10AP.5_29 Light and Optics - Web view11FP.3الضوء والبصريات Light and Optics[Type...

1

والبصريات Light and Opticsالضوء [Type text]

2

والبصريات Light and Opticsالضوء

noitcelfeR االنعكاس 1.22.F11األهداف

الضوء خصائص .يفسرالرؤيا آلية .يفسر

االنعكاس قانوني يتذكر.وتطبيقاتهما

المتكونة الصورة خصائص يستنتجالمستوية .بالمرآة

انعكاس على تطبيقات يفسرالمستوية المرايا في .الضوء

األساسية المصطلحاتevaw موجةthgiL الضوء

مستقيمة thgiartS خطوطsenil

ضوئي maeB شعاعwodahS الظل

االنعكاسnoitcelfeR

متوازية أشعة smaeb lellaraP

متفرقة أشعة

smaeb tnegreviD

متجمعة أشعة smaeb tnegrevnoC

منفذ غير جسم

euqapOمستوية enalP مرآة

rorrimlamroN عمودي

االنعكاس زاوية elgna detcelfeR

السقوط زاوية

elgna tnedicnI

منتظم غير انعكاس noitcelfer esuffiD

منتظم انعكاس

noitcelfer ralucepS

tcejbO الجسمegamI صورة

thgirpU معتدلتخيلي أو تقديري

lautriV معكوسة

desreveR

[Type text]

الضوء:الفراغ في تنتشر كهرومغناطيسية موجات عن عبارة هو

بسرعة (3×108 m/s )األرض حول للدوران تكفي سرعة مرات 8وهي

. واحدة ثانية خاللوتردد، موجي طول لها موجات كأي الضوء موجات

الطيف ذلك من محدد مدى في يكون بالضوء وإحساسناالمرئي بالمدى يسمى والذي Visibleالكهرومغناطيسي

region الكهرومغناطيسي الطيف يوضح التالي والشكل ، . منه المرئي والحيز

3


11F.22.1

[Type text]

: الضوء خواص أهم من1-. مستقيمة خطوط في يسير الضوءفي -2 الضوء انتقال نتيجة المعتمة لألجسام الظل يتكون

. مستقيمة خطوط

سماع -3 قبل البرق نرى لذلك الصوت من أسرع الضوء. الوقت نفس في يحدثان أنهما رغم الرعد

4- ) مثل ) عاكس سطح يقابل عندما الضوء ينعكسالمرآة.

شفافين -5 وسطين خالل ينتقل عندما الضوء ينكسر. الضوئية الكثافة في مختلفين

6-: بالترتيب وهى السبعة الطيف ألوان إلى الضوء يتحللاألزرق) - - - - - األخضر األصفر البرتقالي األحمر ) اسم – الطيف ألوان على ويطلق البنفسجي النيلي

سقوط عقب السماء في رؤيته ويمكن المطر قوساألمطار.

4


11F.22.1

[Type text]

نشاط:.الهدف: مستقيمة خطوط في يسير الضوء أن إثبات

: العمل خطوات1.) مصباح- ) ضوئيا مصدرا احضرمثبت- 2 حوامل ثالث أمامه ضع

الورق من بطاقة منها كل علىثقب بطاقة كل في و المقوىخط على الثقوب تكون بحيث

. . المصباح أضيء ثم واحد مستقيم ماذا

تالحظ؟......................................................................إزاحة- 3 الحوامل أحد أزح

طفيفة.

ماذاتالحظ؟......................................................................

االستنتاج:. مستقيمة خطوط في يسير الضوء

: األجسام رؤية تتم كيفهيرو من كل كانالحضارة ) وبطليموس

أن( يعتقدون اإلغريقيةنتيجة يحدث اإلبصار

العين من ضوء إصدارتقدم لم نظريتهم ولكن

. مقنعنا تفسيرا

في الهيثم أبن أدركه ما وهو اليوم لدينا معروف هو وكماالذي الضوء من يأتي اإلبصار فإن عشر، الحادي القرن

وهى العين، إلى عليها من ينعكس ثم األشياء على يسقط. البصري المجال تفسر التي الفكرة

5


يلقال تعالى: هار آيتين فمحونا آية الل يل والن } وجعلنا اللكم ولتعلموا عدد ب هار مبصرة لتبتغوا فضال من ر وجعلنا آية الن

نين والحساب وكل شيء فصلناه تفصيال { ] اإلسراء: [.12الس

6


11F.22.1

[Type text]

: الضوء انعكاسنتيجة أخرى مرة سقوطها جهة إلى الضوئية األشعة ارتداد هو

. عاكس بسطح اصطدامها: العاكس السطح

. عليه الساقط الضوء يعكس المع سطح هو: المستوية المرآة

بمادة مغطى سطحيه أحد مستوي زجاجي لوح عن عبارة. للضوء عاكسة

: االنعكاس قانونالالنعكاس -1 األول تساوي : القانون السقوط زاوية

. االنعكاس زاوية

: السقوط زاويةعلى والعمودي الساقط الشعاع بين المحصورة الزاوية هي

. السقوط نقطة من العاكس السطح: االنعكاس زاوية

على والعمودي المنعكس الشعاع بين المحصورة الزاوية هي. السقوط نقطة من العاكس السطح

2-: لالنعكاس الثاني القانونالسطح على والعمودي المنعكس والشعاع الساقط الشعاعالسطح على عمودي واحد مستوى في جميعها تقع العاكس

العاكس.

7


8


11F.22.1

[Type text]

: المستوية المرآة في المتكونة الصور صفات

بالشكل كما الفراشة على الساقط الضوء أن ينعكس بحيثالمنعكسة واألشعة السقوط، زاوية تساوي االنعكاس زاوية

الصورة رؤية فتتم العين على تسقط العاكس السطح عندتخيلية ) ولكن للجسم ومساوية معتدلة تكون Virtualالتي

image )المخ ولكن حائل على استقبالها يمكن ال أي ، يتخيلها.

