مفاهيم الوحدة
طول الموجة الصوتية: المسافة بين مركزي تضاغطين متتاليين أو تخلخلين متتاليين.
النغمات الموسيقية: أصوات ذات تردد منتظم ترتاح الأذن لسماعها.
درجة الصوت: خاصية تتميز بها الأذن بين طبقات الصوت الحادة أو الغليظة.
شدة الصوت: خاصية تميز بها الأذن بين الأصوات من حيث القوة أو الضعف.
قانون التربيع العكسي في الصوت: شدة الصوت عند نقطة ما تتناسب عكسياً مع مربع بُعدها عن مصدر الصوت.
نوع الصوت: خاصية تميز بها الأذن الأصوات من حيث طبيعة مصدرها حتى ولو كانت متساوية في الدرجة والشدة.
الموجات السمعية: موجات صوتية يتراوح ترددها بين 20هيرتز : 20 كيلو هيرنز).
الموجات دون السمعية: موجات صوتية يقل ترددها عن 20 هيرتز.
الموجات فوق السمعية: موجات صوتية يزيد ترددها عن 20 هيرتز.
انعكاس الصوت: ارتداد موجات الصوت إلي نفس جهة سقوطها عندما تقابل سطحاً عاكساً.
القانون الأول لإنعكاس الصوت: زاوية السقوط = زاوية الإنعكاس.
القانون الثاني لإنعكاس الصوت: الشعاع الصوتي الساقط والشعاع الصوتي المنعكس والعمود المقام من نقطة السقوط علي السطح العاكس, تقع جميعاً في مستوي واحد عمودي علي السطح العاكس.
صدي الصوت: ظاهرة تكرار سماع الصوت الأصلي نتيجة انعكاسة.
سرعة الصوت: المسافة التي تقطعها موجات الصوت في الثانية الواحدة.
موجات الضوء: موجات كهرومغناطيسية مستعرضة تتكون من قمم وقيعان وتنتشر في الفراغ بسرعة ثابتة مقدارها3 × 10 8 م/ث
سرعة الضوء: المسافة التي يقطعها الضوء في الثانية الواحدة.
شدة الإستضاءة: كمية الضوء الساقطة عمودياً علي وحدة المساحات من سطح ما في ثانية واحدة.
قانون التربيع العكسي في الضوء: شدة استضاءة سطح ما تتناسب عكسياً مع مربع المسافة بين السطح والمصدر الضوئي.
انعكاس الضوء: ارتداد موجات الضوء إلي نفس وسط السقوط عندما تقابل سطحاً عاكساً.
الإنعكاس الضوئي المنتظم: ارتداد الأشعة الضوئية في إتجاه واحد عندما تسقط علي سطح مصقول.
الإنعكاس الضوئي الغير منتظم: ارتداد الأشعة الضوئية في عدة إتجاهات عندما تسقط علي سطح خشن.
القانون الأول لإنعكاس الضوء: زاوية السقوط = زاوية الإنعكاس.
القانون الثاني لإنعكاس الصوت: الشعاع الضوئي الساقط والشعاع الصوتي المنعكس والعمود المقام من نقطة السقوط علي السطح العاكس, تقع جميعاً في مستوي واحد عمودي علي السطح العاكس.
زاوية الإنكسار: الزاوية المحصورة بين الشعاع الضوئي المنكسر والعمود المقام من نقطة السقوط علي السطح الفاصل.
زاوية الخروج: الزاوية المحصورة بين الشعاع الضوئي الخارج والعمود المقام من نقطة الخروج علي السطح الفاصل.
الكثافة الضوئية لوسط: قدرة الوسط علي كسر الأشعة الضوئية.
انكسار الضوء: تغير مسار الضوء عند إنتقاله من وسط شفاف إلي وسط شفاف أخر مختلف عنه في الكثافة الضوئية.
معامل الإنكسار المطلق لوسط: النسبة بين سرعة الضوء في الهواء إلي سرعته في هذا الوسط.
الزاوية الحرجة: زاوية سقوط في الوسط الأكبر كثافة ضوئية, تقابلها زاوية انكسار في الوسط الأقل كثافة ضوئية مقدارها 90°
الإنعكاس الكلي في الضوء: انعكاس الشعاع الضوئي عند سقوطه في الوسط الأكبر كثافة ضوئية بزاوية سقوط أكبر من الزاوية الحرجة لهذا الوسط.
