انعكاس وانكسار الضوء علوم الصف الثانى الاعدادى ترم ثانى

انعكاس وانكسار الضوء
انعكاس الضوء
ارتداد موجات الضوء إلى نفس الوسط ، عندما تقابل سطحاً عاكساً
س1 علل لما يأتي
تكون ظلال للأجسام عند وقوعها فى مسار الضوء
( تكون صور مقلوبة للأشجار والمباني على الطريق عند سقوط الأمطار
حـ - وذلك بسبب ارتداد موجات الضوء إلى نفس وسط السقوط عندما تقابل سطحاً عاكساً ( انعكاس الضوء )
أنواع انعكاس الضوء
الانعكاس المنتظم : ترتد فيه الأشعة الضوئية فى اتجاه واحد
عندما تسقط على سطح مصقول
مثل : ( سطح مرآة مستوية – شريحة مستوية من الالومنيوم الرقيق [ الفويل] –لوح من الاستانلس)
الانعكاس غير المنتظم : ترتد فيه الأشعة الضوئية فى عدة اتجاهات
عند سقوط ها على سطح خشن
مثل :( سطح ورق الشجر – قطعة من الجلد- جاكيت صوف)
س ماذا يحدث
عند سقوط الضوء على كلاً من ( ورقة شجرة – سطح مرآة مستوية) مع تحديد نوع الانعكاس
س اثبت بالتجربة أن الضوء يعتمد فى انعكاسه على قانوني الانعكاس الأول والثاني
ح-
1- الخطوات
*ضع ورقة مثبت عليها منقلة على مرآة مستوية مثبته أفقيا
* اسقط شعاع ضوئي من قلم الليزر بحيث يلامس المنقلة عند الزاوية 30º
ويسقط على المرآة عند نقطة السقوط
* عين زاوية السقوط والانعكاس ثم غير فى زاوية السقوط
* غير موضع مستوى المرآة على الورقة بحيث لا تكون الزاوية بينهما 90 º
2- الملاحظة
* زاوية السقوط = زاوية الانعكاس دائماً
* لا يرى الشعاع الضوئي المنعكس
3- الاستنتاج
يعتمد الضوء فى انعكاسه على قانوني الانعكاس : القانون الأول للانعكاس ( زاوية السقوط = زاوية الانعكاس)
القانون الثاني للانعكاس (الشعاع الضوئي الساقط والشعاع الضوئي المنعكس والعمود المقام من نقطة السقوط على السطح العاكس تقع جميعها فى مستوى واحد عمودي على السطح العاكس
س[ علل] الشعاع الضوئي الساقط عمودياً ينعكس على نفسه ؟
حـ – لان زاوية السقوط تساوى زاوية الانعكاس تساوى صفر
أهمية الضوء : * تكوين صور للأجسام , * رؤية الأجسام الغير مضيئة
بعض المفاهيم الخاصة بانعكاس الضوء
1- السطح العاكس : هو سطح مصقول أو نصف مصقول وقد يكون مستوى أو محدباً أو مقعراً
2- الشعاع الساقط : هو حزمة ضوئية رفيعة تمثل بخط مستقيم يسقط على السطح العاكس
3- الشعاع المنعكس : هو حزمة ضوئية رفيعة تمثل بخط مستقيم ارتدعن السطح العاكس
4- زاوية السقوط : هي الزاوية المحصورة بين الشعاع الضوئي الساقط والعمود المقام من نقطة السقوط على السطح العاكس
5- زاوية الانعكاس : هي الزاوية المحصورة بين الشعاع الضوئي المنعكس والعمود المقام من نقطة السقوط على السطح العاكس
* ما معنى ان زاوية سقوط شعاع ضوئي 50 º ؟
** معنى ذلك إن الزاوية المحصورة بين مسار الشعاع الضوئي الساقط والعمود المقام من نقطة السقوط = 50 º
س ما المقصود بكلاً من
1- زاوية انعكاس شعاع ضوئي 63 º ؟ حـ - معنى ذلك أن الزاوية المحصورة بين مسار الشعاع الضوئي المنعكس والعمود المقام من نقطة السقوط =63º
2- زاوية سقوط شعاع ضوئي = 55 º ؟

تطبيقات تكنولوجية على انعكاس الضوء
جهاز البيرسكوب :
يتكون من أنبوب طويل بمرآتين عاكستين عند طرفيه بحيث يكون السطحان العاكسان
متوازيين توازيًا تامًّا دقيقًا، ومثبتين بزاوية مقدارها 45° على محور الأنبوب.
الاستخدام :1- يستخدم فى الغواصات لمشاهدة ما يجرى فوق سطح الماء
2- مشاهدة الأحداث التي تجرى خلف جدار أو حاجز
3- مراقبة التفاعلات الكيميائية الخطيرة فى المعمل
4- يمكن القادة الميدانيون أن يوجِّهُوا عملياتهم القتالية من داخل دباباتهم دون اللجوء إلى الخروج منها
س وضح بالرسم مسار الأشعة المتكونة فى جهاز البيرسكوب
حـ - الحل كما بالرسم المقابل