تجربة:.األدوات مسطرة: دبابيس، بيضاء، ورقة مستوية، مرآة

: العمل خطوات1. بيضاء- ورقة منتصف في أفقيا خطا ارسمهذا- 2 على عمودي وضع في رأسيا المستوية المرآة ثبت

الخط.3. ) الجسم- ) يمثل أنه بحيث المرآة أمام رأسيا أ دبوس ثبت4 ) ثم- ) المرآة في صورته إلى أ الدبوس جانبي أحد من انظر

) مع ) واحدة استقامة على يكونا بحيث ج ب، دبوسين ثبت.) أ ) الدبوس صورة

5) ( ) هـ- ) د، الدبوسين وثبت أ للدبوس اآلخر الجانب من انظر.) أ ) الدبوس صورة مع واحدة استقامة على يكونا بحيث

6. المستوية- والمرآة الدبابيس وارفع الدبابيس مكان حدد7 ) يمر- ) وآخر ج ب، الدبوسين بمواضع يمر مستقيم ارسم

.) د ) هـ، الدبوسين بوضعتالحظ؟ ماذا

صورة تمثل نقطة عند د هـ ج، ب المستقيمين امتداد يتقاطع.) أ ) الدبوس

9


خط- 9 مع فيتقاطع الصورة بموضع الجسم موضع صل. م في المرآة

10 ( ) م- ) ، أ م المسافتين (.أقس

10


11F.22.1الـمســتويـة الـمرايا في الصــور تعــدد

العالقة من تحسب زاوية بينهما مستويتين مرآتين بين لجسم المتكونة الصور :عدد

:حيث : المتكونة الصور عدد : المرآتين بين الزاوية

صور )( )( المتكونة الصور عدد فيكون ، الـمرآتين بين الزاويـة كانت .إذا

النـهائـي بيـنهما موضــوع لـجســم الـمتكـونة الصــور عـدد فـإن صــفر، بيـنهما الـزاوية أن أي متـوازيتين الـمرآتين تـكون .عـندما

[Type text]

تالحظ؟ ماذا1 ( ) م- ) ، أ م المسافة أن (.أنجدعلى- 2 عمودي يكون وصورته الجسم بين الواصل المستقيم

. المرآة سطح

: المتكونة الصورة خواصمعتدلة.-12-.) حقيقية ) غير تقديريةمعكوسة.-34-. المرآة = عن الجسم بعد المرآة عن الصورة بعد5-. الجسم = طول الصورة طولعلى -6 عمودي وصورته الجسم بين الواصل المستقيم

. العاكس السطح

11


11F.22.1

[Type text]

: المستوية المرايا على تطبيقات

اإلسعاف- 1 سيارة مقدمة على معكوسة إسعاف كلمة تكتب.) إسعاف ) معتدلة األخرى السيارات مرايا في لترى

بعد- )2 على للنظر فحص يجرى أن العيون طبيب يستطيع6 m. فقط( أمتار ثالث طولها حجرة في

12


noitcarfeR االنكسار 2.22.F11األهداف

الضوء انكسار ظاهرة .يفسرشفافين وسطين بين انتقالها عند الضوئية األشعة مسار .يرسم

الوسط هذا في الضوء سرعة بمعرفة للوسط االنكسار معامل .يحسبالمسائل حل في سنل قانون .يستخدم

األساسية المصطلحاتnoitcarfeR االنكسار

muidem وسط) ينحني ) dneBينحرف

) فاصل ) سطح yradnuoB حداالنكسار زاوية

noitcarfer fo elgnAضوئية كثافة أكبر

esned lacitpo eroMضوئية كثافة أقل

esned lacitpo sseLاالنكسار معامل

xedni evitcarfer ehTالضوء سرعة

thgil fo yticoleV

[Type text]

نظرة انظرحوض إلى جانبية

وحاول سمكأحد موقع تحديد

سمكاته.تالحظ؟ ماذاتفسر بما

مالحظتك؟

: الضوء انكسارعند الضوئية األشعة انحراف هو

وسط إلى شفاف وسط من انتقالهاالكثافة في مختلف شفاف آخر

الضوئية.

: السقوط زاويةالساقط الضوئي الشعاع بين المحصورة الزاوية هي

. السقوط نقطة من الفاصل السطح على والعمودي

: االنكسار زاويةالمنكسر الضوئي الشعاع بين المحصورة الزاوية هي

. السقوط نقطة من الفاصل السطح على والعمودي

13


11F.22.2

[Type text]

) شفاف ) وسط من انتقاله عند الضوء ينكسر ينحرف لماذاالضوئية؟ الكثافة في مختلف آخر وسط إلى

الضوء أن حيث الوسطين، في سرعته اختالف إلى ذلك يرجعالهواء، من أبطأ والزجاج الماء في سرعتها موجات عن عبارة

أحد فإن الماء أو الزجاج إلى الضوء حزمة تدخل وعندمايتسبب مما اآلخر الجانب قبل سرعته ستقل الحزمة جانبي

. االنحناء في

آلخر؟ وسط من ينتقل عندما الضوء ينكسر كيف

ضوئية كثافة أقل وسط من الضوء ينتقل عندما أوال: ضوئية كثافة أكبر آخر إلى

الضوئي الشعاع ينحرفعلى العمودي من مقتربا

بين الفاصل السطحالوسطين.

ينكسر: تدريب كيف بينالمرسوم الضوئي الشعاع

. المقابل الشكل في

14


11F.22.2

[Type text]

إلى كثافة أكبر وسط من الضوء ينتقل عندما ثانيا: ضوئية كثافة أقل آخر

الضوئي الشعاع ينحرفعلى العمودي عن مبتعدا

بين الفاصل السطحالوسطين.

ينكسر: تدريب كيف بينالمرسوم الضوئي الشعاع

. المقابل الشكل في

للوسط ) المطلق االنكسار (nمعاملفي الضوء وسرعة الفراغ في الضوء سرعة بين النسبة هو

الوسط.

n= cv

c( :وتساوي الفراغ، في الضوء 108×3سرعة m/s)v. الوسط: في الضوء سرعةn. الوسط: انكسار معامل

مالحظات:أكثر - انحناء تسبب أعلى انكسار معامل لها التي المادة

. أكثر الضوء سرعة تبطئ ألنها للضوءمع - عكسيا تتناسب الشفاف الوسط في الضوء سرعة

. الضوئية الوسط كثافة

15


الوسط - كثافة مع طرديا يتناسب الوسط انكسار معاملالضوئية.