ظاهرة السراب: ظاهرة طبيعية تحدث في المناطق الصحراوية وقت الظهيرة, تبدو فيها الأجسام علي جانبي الطريق وكأنها مقلوبة علي مسطح من المياه.
الدرس الأول:خصائص الموجات الصوتية
الصوت: هو مؤثر خارجى يؤثر على الأذن فيسبب الإحساس بالسمع.
كيف ينشأ الصوت؟ الصوت ينشأ نتيجة اهتزاز الأجسام المحدثة له،
وينقطع الصوت عند توقف هذه الأجسام عن الاهتزاز
الصوت عبارة عن أمواج ميكانيكية طولية تنتشر في الأوساط المادية علي هيئة كرات مركزها مصدر الصوت.
علل : يمكن سماع الصوت فى جميع الاتجاهات حول مصدره.
لأن الصوت ينتقل فى الهواء على شكل كرات مركزها مصدر الصوت.
كيف ينتقل الصوت؟ الصوت لا ينتقل فى الفراغ ولابد من وجود وسط مادى مثل الهواء لانتقال الصوت.
سرعة الصوت: هي المسافة التى تقطعها الموجات الصوتية فى الثانية الواحدة .
سرعة الصوت ( ع ) = ــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ
المسافة التى تقطعها الموجات = عدد الموجات × طول الموجة ( ل )
سرعة الصوت = ــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ × طول الموجة ( ل)
سرعة الصوت ( ع ) = التردد ( ت ) × الطول الموجى ( ل )
من الرسم المقابل :
ما نوع هذه الموجة؟
احسب سرعة الصوت إذا علمت ان تردد هذه الشوكة 1700 ذ /ث وطولها الموجى 0.2متر ؟
خصائص الموجات الصوتية:
تصنف الأصوات التي نسمعها إلي:
نغمات موسيقية: ذات تردد منتظم ترتاح لسماعها الأذن.
ضوضاء: غير منتظمة لا ترتاح لسماعها الأذن.
تستطيع الأذن أن تميز بين الأصوات المختلفة اعتمادا علي ثلاث عوامل هي:
درجة الصوت: هي الخاصية التي تميز بها الأذن بين الصوت الغليظ غير الحاد والصوت الرفيع الحاد.
تتوقف درجة الصوت علي تردد مصدره حيث:
o تزداد حدة الصوت بزيادة التردد.
o تقل غلظة التردد بنقص التردد.
أثبت العالم فيلكس سافار: أن درجة الصوت تعتمد على تردده. واستخدم لذلك جهاز يسمى "عجلة سافار".
لاحظ سافار أن :
عند ملامسة صفيحة معدنية مرنة لترس كثير الأسنان (أثناء دورانه) يعطي صوتاً أكثر حدة.
وعند ملامسته لترس قليل الأسنان يعطي صوت غليظ.
تزداد درجة الصوت بزيادة التردد والعكس صحيح.
التردد (ت) = عدد الدورات (د) r عدد أسنان الترس(ن)
الزمن بالثواني (ز)
مثال : أحسب تردد الصوت الناتج عن ملامسة صفيحة مرنة لترس في عجلة سافار عدد أسنانه 60 سنا، عندما تدار العجلة بسرعة 600 دورة / دقيقة
شدة الصوت: هي الخاصية التي تفرق بها الأذن بين الأصوات من حيث شديد أم ضعيف أو عال أم منخفض.
مقياس شدة الضوضاء: تقاس شدة الضوضاء بوحدة تسمى " الديسيبل"
مقياس الديسيبل : هو مقياس شدة الضوضاء ويمتد ما بين ( الصفر – 120 ديسيبل )
لكي يعيش الإنسان فى جو مناسب فإنه يجب ألا تزيد فيه الضوضاء عن 70 ديسيبل .
العوامل التي تؤثر على شدة الصوت :
المسافة بين الأذن ومصدر الصوت (ف)
شدة الصوت تضعف تدريجيا كلما ابتعدنا عن مصدره.
قانون التربيع العكس في الصوت : ينص على: "شدة الصوت عند نقطة تتناسب عكسياً مع مربع بعد هذه النقطة عن مصدر الصوت"
سعة الاهتزازة (الذبذبة) لمصدر الصوت.