الالياف الضوئية
التركيب
خيوط رفيعة وطويلة من الزجاج النقي بسمك شعرة الرأس، وتتجمع في شكل شعيرات
تسمى أليافا ضوئية
الاستخدام :
تدخل فى المناظير الطبية المستخدمة فى:...
( تشخيص الأمراض – إجراء العمليات الجراحية- نقل الإشارات الضوئية عبر المسافات الطويلة) بإستخدام أشعة الليزر
إنكســـــــــــــــــار الضــــــــــــــــــــــــــــــوء
تغير مسار الضوء عند انتقاله من وسط شفاف إلى وسط شفاف آخر مخالف له فى الكثافة الضوئية

نشاط يبين انكسار الضوء
الأدوات :
قطعة من الزجاج السميك على هيئة متوازي مستطيلات – ورقة بيضاء
قلم – منقلة – قلم ليزر
خطوات العمل :
1- ضع متوازي المستطيلات على الورقة البيضاء وحدد محيطة بقلم
2- أسقط شعاعاً من قلم الليزر عند نقطة السقوط (ا) على محيط متوازي المستطيلات
وحدده مساره بالقلم والمسطرة
3- حدد مسار الشعاع الخارج من نقطة الخروج (ب) على الوجه المقابل لمتوازي المستطيلات
4- ارفع متوازي المستطيلات وصل النقطتين ( ا ، ب ) بخط مستقيم
5- أرسم عند كل من النقطتين (ا ) ، ( ب) خط رأسي متقطع يمثل العمود المقام من نقطة السقوط
على السطح الفاصل
الملاحظة
انكسار الضوء عند انتقالة من الزجاج إلى الهواء أو العكس
والاستنتاج :
يتغير مسار الضوء عند انتقاله من وسط شفاف إلى وسط شفاف أخر مخالف له فى الكثافة لضوئية

مفاهيم خاصة بانكسار الضوء
انكسار الضوء : هو تغير مسار الشعاع الضوئي عند انتقاله من وسط شفاف إلى وسط شفاف أخر مخالف له فى الكثافة الضوئية
أمثله ( حيث عند وضع اى جسم فى الماء أو أسفل لوح زجاجي والنظر إليها من وسط الهواء) تبدو: فى موضع غير موضعها الحقيقي يسمى الموضع الظاهري
قوانين انكسار الضوء
القانون الأول: عند انتقال شعاع ضوئي من وسط أقل كثافة ضوئية كالهواء
إلي وسط أكبر كثافة ضوئية كالزجاج فإنه ينكسر مقترباً من العمود المقام من نقطة
السقوط علي السطح الفاصل بين الوسطين.
القانون الثاني: عند انتقال شعاع ضوئي من وسط أكبر كثافة ضوئية كالزجاج
إلي وسط أقل كثافة ضوئية كالهواء فإنه ينكسر مبتعداً عن العمود المقام من نقطة
السقوط علي السطح الفاصل بين الوسطين.
إذا سقط شعاع عموديا على السطح الفاصل تكون زاوية السقوط صفرا وبالتالي تصبح زاوية الانكسار صفرا فينفذ الشعاع في الوسط الثاني على استقامته دون أن يعاني انكسارا

زاوية الانكسار : هي الزاوية المحصورة بين الشعاع الضوئي المنكسر والعمود المقام من نقطة السقوط على السطح الفاصل


س [علل] عند النظر إلى قلم موضوع فى الماء يرى كأنه مكسور ؟
حـ - لان الضوء عند انتقاله من وسط (الماء) اكبر فى الكثافة الضوئية
إلى وسط اقل فى الكثافة الضوئية (الهواء) فإنه ينكسر مبتعداَ عن
العمود المقام فيرى القلم على امتدادات الأشعة المنكسرة
فى موضع غير موضعه الحقيقى (الموضع الظاهري)
س [علل] عند النظر إلى قطعة نقود فى كوب به ماء ترى فى موضع
اقرب من موضعها الحقيقى
حـ - ........................................
س (ما معنى أن ) .. زاوية انكسار شعاع ضوئي 70 º ؟
حـ - معنى ذلك أن الزاوية المحصورة بين مسار الشعاع الضوئي المنكسر والعمود المقام من نقطة السقوط على السطح الفاصل = 70 º .
معمل الانكسار المطلق ( لمادة الوسط)= سرعة الضوء فى الهواء(عهـ) = البعد الحقيقى
سرعة الضوء في الوسط (ع) البعد الظاهري
س 1- علل ... معامل الانكسار المطلق دائماً اكبر من الواحد الصحيح ؟
حـ - لان سرعة الضوء فى الهواء اكبر من سرعتة فى اى وسط شفاف أخر
2- وضعت قطعة نقود فى كوب زجاجي فكانت على بعد 5 سم فظهرت للعين على بعد 2 سم احسب معامل الانكسار المطلق للضوء ؟