16


11F.22.2انكسار من يعانى أن دون استقامته على الساقط الشعاع ينفذ حيث رأسي وضع في إليه ننظر عندما الحقيقى مكانة في الجسم .يظهر

الضوء ينكسر حيث مائل وضع في إليه ننظر عندما الحقيقى مكانه غير في الجسم .يظهر

فسرالهدف أسفل البندقية تصويب بندقية بواسطة الماء في سمكة صيد عند .يجب

[Type text]

والظاهري الحقيقي العمقالحقيقي؟ العمق من أقل عمق على األسماك تبدو لماذا

هناك أن نفرض ذلك لتفسيرماء في مغمورا صغيرا جسما

من الجسم هذا نرى وأننا حوض) الهواء ) من الماء سطح أعلى

التي الضوئية األشعة أن أيتنطلق الجسم بواسطتها نرىإلى أوال وتنتقل الجسم من

وهي الهواء إلى تنقل ثم الماء انكسارا تعاني للهواء بانتقالها

الجسم نرى ال فإننا السبب لهذاالحقيقي ) موقعه realفي depth)

يعرف موقع في نراه بلالظاهري ) بالموقع

apparent depth )والموقع ، أقل عمق على يكون الظاهري

. الحقيقي الموقع من

17


11F.22.2

[Type text]

مثال:هي ) ما وسط في الضوء سرعة أن علمت 108m×2.5إذا /s)

( . الوسط هذا انكسار معامل c=3×108mفاحسب /s)الحل:

n= cv

n= 3×108

2.5×108

n=1.2

سنل قانون. االنكسار وزاوية السقوط زاوية بين العالقة يبين قانون

ni sin θi=nr sin θr

حيث:ni :األول الوسط انكسار معامل هيnr :الثاني الوسط انكسار معامل هيθi. األول: الوسط في السقوط زاوية هيθr :الثاني الوسط في االنكسار زاوية هي

مثال:قطعة على الهواء من الضوء بها يسقط التي الزاوية كانت إذا

هي ) األلماس 65.0من هي( )° الضوء انكسار زاوية فكونت22.2 األلماس؟( ° انكسار معامل فاحسب ،

ni sin θi=nr sin θr

nr=ni sinθ isin θ r

nr=1× sin 65.0°

sin 22.2°

nr=2.4

18

والبصريات Light and Opticsالضوءوالمحدبة المقعرة العدسات في الصور

3.22.F11األهداف

) ( ) المفرقة ) المقعرة والعدسة الالمة المحدبة العدسة بين .يقارنالبؤري البعد مفهوم .يفسر

الالمة بالعدسة المتكونة الصور .يرسمالمفرقة بالعدسة المتكونة الصور .يرسم

العدسات استخدام على التطبيقات بعض .يفسر

األساسية المصطلحاتالمحدبة snel xevnoc العدسة

المقعرة snel evacnoc العدسةالبؤري htgnel lacof البعد

[Type text]

المحدبة :Convex Lensالعدسةتحرف التي العدسة هي

محورها نحو الضوئية األشعةتجميع ) على تعمل الثانوي؛

.) الضوئية األشعة

المقعرة :Concave Lensالعدسةتحرف التي العدسة هي

عن بعيدا الضوئية األشعةعلى ) تعمل الثانوي؛ محورها.) الضوئية األشعة تفريق

العدسة؟ نوع معرفة يمكنك كيفاألطراف، من أكثر الوسط في سماكتها تكون التي العدسة

مجمعة ) عدسة (.converging lensتسمىالوسط، من أكثر األطراف من سماكتها تكون التي العدسة

تة ) مشت عدسة (.diverging lensتسمى

بينما الصور تكبير أجل من المحدبة العدسات تستخدم. الصور تصغير أجل من المقعرة العدسات تستخدم

19


11F.22.3 10A.29.3

[Type text]

للعدسة البصري :المركزإذا للعدسة األصلي المحور على تقع العدسة داخل نقطة هو

. انكسار دون ينفذ فإنه ضوئي شعاع بها مر

البؤرة:في انكسارها بعد امتدادها أو الضوئية األشعة تجمع نقطة هي) تقديرية ) وتخيلية المحدبة للعدسة حقيقية وتكون العدسة

. المقعرة للعدسة

البؤري Focal lengthالبعد. والبؤرة للعدسة البصري المركز بين المسافة

. وبؤرتين: واحد بصري مركز عدسة لكل مالحظة

: للعدسة الرئيس Principal axisالمحور. والبؤرتين البصري المركز خالل يمر الذي الخط هو

principal axisFF' C

20


11F.22.3

[Type text]

: المحدبة العدسة في الضوئية األشعة مساراتفي( 1) المار الشعاع

موازيا ينكسر البؤرةللمحورالرئيسي.

الموازي( 2) الشعاعالرئيسي للمحور

. بالبؤرة مارا ينكسر

المار( 3) الشعاعالبصري بالمركز

أي يعاني ال للعدسةانكسار.

: المقعرة العدسة في الضوئية األشعة مساراتالذي( 1) الشعاع

في يمر امتداده موازيا ينكسر البؤرة

. الرئيسي للمحور

F' C F

FC

CF' F

F' F

21


الموازي( 2) الشعاعالرئيسي للمحور

يمر بحيث ينكسر. بالبؤرة امتداده

في( 3) المار الشعاعال العدسة مركز

. انكسار أي يعاني

CF' F

F'F

22


11F.22.3

[Type text]

: المحدبة بالعدسة المتكونة الصور لرسم

: البؤري البعد من أكبر بعد على الجسم كان إذا

الصورة؟: هذه خصائص هي ما س

: البؤري البعد من أقل بعد على الجسم كان إذا


المقعرة بالعدسة المتكونة الصورة لرسم:) المفرقة)

بالعدسة: المتكونة الصورة خواص هي ما سالمفرقة؟

23


11F.22.3

[Type text]