شدة الصوت تتناسب طرديا مع مربع سعة الاهتزازة
كثافة الوسط الذي ينتقل من خلاله.
شدة الصوت تتناسب طردياً مع كثافة مادة الوسط".
ملامسة مصدر الصوت لجسم رنان (مساحة السطح المهتز)
شدة الصوت تزداد بملامسة مصدر الصوت لجسم رنان
أي بزيادة مساحة سطح الجسم المهتز".
اتجاه الرياح:
تزداد شدة الصوت عندما يكون الصوت الواصل إلينا مع اتجاه الرياح والعكس صحيح.
نوع الصوت : الخاصية التي تميز بها الأذن الأصوات من حيث مصدرها ولو كانت متساوية في الشدة والدرجة.
ومن هنا : فإن إذن الإنسان تستطيع التمييز بين صوت الموسيقى الصادر من آلة الجيتار عن الصوت الصادر من الكمان حتى لو كان الصوتين متساويين في الشدة والدرجة.
سبب معرفة وتمييز الأصوات المتساوية في الشدة والدرجة :
مصادر الصوت المختلفة عندما تهتز يصدر عنها نغمة أساسية.
يصاحب هذه النغمة نغمات أخرى أقل منها في الشدة وأعلى منها في الدرجة (التردد) تسمى بالنغمات التوافقية.
هذه النغمات التوافقية المصاحبة تختلف من آلة لأخرى مما يؤدي إلى اختلاف النغمات المسموعة والتي تتفق في الدرجة أو التردد.
شدة الصوت درجة الصوت نوع الصوت
هي الخاصية التي تستطيع الأذن من خلالها التمييز بين الأصوات القوية و الضعيفة. وتتأثر بعاملين هما :
1- حجم الجسم المصوت .
2- بعد الجسم المصوت عن السامع
مثال : التمييز بين صوت السيارة وصوت الطائرة هي الخاصية التي تستطيع الأذن من خلالها التمييز بين الأصوات الغليظة والأصوات الحادة
مثال : التمييز بين الصوت الرجل الغليظ وصوت والمرأة الحاد هي الخاصية التي تستطيع الأذن من خلالها التمييز بين أصوات متساوية في الشدة والدرجة ولكنها مختلفة المصدر من خلال النغمة التي تميزه.
مثال : يمكننا التمييز بين صوتي مؤذنين
مقارنة الموجات الصوتية تبعاً لتردداتها
يمكن تقسيم الموجات الصوتية حسب سماعها إلى ثلاثة أنواع :
موجات تحت سمعية موجات سمعية موجات فوق سمعية
ذات تردد منخفض
ترددها أقل من 20 هيرتز
ولا تستطيع أذن الأنسان إدراكها أو التاثر بها ترددها من 20 ـــــ 20 ألف هيرتز
ويمكن للأذن التاثر بها ترددها عالي
أعلى من 20ألف هيرتز
ولا يمكن لأذن الأنسان التاثر بها .
ظروف حدوث الصوت: يحدث الصوت نتيجة اهتزاز الأجسام وتحركها.
كيف ينتقل الصوت ؟ ينتقل على شكل موجات صوتية (( سلسلة من التضاغط والتخلخل )).
ما نوع موجات الصوت ؟ موجات طولية .
هل ينتقل الصوت في الفراغ ؟ لا بل يحتاج إلى وسط مادي لانتقاله.
الدرس الثاني:انعكاس الموجات الصوتية
انعكاس الصوت : ارتداد موجات الصوت إلى نفس الوسط عندما يقابلها سطح عاكس
(لوح معدني أو أي جسم صلب)
قانوني انعكاس الصوت :
القانون الأول : زاوية السقوط = زاوية الانعكاس.
القانون الثاني : الشعاع الصوتي الساقط والشعاع الصوتي المنعكس والعمود المقام من نقطة السقوط على السطح العاكس يقعوا جميعاً في مستوى واحد عمودي على السطح العاكس.
ينعكس الصوت على الأسطح الصلبة وعندما يعاد سماعه مرة ثانية تسمى ظاهرة انعكاس الصوت بالصدى
صدى الصوت / هو تكرار سماع الصوت الأصلى نتيجة إنعكاسه.
علل : يجب أن تكون المسافة بين مصدر الصوت والسطح العاكس لا تقل عن 17 متر.
لأن الأذن لا تستطيع سماع الصوت مرة ثانية إلا بعد مضى 0.1 ثانية.
