ السقوطِ

وزاويةِ الانكسارِ، فكانتْ زاويةُ السقوطِ تساوي ( 10˚ )

وزاويةُ الانكسارِ تساوي ( 13˚ ). فهلْ يمكنُ أنْ تكونَ

القيمُ التي سجّلَها الطالبُ لزاويتيِ السقوطِ والانكسارِ

صحيحةً؟ أُوضّحُ ذلكَ.

بتطبيق قانون سنل للتأكد أن منطقية مقدار معامل

انكسار الوسط (2) فإذا كانت أكبر من (1) تكون النتائج

منطقية أما إذا كانت أقل فإن النتائج غير منطقية.

$$\begin{gathered} n_1\sin {\theta }_1=n_2\sin {\theta }_2 \\ 1\times \sin 10°=n_2\sin 13° \\ {n}_2=\frac{0.17}{0.22}=0.77 \end{gathered}$$

بما أن $n_2<1$ فإن النتائج غير منطقية