ملحوظة:: التالية العالقة من للعدسة التكبير نسبة حساب طولالجسمطولالصورةيمكن التكبير=

عنالعدسة الصورة بعدالجسمعنالعدسةبعد التكبير=

24


11F.22.3

[Type text]

العدسات على عملية تطبيقات

الطبية- 1 النظارات صناعة في العدسات استخدام. اإلبصار عيوب لعالج الالصقة والعدسات

من- 2 الفضائية التلسكوبات صناعة في العدسات استخدام . الكاسر النوع

3. الكاميرات- صناعة في العدسات استخدام

. البيروسكوب جهاز في العدسات تستخدم كما

25

والبصريات Light and Opticsالضوءالكروية srorrim devruC المرايا


) ( ) الالمة ) المقعرة والمرآة المفرقة المحدبة المرآة بين .يقارنالالمة بالمرآة المتكونة الصور .يرسم

المفرقة بالعدسة المتكونة الصور .يرسمالكروية المرايا استخدام على التطبيقات بعض .يفسر

األساسية المصطلحاتالمحدبة المرآة

rorrim xevnoCالمقعرة المرآة

rorrim evacnoCالبؤري htgnel lacoF البعد

[Type text]

المحدبة تعكس convex mirrorالمرآة التي المرآة هيعلى ) تعمل الرئيسي محورها عن بعيدا الضوئية األشعة

.) الضوئية األشعة تفريق

المقعرة تعكس concave mirrorالمرآة التي المرآة هياألشعة ) تجميع على تعمل بؤرتها نحو الضوئية األشعة

الضوئية(.

المقعرة المرآة في الضوئية األشعة :مسارات

1 - مارا ينعكس الرئيسي للمحور مواز الساقط الشعاعبالبؤرة.

للمحور- 2 موازيا ينعكس بالبؤرة مارا الساقط الشعاعالرئيسي.

المحدبة بالمرآة المتكونة الصور لرسم


26


27


11F.22.4

[Type text]

: المقعرة بالمرآة المتكونة الصور لرسم




28


11F.22.410A.29.4

[Type text]

الكرية المرايا Uses of curved mirrorsاستخدامات: المحدبة المرايا أوال

: مثل للرؤية، أوسع بمجال لتسمح المحدبة المرايا تستخدم. السيارات في الجانبية المرايا

المستشفيات في المستخدمة المراياوالمباني التجارية، والمحال الكبيرة

. للمراقبة المكتبية

الصراف أجهزة من بالقرب المحدبة المرايا توضع كذلكشخص ATMاآللي كان إذا ما لمعرفة البنوك لعمالء للسماح

مأمن في اآللي الصراف أجهزة مستخدمي إلبقاء وراءها ما. السحوبات أثناء السرقة من

: المقعرة المرايا ثانياوالتي السيارات بكشافات الموجودة للمرايالتمنع السيارة أمام الضوء تركيز على تعمل

أفضل الرؤية من السائق ليتمكن انتشاره .ليال

. الحالقة أثناء التكبير في

الشمس أشعة وتركيز لتجميعكموقد التسخين في الستخدامها

الشمسي .solar furnaceالفرن

29

والبصريات Light and Opticsالضوء الداخلي الكلي noitcelfer lanretni latoT االنعكاس

6&5.22.F11األهداف

للضوء الداخلي الكلي االنعكاس .يفسرالبصرية األلياف صناعة في الداخلي الكلي االنعكاس تطبيق .يفسر

األساسية المصطلحاتالحرجة elgna lacitirC الزاوية

الداخلي الكلي االنعكاسnoitcelfer lanretni latoT

بصرية srebif citpO ألياف

[Type text]

: الحرجة Critical angleالزاويةأو ) الماء مثل كثافة أكبر وسط من ضوئي شعاع ينتقل عندما

الشعاع( فإن الهواء مثل ضوئية كثافة أقل وسط إلى الزجاج . زاوية قيمة زيادة ومع العمود عن مبتعدا ينكسر الضوئي

) قيمة ) تزداد ضوئية كثافة األكبر األول الوسط في السقوط) ضوئية ) كثافة األقل الثاني الوسط في االنكسار زاوية

. الوسطين بين الفاصل السطح من تدريجيا الشعاع فيقتربالسقوط ) زاوية تبلغ الشعاع( θrوعندما فإن معينة قيمة

) الفاصل ) السطح على منطبقا أو لـ موازيا يخرج المنكسرمساوية االنكسار زاوية تكون 90وبذلك زاوية ° تسمى وعندئذ

تعريف يمكن ولذا الحرجة، بالزاوية الزاويةالسقوط:الحرجة أنها على

يقابلها والتي ضوئية كثافة األكبر الوسط في السقوط زاويةمقدارها ) انكسار 90زاوية °. ضوئية( كثافة األقل الوسط في

انعكاسا يحدث الحرجة الزاوية عن السقوط زاوية زادت وإذاللضوء داخليا Total internal reflectionكليا

زاوية تتساوى بحيث االنعكاس لقانوني كامل بشكل ويخضع. االنعكاس بزاوية السقوط

: االنكسار ومعامل الحرجة الزاوية بين العالقةsin θC=

n2

n1

حيثθC. الحرجة: الزاوية هيn1. األول: للوسط المطلق االنكسار معامل هوn2. الثاني: للوسط المطلق االنكسار معامل هو

فإن ) الهواء هو الثاني الوسط كان تصبح( n2=1وإذا وبذلكالعالقة:

sin θC=1n1

30


11F.22.5&6

[Type text]

االنعكاس على كتطبيق البصرية أو الضوئية األليافالكلي:

الضوئية؟ الليفة هي ماالشفاف ) الزجاج شفافة مادة من رفيعة أنبوية عن عبارة هي ) فإنه فتحتيها إحدى من الضوء يدخل عندما البالستيك أو

تكون ) حيث الداخلية الكلية االنعكاسات من مجموعة يعاني ) من يخرج حتى الحرجة الزاوية من أكبر السقوط زاوية