شروط حدوث صدى الصوت :
وجود سطح عاكس مساحته كبيرة. مثل الجبال والحوائط والجدران المرتفعة والمسطحات المائية.
ألا تقل المسافة بين مصدر الصوت والسطح العاكس عن 17 متر.
ألا يقل الزمن بين سماع الصوت الأصلي وصداه عن 10/1 ثانية.
علل : يجب أن تكون المسافة بين مصدر الصوت والسطح العاكس لا تقل عن 17 متر.
الحل : لأن الأذن لا تستطيع سماع الصوت مرة ثانية إلا بعد مضى 0.1 ثانية.
تطبيقات حياتية لصدي الصوت
1. تعيين سرعة الصوت في الهواء:
الوقوف بعيداً عن حائل وإصدار صوت.
تسجيل الزمن بين إصدار الصوت وسماعه بالثانية.
تكرار ما سبق عدة مرات.
تعيين متوسط قيمة الزمن.
** وقف رجل على بعد 680 متر من جبل واصدر صوتا احسب الزمن اللازم ليسمع صداه علما بان
سرعة الصوت في الهواء =340 متر/ث ؟
ز = ـــــــــــــ = ---------- = 4 ثواني
** وقف شخص على مسافة من جبل واصدر صوتا سمع صداه بعد 3 ثواني وكانت سرعة الصوت في
الهواء = 340 متر / ث احسب المسافة بين الشخص والجبل ؟
ف = ــــــــــ = = متر
2. تركيز الصوت:
عندما ينعكس الصوت علي سطح مقعر فإن الموجات الصوتية تتجمع في نقطة تعرف ببؤرة السطح مما يؤدي إلي تقوية الصوت
علل: تزود دور العبادة والقاعات الكبرى بجدران وأسقف مقعرة: لتركيز الصوت في نقاط معينة مما يزيد من وضوحه.
علل: يتميز ثعلب الفنك بقدرة سمعية عالية: بسبب تقعر أذن ثعلب الفنك الذي يعمل علي تركيز الأصوات التي يستقبلها.
علل: أذن الإنسان مقعرة. لان الأسطح المقعرة تجمع الموجات الصوتية
فتزيد من شدتها .
3. تقدير عمق البحر و مناطق تجمع أسراب الأسماك تحت سطح البحر.
تستخدم لذلك الموجات فوق السمعية ( ذات التردد العالى الذى يزيد على 20الف ذ/ث )
يثبت في قاع السفينة جهاز سونار لإصدار الموجات فوق السمعية.
يثبت أيضاً جهاز هيدروفون لاستقبال الموجات المنعكسه بعد إرتدادها عن قاع البحر أو سرب الأسماك.
في تجربة لقياس عمق بحر ، رصدت الأمواج الصوتية المنعكسة بعد 3 ثواني من إصدارها ، فإذا كانت سرعـــــة الصوت في الماء 1430 م / ث ، فإن عمق البحر يساوي ......................
الحل :
ف = ــــــــــ = 1430 × ــــــــــ = 2145 متر
4- الكشف عن عيوب الصناعة:
يمكن الكشف عن الشروخ والثقوب والفقاعات الهوائية والمناطق التي لم يكتمل لحامها بإمرار موجات فوق سمعية علي المادة المراد فحصها حيث يستدل علي وجود عيب في صناعتها عند إختلاف شدة الموجات المنعكسة.
تسلط الأمواج على السبيكة وتستقبل الموجات المنعكسة ويتم التعرف على مواضع اللحام أو الفراغات الموجودة بالمعدن (من خلال شدة الموجات المنعكسة)
5. الفحوصات الطبية:
تستخدم في تحديد نوع الجنين وحالته الصحية وذلك يعتمد علي اختلاف أجزاء الجسم المختلفة في قدرتها علي عكس الموجات فوق السمعية.
الخفاش الذي يستطيع الطيران ليلاً دون أن يصطدم بأي شيء.
الطريقة : يصدر الخفاش موجات فوق سمعية (50 : 100 كيلو هيرتز)عندما تنعكس من أسطح أو حواجز يستقبلها الخفاش فيحدد مكان الفريسة.
بنفس الطريقة يتجنب الدولفين العوائق التي تعترض طريقة.