حـ - معامل الانكسار المطلق = البعد الحقيقى = 5 = 2.5
البعد الظاهرى 2
3- إذا علمت أن سرعة الضوء فى الهواء 320 م/ث احسب سرعة الضوء فى الماء إذا علمت ان معمل الانكسار المطلق للماء = 1.33 ؟
4- ما معنى أن ... معمل الانكسار المطلق للماء = 1.33 ؟
حـ -[ معنى ذلك ان] : النسبة بين سرعة الضوء فى الهواء إلى سرعته فى الماء = 1.33 .

زاوية الخروج : هي الزاوية الحادة المحصورة بين مسار الشعاع الضوئي الخارج والعمود المقام من نقطة الخروج على السطح الفاصل
س[ ما معنى ان ] 1- زاوية الخروج فى منشور ثلاثي = 40 º ؟
حـ - معنى ذلك ان
الزاوية المحصورة بين مسار الشعاع الضوئي الخارج والعمود المقام من نقطة الخروج = 40 º

الزاوية الحرجة والانعكاس الكلى
نشاط
 ثبت مصدراً ضوئياً فى قاع حوض به ماء على أحد جانبية بحيث
يمكن التحكم فى زاوية سقوط الشعاع الساقط
عندما تكون زاوية سقوط الشعاع الضوئي
1- أقل من 48.6 º
حـ - ينكسر الشعاع الضوئي طبيعياً
2- تساوى 48.6 º ( الزاوية الحرجة ) للماء
حـ - ينكسر الشعاع الضوئى مماساً للسطح الفاصل
3- أكبر من 48.6 º
حـ - انعكاس الشعاع الضوئى
التفسير
1- عند زيادة مقدار زاوية السقوط تدريجياً يزداد مقدار زاوية الانكسار ، وعندما تصبح قيمة زاوية السقوط 48.6 º
ينكسر الشعاع الضوئي الساقط مماساً للسطح الفاصل
2- وعند زيادة قيمة زاوية السقوط عن الزاوية الحرجة ينعكس الشعاع الضوئي بدلاً ن انكسارة
الاستنتاج
الزاوية الحرجة:
زاوية سقوط في الوسط الأكبر كثافة ضوئية, تقابلها زاوية انكسار في الوسط الأقل كثافة ضوئية مقدارها 90°
الانعكاس الكلي في الضوء: انعكاس الشعاع الضوئي عند سقوطه في الوسط الأكبر كثافة ضوئية بزاوية سقوط أكبر من الزاوية الحرجة لهذا الوسط.
ظواهر طبيعية مرتبطة بانعكاس وانكسار الضوء
رؤية الأجسام فى غير أشكالها الطبيعية
س علل لما يأتي يظهر القلم المغمور جزء منه فى الماء وكأنه مكسور ؟
حـ - نتيجة انكسار الأشعة الضوئية الصادرة من الجزء المغمور منه فى الماء
رؤية الأجسام فى غير مواضعها الحقيقية
ترى الأجسام المغمورة فى الماء كالسمكة فى موضع ظاهري مرتفع قليلاً عن موضعها الحقيقي ( علل)
حـ - نتيجة انكسار الأشعة الضوئية الصادرة عنها مبتعده عن العمود المقام حيث ترى العين امتدادات الأشعة المنكسرة
الســــــراب
ظاهرة طبيعية تحدث في المناطق الصحراوية وقت الظهيرة, تبدو فيها الأجسام علي جانبي الطريق وكأنها مقلوبة علي مسطح من المياه.
تفسير حدوث ظاهرة السراب
1- يسخن هواء الطرق الصحراوية وقت الظهيرة بتيارات الحمل مكوناً عدة طبقات هوائية مختلفة في درجات الحرارة
2- تنكسر الأشعة الصادرة عن الجسم عدة انكسارات متتالية عند انتقالها من الطبقات العليا الباردة إلي الطبقات السفلي الساخنة
3- عند طبقة الهواء الساخنة التي تعلو سطح الأرض مباشرة والتي تظهر علي هيئة مسطح مائي يحدث انعكاسا كلياً للأشعة الصادرة من الجسم فتتكون له صورة خيالية معكوسة أسفلة تماماً.
تطبيق حياتي :
يمكن عمل مشروع لعبة فقعات الصابون وذلك بإضافة مقداراً من الصابون السائل الى الماء مع قطرات من الجلسرين ( علل ) لزيادة مدة بقاء الفقاعات فى الهواء

الكثافة الضوئية الكبيرة تعني أن معامل الانكسار المطلق كبير.