. لألنبوبة األخر الطرف

: الضوئية األلياف استخداماتالمعدة- 1 مثل إليها الوصول يصعب أماكن إلى الضوء نقل

الطبية المناظير عمل في الضوئية األلياف تستخدم ولذا. التشخيص في المستخدمة

2. الجراحية- العمليات إجراء في الليزر أشعة مع تستخدماالتصاالت- 3 مجال في األخيرة السنوات في تستخدم

اإلشارات بنقل الليزر أشعة من حزم تقوم حيث البعيدة،والموجات الكهربية بالتيارات نقلها من بدال الكهربية

شركات في قديما تستخدم كانت التي بالطرق الالسلكيةذات. ألياف بصناعة ميسورا التطبيق هذا أصبح وقد الهاتف

أكبر الضوئية الموجات تردد وألن الطاقة، في جدا صغير فاقدالالسلكية والموجات الكهربية التيارات تردد من جدا بكثير

وحدة في نقلها يمكن المعلومات من بكثير أكبر كمية فإنبما مقارنة زجاجية ليفة داخل بصرية حزمة بواسطة الزمن

تقليدية أسالك عبر ينقلالمصابيح- 4 صناعة في أحيانا الضوئية األلياف تستخدم

. األشجار وتزيين

الضوء :Light dispersionتشتتدرجات في األلوان اختالف بسبب ألوانه إلى الضوء فصل هو

. ) بعضها ) عن سرعتها وبالتالي الموجية وأطوالها انكسارهافإن: مثال زجاجي، منشور على أبيض ضوء سقوط عند

الموجي الطول قل كلما بحيث ألوان سبعة إلى يتحلل الضوء

31


( ) والنيلي) األزرق في كما للون االنكسار معامل زاداالنكسار( ) معامل قل الموجي الطول زاد وكلما والبنفسجي ) في( ) الضوء سرعة أن وبما األحمر اللون في كما للون

. سرعة تختلف لذا االنكسار معامل على تعتمد الوسطاأللوان وتظهر الضوء تشتت فيحدث الزجاج في األلوان

السبعة.

32


11F.22.5&6

[Type text]

: اللوني Chromatic aberrationالزيغ

المحدبة للعدسات دراستنا حسبتتجمع منها النافذة األشعة كل فإن

يحدث ما ولكن واحدة، نقطة فياألشعة أن األحيان أغلب في

العدسة حواف على الساقطةنقاط عند العدسة خلف تتجمع

. الشكل في كما مختلفةوبالتالي الثالثي المنشور عمل العدسة حواف تعمل بحيث

. هذه في الضوء فتشتت مختلفة موجية بأطوال ألوان تظهراللوني الزيغ عليه أطلق العدسة في عيبا يعتبر الحالة

Chromatic aberration.

سلبي تأثير وله وحيدة عدسة استخدام عند يحدث الزيغ وهذا. الكاميرا أو التلسكوب استخدام عند

اإلقالل طرق من كان ولقدهو اللوني الزيغ من

محدبة عدستين استخداماختالفهما بشرط ومقعرة

في كما االنكسار بمعاملالشكل.

يحدث الذي للضوء التشتت أن الحالة هذه في يحدث والذيالعدسة عبر الضوء تشتت يلغيه المحدبة العدسة خالل من

قيمة. يكون أن يجب المقعرة العدسة اختيار وعند المقعرةتبقى أن على يعمل الذي المدى في انكسارها معامل

التركيب هذا ويسمى األشعة، تجميع على تعمالن العدستانالاللونية بالعدسة .achromatic lensللعدستين

33


34

والبصريات Light and Opticsالضوءوالتشتت لالنكسار الطبيعية الظواهر


اآلتية الظواهر من كل والتشتت االنكسار بداللة :يفسر – - اللون السراب المطر قوس

للسماء .األزرقالظاهري والعمق الحقيقي العمق بين .يقارن

األساسية المصطلحاتقزح wobniaR قوس

الجوي الغالف انكسارgnihserfeR cirehpsomtA

egariM السرابtesnuS الغروب

والظاهري الحقيقي العمقhtped tnerappa dna laeR

[Type text]

المطر؟ قوس يتكون كيفنفس الضوء أشعة على السماء في المطر قطرات تحدثاألبيض الضوء بتشتيت قطرة كل تقوم حيث المنشور تأثير

) مسار ) تعترض عندما الطيف ألوان األساسية مكوناته إلىالقطرات هذه فتقوم الشمس من الصادر الضوء أشعة

. المطر قوس بتشكيلكما الكروي الشكل ذات واحدة قطرة لنأخذ ذلك ولتوضيح

عمل فكر تمثل القطرة هذه أدناه، الشكل في موضح هوالضوء من شعاع عليه يسقط عندما الزجاجي المنشور

. فاللون المعروفة السبعة الطيف ألوان إلى فيتشتتقطرة خالل من يعبر عندما كبيرة بزاوية ينحرف البنفسجي

الضوء من جزء فإن القطرة من الداخلي الجزء وعلى المطرالهواء إلى لينفذ ينعكس الباقي الجزء بينما الهواء إلى ينفذ

يدخل عندما أنه علميا ثبت ولقد للقطرة، األيسر الجانب منمن ينعكس ثم ينكسر فإنه مطر، قطرة في الشمس شعاع

. الطيف كألوان الضوء يظهر بحيث الماء نقطةبين االنعكاس زاوية تكون عندما األلوان رؤية ويمكن

األلوان هذه يشاهد من رؤية وخط المياه وقطرة الشمس40هي ) 42إلى( )° في( ° منخفضة الشمس تكون وعندما ،

ترتفع وعندما نسبيا، عاليا المطر قوس يظهر السماء،حيث السماء في منخفضا المطر قوس يظهر ألعلى الشمس

بزاوية ) 40يحتفظ 42إلى( )° زاوية(. ° تكون عندما ولكنمن ) أكثر األفق فوق 42الشمس قوس( ° رؤية يمكن ال

. يشاهده من رأس فوق تمر المطلوبة الزاوية ألن المطر

35


36


11F.22.7

[Type text]

السراب ظاهرة تتكون ؟كيفاالختالف بسبب تحدث طبيعية ظاهرة عن عبارة هو السراب

وحدوث األرض سطح من القريبة الهواء طبقات كثافة فيسقوط زاوية تزيد عندما إحداها في الداخلي الكلي االنعكاس