أكتب المصطلح العلمى الدال على العبارات الآتية :
وحدة قياس شدة الضوضاء. ( ............................ )
تكرار سماع الصوت نتيجة انعكاسه . ( ............................ )
ظاهرة تساعد الخفاش على الطيران . ( ............................ )
زاوية السقوط = زاوية الانعكاس. ( ........................... )
أكمل ما يأتي:
تقدر سرعة الصوت بوحدة.....................
الفترة الزمنية بين سماع الصوت الأصلى وسماع صدى الصوت للإنسان يجب آلا تقل عن ........... ثانية
عندما تقابل الموجات الصوتية سطحاً عاكساً فإنها ........ إلي نفس الوسط فيما يعرف بظاهرة ..........
اختر الإجابة الصحيحة مما بين القوسين:
إذا كانت الزاوية المحصورة بين الشعاع الساقط والشعاع المنعكس60 تكون زاوية السقوط ..............
( 60 ــ 30 ــ 50 ــ 90 )
في تجربة لقياس عمق البحر سمع الصوت المنعكس بعد4ثوانى، فإذا كانت سرعة الصوت في الماء 1320م/ث فإن عمق البحر يساوى........... (660م ــ 5.28كم ــ 3960م ــ 2.64كم)
زاوية السقوط ............... زاوية الانعكاس ( تساوي ـــ أقل ـــ أكبر )
لكي يحدث صدي للصوت لابد ألا تقل المسافة بين المصدر والسطح العاكس عن.............. متر
( 17ـــ 27ـــ 37 ــ 48)
5. من الحيوانات التي تطلق موجات فوق السمعية................ ( القط ـ الخفاش ـ الأسد ــ العصافير)
علل لما يأتى:
وجود القباب فى وسط المساجد.
يجب أن تكون المسافة بين مصدر الصوت والسطح العاكس لا تقل عن 17 متر.
تستطيع الخفافيش الطيران بالليل دون ان تصطدم بالحواجز.
ــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ
جلس شخص على فوهة بئر واطلق مقذوف ناري سمع صداه بعد 4 ثانية ، احسب عمق البئر إذا علمت
أن سرعة الصوت فى الهواء = 340متر /الثانية.
ـــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ
في تجربة لقياس عمق بحر ، رصدت الأمواج الصوتية المنعكسة بعد 3 ثواني من إصدارها ، فإذا كانت سرعـــــة الصوت في الماء 1430 م / ث ، احسب عمق عمق البحر .
ـــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ
وقف صياد بين جبلين وكان اقرب لأحدهما عن الأخر وأطلق عيار ناري فسمع صوت الطلق الناري مرتين الأولى بعد 1.4 ثانية والمرة الثانية بعد ثانية من سماع الصوت الأول احسب بعد الصياد عن كل جبل إذا علمت أن سرعة الصوت في الهواء =340 م/ث .
الدرس الثالث: الطبيعة الموجية للضوء
الطيف الكهرومغنطيسي يتكون من نطاقات من الأطوال الموجية المختلفة.
الضوء المرئي هو أحد مكونات الطيف الكهرومغناطيسي ، يمكن العين البشرية أن تراه إذا وقعت طول موجته بين نحو 700 نانومتر (الضوء الأحمر) و380 نانومتر (الضوء البنفسجي )،
سرعة الضوء: هى المسافة التى يقطعها الضوء فى الثانية الواحدة.
تحليل الضوء الأبيض:
يتكون الضوء الأبيض من خليط من سبعة ألوان تعرف بألوان الطيف.
يستخدم المنشور الثلاثي في تحليل الضوء الأبيض إلي ألوان الطيف.
ألوان الطيف المرئي وهى: الأحمر – البرتقالى – الأصفر – الأخضر – الأزرق – النيلى – البنفسجى
اللون الأحمر أقل الألوان في زاوية انحراف. وأقلها تردد
اللون البنفسجى أكبرها زاوية انحراف. وأعلاها تردد.
طاقة فوتون الضوء الأحمر أقل من طاقة فوتون اللون البنفسجي (علل) لأن طاقة الفوتون تتناسب طردياً مع تردده.
وصف الألماني ماكس بلانك 1900 م الضوء انه تيارات من جسيمات تسمى كمات ،والفوتون كم من الطاقة الكهرومغنطيسية.
تقسم الأوساط تبعاً لقابليتها لنفاذ الضوء إلي:
وسط شفاف: يسمح بمرور الضوء خلاله مثل الهواء النقي والماء النقي.
وسط شبه شفاف: يسمح بنفاذ جزء من الضوء ويمتص الجزء الأخر مثل الزجاج المصنفر.
وسط معتم: لا يسمح بمرور الضوء من خلاله مثل ورق الشجر واللبن.
زيادة سمك الوسط الشفاف يقلل من نفاذية الضوء خلاله.
ينتقل الضوء في الأوساط الشفافة في خطوط مستقيمة ويمكن التحكم في سمكها.
شدة الإستضاءة
شدة الإستضاءة: كمية الضوء الساقطة عمودياً علي وحدة المساحات من السطح في الثانية الواحدة.
تقل شدة الإستضاءة بزيادة المسافة بين السطح وبين المصدر الضوئي.
قانون التربيع العكسي في الضوء: شدة استضاءة سطح ما تتناسب عكسياً مع مربع المسافة بين السطح والمصدر الضوئي.
الدرس الرابع
انعكاس وانكسار الضوء
انعكاس الضوء : ارتداد الأشعة الضوئية في نفس الوسط عندما تقابل سطحا عاكسا
الشعاع الساقط هو الشعاع الذي يصل إلى السطح العاكس و الشعاع المنعكس هو الشعاع الذي يرتد عن السطح العاكس
نوعا انعكاس الضوء:
الانعكاس المنتظم: ترتد الأشعة الضوئية في اتجاه واحد عندما تسقط علي سطح مصقول كسطح مرآة مستوية أو الفويل.
الانعكاس غير المنتظم: ترتد الأشعة الضوئية في عدة اتجاهات عندما تسقط علي سطح خشن كسطح ورقة أو جلد
قانونا الانعكاس:
القانون الأول: زاوية السقوط = زاوية الانعكاس
القانون الثاني الشعاع الضوئي الساقط والشعاع الضوئي المنعكس والعمود المقام من نقطة السقوط على السطح العاكس تقع جميعا في مستوى واحد عمودي على السطح العاكس.
عندما يسقط الشعاع الضوئي عمودياً علي سطح عاكس فإنه يرتد علي نفسه (علل) لأن زاوية السقوط تساوي زاوية الانعكاس تساوي صفر.
تطبيقات علي انعكاس الضوء:
1- جهاز البريسكوب: يتكون من أنبوب طويل بمرآتين عاكستين عند طرفيه بحيث يكون السطحان العاكسان متوازيين توازيًا تامًّا دقيقًا، ومثبتين بزاوية مقدارها 45° على محور الأنبوب.
في الغواصات، يستطيع الضبّاط وهم في أعماق المياه أن يشاهدوا الأحداث التي تدور على السطح، كما يستطيعون تحرِّي أهدافهم وتحديد وجهاتهم. وبالاستعانة به أيضًا، يستطيع القادة الميدانيون أن يوجِّهُوا عملياتهم القتالية من داخل دباباتهم دون اللجوء إلى الخروج منها. وفي مراقبة التفاعلات الكيميائية الخطيرة في المعمل.
2- الألياف الضوئية: الألياف الضوئية عبارة عن خيوط رفيعة وطويلة من الزجاج النقي بسمك شعرة الرأس، وتتجمع في شكل شعيرات تسمى أليافا ضوئية، وتستخدم في نقل الإشارات الضوئية عبر المسافات الطويلة. تدخل في المناظير الطبية المستخدمة في تشخيص بعض الأمراض وإجراء بعض العمليات الخطيرة بدون جراحة بواسطة أشعة الليزر.
انكسار الضوء
انكسار الضوء: هو تغير اتجاه الشعاع الضوئي عندما يجتاز السطح الفاصل بين وسطين شفافين مختلفين.
السطح الفاصل هو السطح الذي يفصل بين وسطين شفافين مختلفين في الكثافة الضوئية
الكثافة الضوئية لوسط ما هي قدرة الوسط على كسر الأشعة الضوئية عند نفاذها فيه وتختلف من وسط لأخر لاختلاف سرعة الضوء
الشعاع الضوئي الساقط هو الشعاع المتجه إلى السطح الفاصل ويقابله في نقطة السقوط
زاوية السقوط: هي الزاوية المحصورة بين الشعاع الساقط والعمود المقام من نقطة السقوط على السطح الفاصل.