. الحرجة الزاوية عن فيها األشعةالطبقات حرارة درجة ترتفع الحرارة شديدة األيام في

كثافة عن كثافتها فتقل األرض، لسطح المالصقة الهوائيةمعامالت تكون أن ذلك على ويترتب تعلوها التي الطبقات

لذلك تحتها، التي تلك من أكبر العليا الهواء طبقات انكسارهذا فإن مثال نخلة قمة من صادرا ضوئيا شعاعا تتبعنا إذا

تقع التي الطبقة إلى العليا الطبقة من انتقاله عند الشعاعالطبقة هذه من انتقاله وعند العمود، عن مبتعدا ينكسر تحتها

الشعاع انحراف يزداد وهكذا انحرافه، يزداد تليها التي إلى مسارا متخذا المتتالية، الهواء طبقات خالل انتقاله أثناء

أكبر الطبقات إحدى في سقوطه زاوية تصبح وعندما منحنيا،الشعاع فإن تحتها، التي للطبقة بالنسبة الحرجة الزاوية من

أعلى إلى منحنيا مسارا متخذا كليا، انعكاسا ينعكس الضوئيامتداد على النخلة قمة صورة ترى التي العين إلى يصل حتىفيظن مقلوبة، صورتها رؤية يفسر وهذا يصلها، الذي الشعاع

. ماء هناك أن المراقب

37


11F.22.7

[Type text]

السماء ولون الجوي الغالفلألرض الجوي الغالف خالل مروره عند الشمس ضوء يتشتت

وأتربة أدخنة من الجوية والعوالق الهواء جزئيات بواسطةالضوء تشتت أن العلماء اكتشف ولقد عالقة، ورمال وأبخرة

الشمسية لألشعة الموجى الطول معكوس مع عامة يتناسببمعدل يتشتت األزرق الضوء أن بمعنى األرض، إلى الداخلة

الضوء من أكبر بمعدل يتشتت واألخير األصفر الضوء من أكبرالبنفسجية ) القصيرة الضوئية الموجات أن يعني وهذا األحمر، ) الصفراء الموجات تفوق بمعدالت تتشتت والزرقاء والنيليةالجزء. خالل زرقاء السماء تصبح السبب ولهذا والحمراء

حيث والغروب الشروق وقتي عدا فيما النهار، من األكبرلمرور نتيجة وذلك ومساء، صباحا األحمر الشفق يشاهدالقريبة الملوثة الجوى الغالف بطبقات الشمسية األشعة

يصلنا وال الضوئية الموجات تشتت من يزيد الذي األمر األفق،السماء تلون لذلك فيبدو الحمراء، الموجات إال الشمس من

. الغروب لحظة األحمر باللون

: شروقها قبل أو غروبها بعد الشمس مشاهدةالغازي الغالف على أشعتها تسقط الشمس غروب بعد

سطح من اقتربنا كلما كثافتها تقل طبقاته أن وبما لألرض،أن إلى متتالية انكسارات الشمس أشعة تعاني لذا األرض

الداخلي الكلي االنعكاس ظاهرة الطبقات إحدى عند تحدث. التالي الشكل في كما

المنعكسة األشعة امتدادات يرى األرض سطح من الناظر . ما نفسه وهذا غربت قد تكون حقيقة أنها مع الشمس فيرى

. شروقها قبل الشمس مشاهدة عند يحدث

38


39

والبصريات Light and Opticsالضوءوالرؤية البشرية noisiv dna eye namuH العين


العين أجزاء وظيفة .يفسرالعين في الصور تكون آلية .يفسر

عالجها وكيفية النظر عيوب أسباب .يفسر

. . الشيخوخي البصر مد أو البصر بقصر العين أمراض من النوع هذا سمي ولذلك األربعين، سن في هذا يحدث ما وعادة القراءة وبخاصة بوضوح، القريبة األشياء رؤية على قادر غير اإلنسان يصبح التكبيرية قوتها تغيير على وقدرتها مرونتها العين عدسة تفقد حين المسافات مختلف وعلى بوضوح شيء كل نرى البصر لمح وفي ، جدا القريب إلى جدا البعيد من نظرنا تحويل على قادرين يجعلنا الذي األمر الزمن، من لحظة خالل التكبيرية قوتها تغير أن وجل عز الله بقدرة لإلنسان الطبيعية العدسة .تستطيع

األساسية المصطلحاتaenroC القرنية

العين snel eyE عدسةالهدبي ydoB yrailiC الجسمsirI القزحية

الزجاجي الجسم ydoB suoertiV

العين تكيف snoitadommoccA

lipuP البؤبؤالنظر aipoyM قصر

النظر ciporepyH طول

[Type text]

: العين تركيبحوالي قطرها ويبلغ تقريبا الشكل كروية البشرية العين تبدو

(2.5 cm.)منها تتركب التي األساسية األجزاء يوضح التالي والشكل

العين.

: للعين األساسية األجزاء على نتعرف الشكل من( القرنيةcornea. العين(: من البارز الشفاف الجزء( العين في(: lensعدسة تشبه شفافة عدسة هي

. الجيلي قوامها( الهدبي تربط(: ciliary bodyالجسم عضالت هي

تحدب تغير وانبساطها انقباضها ويسبب بالعين العدسةيسبب وهذا البؤري بعدها يتغير وبالتالي العين عدسة

. العدسة قوة تغير( القزحيةIris :)العدسة أمام يوجد ملون رقيق غشاء

البلورية.( البؤبؤPupil :)ويعمل القزحية، في توجد صغيرة فتحة

يضيق النهار ففي للعين، الضوء دخول تنظيم علىيؤذيها، ال حتى للعين الداخلة الضوء كمية لتقليل البؤبؤ

بالدخول الضوء من كمية ألكبر ليسمح ليال يتسع بينما. الظالم في الرؤية لتحسين للعين

( الزجاجي شفاف(: vitreous Bodyالجسم سائل هو. العدسة خلف يوجد

40


41


11F.22.8اليسرى العين تراه مما شيئا ترى ال اليمنى الطائر فعين جانبيه، على وليس الرأس مقدمة في العينان تقع اإلنسان ففي العينين، موقع برقي األدنى الحيوانات عن اإلنسان .يتميز

له عمق ال مسطح المخلوقات هذه عالم فإن هذا وعلى الصورتين إحدى يهمل بل العينين من تصالن اللتين المختلفتين الصورتين مزج يستطيع ال الطائر مخ فإن وبالتالي اليسرى، العين تراه عما تماما يختلف للطائر اليمنى العين تراه فما ذلك .وعلىعمق أو وارتفاع وعرض طول لها أي مجسمة واحدة صورة في الصورتين هاتين مزج يمكنه هنا والمخ مختلفة، زاوية من الشيء ذات تريان العينين أن أي اليسرى العين تراه لما جدا مشابهة صورة اليمنى العين ترى أن الفرصة تتيح لإلنسان بالنسبة العينين موقع .ولكن

بعضها عن األشياء بعد يقدر أن بالعينين الموحد بالنظر اإلنسان يستطيع هذا .وعلى

[Type text]

: والرؤية العينتنكسر منه المنطلقة األشعة فإن العين، أمام جسم وضع إذا

بحيث العين، وعدسة الزجاجي والجسم القرنية بواسطةتؤدي فهي وبالتالي محدبة، عدسة عمل مجتمعة هذه تعمل

الشبكية، على مصغرة مقلوبة، حقيقية، صورة تكوين إلىعلى صورته تتكون أن يجب بوضوح الجسم نرى وحتى

البؤري البعد يتغير وأن بد ال هذا يحدث ولكي تماما، الشبكيةعن الهدبية العضالت خالل من ذلك ويتم العين، لعدسة

البشرية العين تتمكن ثم ومن وانبساطها، انقباضها طريق. مختلفة أبعاد على األجسام رؤية من

العين ) (:Accommodationتكيفللجسم الهدبية العضالت فإن القريبة لألجسام النظر عند

تحدب يزيد وبذلك العين عدسة على وتضغط تنقبض الهدبي.) قوتها ) تزداد البؤري بعدها ويقل العدسة

للجسم الهدبية العضالت تنبسط البعيدة ألجسام النظر عندلها البؤري والبعد قليال العدسة تحدب يكون وبذلك الهدبي،

.) قوتها ) تقل يمكن ما أكبرالعين ) بتكيف العين عدسة تغيير ،(Accommodationويسمى

أجسام رؤية السليمة العين تستطيع التكيف هذا وبفضلبين ) العين عن أبعادها 25تتراوح cm )،بوضوح النهاية ما إلى

هي ) الواضحة للرؤية القريبة النقطة مسافة تكون 25cmحيثالماالنهاية( ) هي الواضحة للرؤية البعيدة ويعرف( ∞والنقطة

المدى ) 25هذا cm−∞. البشرية( للعين السليمة الرؤية بمدى

مدى فيها يختلف حاالت هناك توجد هل ولكنالرؤية؟

42


وتعرف البشرية للعين الرؤية مدى فيها يختلف حاالت هناك. النظر وطول النظر بقصر

43


11F.22.8الطبية بالنظارات العالج

. . يلي كما وهي ذكرها بنا ويجدر إغفالها، نستطيع ال عيوبا لها فإن الطبية النظارة بها تتمتع التي المميزات من الرغم على طبيعي بشكل العملية حياتهم ممارسة على البشر من الماليين ساعدت قد الميزات بهذه الطبية النظارة أن شك وال لحظة أي في عنها التخلي سهولة إلى باإلضافة بغيرها، مقارنة ثمنها بسهولة،ورخص عليها الحصول إمكانية أهمها من والتي العالج وسائل من غيرها في تتوفر قد بها تتمتع لميزات وذلك ، شيوعا العالجية الوسائل أكثر من الطبية :النظارات - إلى تصل قد بنسبة المستخدمة العدسة نوع حسب تصغيرها أو المرئية الصورة تكبير على تعمل حيث للصورة، الحقيقي الحجم إعطاء 52عدم .%

- مشوشة بصورة األطراف .رؤية

الالصقة بالعدسات العالج : الشديد البصر حرج لتصحيح الصلبة العدسات تستخدم بينما الخفيف، البصر وحرج وقصره، النظر طول تقويم في منها اللينة وتستخدم وصلبة، لينة نوعان الالصقة والعدسات ينبغي كما استخدامها تم إذا وآمنة وقوية حادة رؤية توفر فهي االنكسارية، االنحرافات عالج وسائل إلى جديدة إضافة الالصقة العدسات .تعتبر

الالصقة العدسات عيوب :ومن - وتنظيفها لحفظها خاصة ومحاليل خاص وعاء إلى .بحاجة

- نهائيا العدسة استعمال عن التوقف إلى يؤدي قد مما بالحساسية العين . إصابة - بكتيرية قرحة إلى الخدش فيتحول وتكاثرها، الخدش منطقة إلى البكتيريا انتقال إلى يؤدي الذي األمر التركيب، خالل بخدش القرنية تصاب أن يحدث فقد تقرحها، أو القرنية .خدش

[Type text]

النظر ) (:Myopiaقصربوضوح البعيدة األجسام رؤية من يتمكنون ال أشخاص هناك

الماالنهاية، ليست للعين بالنسبة البعيدة النقطة أن أي ) والمصاب ) ، النظر قصر الحالة هذه في العين عيب ويسمى

بين المسافة أن أي نسبيا طويلة عينه تكون النظر بقصرالحالة في منها نسبيا أكبر تكون البلورية والعدسة الشبكية

الشبكية أمام البعيدة األجسام صور تتكون وبذلك الطبيعية. تماما الشبكية على وليس قليلة بمسافة

العين أمام نضعها مقعرة بعدسة نستعين العيب هذا ولتصحيحاألشعة تفريق على العدسة هذه فتعمل النظر بقصر المصابة