الشعاع الضوئي المنكسر هو المسار الجديد للشعاع الضوئي في الوسط الثاني بعد نفاه من السطح الفاصل
زاوية الانكسار هي الزاوية المحصورة بين الشعاع المنكسر والعمود المقام من نقطة السقوط على السطح الفاصل
زاوية الخروج: هي الزاوية المحصورة بين الشعاع الخارج والعمود المقام من نقطة الخروج على السطح الفاصل
قانونا الانكسار
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
معامل الانكسار المطلق بين وسطين: هو النسبة بين سرعة الضوء في الهواء وسرعته في أي وسط شفاف أخر.
بزيادة زاوية السقوط تزداد زاوية الانكسار ولكن ليس بصورة متناسبة
معامل الانكسار المطلق لأي وسط شفاف أكبر من الواحد الصحيح لأن سرعة الضوء في الهواء تكون دائماً أكبر من سرعته في أي وسك شفاف أخر.
الكثافة الضوئية الكبيرة تعني أن معامل الانكسار المطلق كبير.
احسب سرعة الضوء في الزجاج إذا كانت سرعته في الهواء 3 × 10 8 م∕ ث ومعامل الانكسار المطلق للزجاج 1.5.
الزاوية الحرجة الانعكاس الكلي
تزداد زاوية الانكسار بزيادة السقوط وعندما تقابل زاوية السقوط الشعاع في الماء زاوية الانكسار في الهواء مقدارها 90 درجة فان الشعاع الساقط ينزلق على سطح الماء ولا ينكسر في الهواء.هذه الزاوية يطلق عليها اسم
الزاوية الحرجة : هي زاوية سقوط فى الوسط الأكبر كثافة ضوئية ( الأكبر في معامل الانكسار) تقابلها زاوية انكسار في الوسط الأقل كثافة ضوئية ( الأقل في معامل الانكسار) تساوى 90° درجة .
الانعكاس الكلى إذا زادت زاوية السقوط فى الوسط الأكبر فى معامل الانكسار عن الزاوية الحرجة فإن الضوء الساقط لا ينتقل إلى الوسط الآخر إنما ينعكس إلى نفس الوسط الساقط منه بحيث تكون زاوية الانعكاس تساوى زاوية السقوط.
تحدث ظاهرة الانعكاس الكلى فقط عند انتقال الضوء من الوسط الأكبر في معامل الانكسار إلى الوسط الأقل فى معامل الانكسار و لا تحدث في الحالة العكسية .
و تعتمد قيمة الزاوية الحرجة لوسط ما على معامل انكسار كل من وسطى السقوط و الانكسار.
1- رؤية الأجسام في غير أشكالها الطبيعية:
يظهر الجزء المغمور في الماء وكأنه مكسور نتيجة انكسار الأشعة الضوئية الصادرة من الجزء المغمور.
2- رؤية الأجسام في غير مواضعها الحقيقية
اذا نظر شخص من فوق سطح الماء إلى جسم فى الماء فإنه يرى الجسم على عمق أقل من العمق الحقيقي و السبب فى ذلك هو أن الضوء الصادر من الجسم سينكسـر عند انتقاله إلى الهواء مبتعدا عن العمـود المقام و يوضح الشكل (a) مسار الأشعة الصادرة من الصندوق . و لما كانت العين ترى صـورة الجسم على امتداد الأشعة الواصلة إليها فإنها ترى صورة تقديرية ( ظاهرية ) للصندوق على عمق ظاهرى أقل من العمق الحقيقى .
3- السراب: هو نوع من الوهم البصري. ويحدث في فصل الصيف وقت الظهيرة قد تبدو الأشياء وكأنها مقلوبة علي مسطح من المياه.
يسخن الهواء الطرق الصحراوية وقت الظهيرة بتيارات الحمل مكوناً عدة طبقات هوائية مختلفة في درجات الحرارة وتنكسر الأشعة الصادرة عن الجسم عدة انكسارات متتالية عند انتقالها من الطبقات العليا الباردة إلي الطبقات السفلي الساخنة, وعند 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.
الموضوع : منهج العلوم كله ومفاهيمه بور بوينت المصدر : منتديات اضواء الاسلام الكاتب: محمد شريف
موضوع: منهج العلوم كله ومفاهيمه بور بوينت 
الإثنين أبريل 26, 2010 6:39 pm