على الصور تتكون بحيث البعيدة األجسام من القادمة. تماما الشبكية

النظر ) (Hyperopiaطوليروا أن يستطيعون ال كثيرين أشخاصا هناك أن نالحظ

بعد ) على التي 25األجسام cm )لوضع يحتاجون بل بوضوحمن ) أكثر بعد على القريب 25الجسم cm. بوضوح( يروا حتى

بعد على تقع األشخاص لهؤالء القريبة النقطة أن هذا ومعنىمن ) 25أكثر cm.) النظر( ) طول العيب هذا ويسمى

. مناسبة محدبة عدسة باستعمال العيب هذا ويصحح

44


45


في االنتقال يمكنها كهرومغناطيسية موجات عن عبارة الضوء. جدا كبيرة بسرعة الفراغ

. الصوت من أسرع الضوء

لقانوني خاضعا عاكسا سطحا يقابل عندما ينعكس الضوء. والثاني األول االنعكاس

: المستوية بالمرآة المتكونة الصورة خواصعن- – – – الجسم بعد للجسم مساوية معكوسة تقديرية معتدلة

الجسم – بين الواصل الخط المرآة عن الصورة بعد يساوي المرآة. المرآة على عمودي والصورة

إلى شفاف وسط من انتقاله عند الضوء انحراف هو الضوء انكسار. الضوئية الكثافة في مختلف شفاف آخر وسط

: من الضوء ينتقل عندما العمود من مقتربا الضوئي الشعاع ينحرفo. ضوئية كثافة أكبر وسط إلى ضوئية كثافة أقل وسطo انكساره معامل وسط إلى أقل انكساره معامل وسط

أكبر.o الضوء سرعة وسط إلى أكبر فيه الضوء سرعة وسط

أقل فيهo

الضوء سرعة بين النسبة هو ما لوسط المطلق االنكسار معامل. الوسط هذا في الضوء وسرعة الوسط في

. االنكسار وزاوية السقوط زاوية بين العالقة يصف سنل قانون

األبيض الضوء ألوان تفرق كمنشور الصغيرة المطر قطرة تعمليكون القطرات من مجموعة في العملية هذه وتكرار الشمس من

. المطر بقوس يعرف ما

أكثر األرض من القريبة الهواء طبقات تكون عندما السراب يحدث. الجو في العليا الطبقات في الهواء طبقات من حرارة

واألخير األصفر الضوء من أكبر بمعدل يتشتت األزرق الضوء . الموجات أن يعنى هذا األحمر الضوء من أكبر بمعدل يتشتت

) بمعدالت ) تتشتت والزرقاء والنيلية البنفسجية القصيرة الضوئية . السماء تصبح السبب ولهذا والحمراء الصفراء الموجات تفوق

. النهار من األكبر الجزء خالل زرقاء

األشعة لمرور نتيجة وذلك ومساءا صباحا األحمر الشفق يشاهداألمر األفق، القريبة الملوثة الجوى الغالف بطبقات الشمسية

إال الشمس من يصلنا وال الضوئية الموجات تشتت من يزيد الذى

... أن تذكر

46


لحظة األحمر باللون السماء تلون لذلك فيبدو الحمراء، الموجاتالغروب.

47


(1): يأتي لما عللa.. تقديرية المستوية للمرآة المتكونة الصورةb.. معكوسة اإلسعاف سيارة على إسعاف كلمة تكتبc. يده وكأنها المستوية المرآة في اليسرى الشخص يد تظهر

اليمنى.d.( بعد على للنظر فحص يجرى أن العيون طبيب يستطيع

6m. فقط( أمتار ثالث طولها حجرة فيe. وسط إلى شفاف وسط من انتقاله عند الضوء انكسار

. الضوئية الكثافة في مختلف شفاف آخرf.. الحقيقي موضعه من أقرب المسبح قاع نرىg.. قياس وحدة له ليس االنكسار معاملh. يساوي أو من أكبر يكون وسط ألي االنكسار معامل

. الصحيح الواحد

المستوية؟ (2) بالمرآة المتكونة الصورة خواص هي ما

التقديرية؟ (3) أو التخيلية بالصورة المقصود ما

بزاوية )(4) عاكس سطح على سقط ضوئي 70شعاع مع( °االنعكاس؟ زاوية مقدار كم السطح،

زاوية (5) يصنع بحيث عاكس سطح على سقط ضوئي شعاع40مقدارها ) زاوية( ° تكون فكم السطح على العمودي معانعكاسه؟

الشكل (6) في المبينين للوسطين الضوئية الكثافة بين قارنالتالي.

هي )(7) الهواء في الضوء سرعة كانت 300إذا ،000 km/s )بينما هي ) الزجاج في الضوء 200سرعة ،000 km/s )حسب فا ،

. الزجاج انكسار معامل

هو )(8) للماس االنكسار معامل أن علمت احسب( 2.42إذا ، . الماس داخل الضوء سرعة

(9): يمكن ما أسرع فيها الضوء يسير التالية المواد أيa.( 1.33الماء)b.( 1.00الهواء)c.( 2.42الماس)d.( 1.52الزجاج)

48


وخرج (10) إليه دخل شعاع مسار عليه ووضح زجاجيا مكعبا ارسم. الحادثة االنكسارات موضحا منه

49


على (11) العمودي عن مبتعدا الضوئي الشعاع ينكسر متىالفاصل؟ السطح

زجاجي (12) لوح على ويسقط الهواء عبر ينتقل ضوئي شعاع30.0بزاوية ) ° . انكسار( معامل كان فإذا المقام العمود مع

.1.52الزجاج ) االنكسار( زاوية مقدار فاحسب

ليف (13) إلى الهواء من ينتقل عندما الضوء ينكسر كيف بينانكسار ) معامل له (.1.44بصري

الصحيح؟ (14) المنكسر الشعاع يمثل التالية األشعة من أي

(15): التالية العدسات من كل في األشعة مسارات أكمل

F’

FABC

50


اذكر (16) ثم التالية الحاالت من كل في تتكون التي الصورة ارسمخصائصها.

Date post:	09-Feb-2018
Category:	Documents
Upload:	truongduong
View:	228 times
Download:	2 times

10AP.5_29 Light and Optics - Web view11FP.3الضوء والبصريات Light and Optics[Type...

Documents