معامل االنكسار هي نسبة سرعة الضوء في الفراغ إلى سرعته في المادة وهي )تساوي في الفراغ( c v () دائما أكبر من واحد الوسط الذي معامل انكساره كبير يقال عنه أكثف ضوئيا
قانون االنكسار الشعاع الساقط والشعاع المنكسر تقع السقوط نقطة على والعامود وزاويتا واحد مستوى في جميعها السقوط واالنكسار والوسطان تربطهم سنل )قانون العالقة :)Sell siθ siθ ()
تغير قيمة زاوية االنكسارحسب سرعة الضوء في الوسطين: (a): < therefore q >q (b): > therefore q <q
)( نيتقلاعلا نم و )( :ىلع لصحن ءوضلا ددرت ىقبي f l يجوملا هلوط ريغتي امنيب نيفلتخم نيطسو يف هلاقتنا دنع اتباث :v هتعرسو ءوضلا راسكنا Refractio of light v v v c ad v c λ λ λ f v
إذا يمكن كتابة قانون سنل بالصيغ التالية: siθ v λ siθ v λ
مثال 63.8m He-Ne ليزر شعاع موجة طول كان إذا هليوم-نيون هو هو فما.5 انكساره معامل زجاج في الموجي الطول هو وكم له التردد f v l 3x0 8 63.8x0 m/sec 9 m 4.74x0 4 Hz. 5 λ λ λ 63. 8 λ 4.9 m
4( عبر ضوء طوله الموجي 589 m خالل قطعة كوارتز معامل انكسارها.5 احسب: أ( سرعة الضوء. ب( طوله الموجي. ج( تردده. وذلك داخل قطعة الكوارتز
5( عبر ضوء طوله الموجي 436 m في الهواء خالل حوض ماء ).33=( الحوض الزجاجي ).5=( فكم الطول المجي لذلك الضوء في: أ( الماء ب( الزجاج ثم خرج خالل جدار
االنكسار من خالل متوازي مستطيالت الشعاع الساقط يوازي الشعاع النافذ زاوية االنكسار للشعاع النافذ تساوي زاوية السقوط أي أن : - - θ θ 3
الداخلي الكلي االنعكاس كلما زادت زاوية السقوط تزيد زاوية 90 قيمتها تصبح أن إلى االنكسار زاوية وبزيادة 4(. رقم )الشعاع كلي إنعكاس على نحصل السقوط داخلي )الشعاع Total iteral reflectio رقم 5(
الحرجة الزاوية Critical agle الحرجة الزاوية q c زاوية تعطي التي السقوط زاوية هي قدرها انكسار 90 الوسط في درجة أقل. انكسار معامل له الذي اآلخر جميع طاقة الساقط الضوء تنعكس عند siθ c الزاوية. هذه
االنعكاس الكلي الداخلي
االنعكاس في األلياف البصرية مثال لالنعكاس الكلي الداخلي
االنعكاس في الموشور مثال لالنعكاس الكلي الداخلي
6( كم مقدار الزاوية الحرجة لشعاع خارج من الزجاج إلى الماء إذا علمت أن معامل انكسار الزجاج.5 ومعامل انكسار الماء.33
فما هي الزاوية الحرجة للضوء عندما ينتقل من االلماس a =, d =.4 θ c si si a d.4 4.4 o 7( إذا كان معامل انكسار االلماس هو.4 إلى الهواء.
8( احسب الزاوية الحرجة للمواد التالية إذا كانت محاطة بالهواء: أ( الكوارتز )معامل انكساره.458( ب( زجاج الفلنت )معامل انكساره.66( ج( الثلج )معامل انكساره.309(
انكسار الضوء Refractio of light 9( يبعث جسم مضيء في قاع بركة ماء عمقها 50 cm أشعة ضوئية في جميع الجهات تكونت دائرة ضوئية على سطح الماء بسبب االنعكاس الداخلي واالنكسار لالشعة في الهواء احسب نصف قطر تلك الدائرة )معامل انكسار الماء.33(.
روشوملا للاخ ءوضلا راسكنا :لكشلا نم 3 θ 3 ) (θ 4 θ ) (θ δ 3 4 θ θ α α δ θ θ α θ θ α ءوضلا راسكنا Refractio of light
زاوية االنحراف الصغرى d m في وضع االنحراف األصغر فإن: θ θ 4 θ θ 3 ويكون الشعاع المنكسر داخل لموشور يوازي قاعدة الموشور
من الممكن كتابة معامل االنكسار بداللة زاوية االنحراف وزاوية رأس الموشور كالتالي: الصغرى d m si δ si m
التفريق خالل الموشور تختلف قيمة كال من معامل االنكسار وزاوية االنحراف حسب الطول الموجي كما في الشكل:
Light rays from a coi embedded i a plastic sphere form a virtual image betwee the surface of the object ad the sphere surface. Because the object is iside the sphere, the frot of the refractig surface is the iterior of the sphere.
تكون الصور بواسطة االنكسار عند السطوح الكروية العالقة بين بعد الجسم s وبعد الصورة s ونصف قطر التكور R وقانون التكبير يعطى بالعالقة: ومعاملي االنكسار يمكن كتابته بالعالقة: ' s s R M s s '
0( سقط شعاع ضوئي على منتصف احد اوجه منشور زجاجي متساوي الزوايا معامل انكساره.5 وبزاوية سقوط 30 o اتبع طريق الشعاع خالل الزجاج وأوجد زوايا السقوط واالنكسار عند كل سطح موضحا اجابتك بالرسم.
( احسب معامل انكسار مادة منشور متساوي الزوايا إذا كانت زاوية النهاية الصغرى لالنحراف له تساوي.38 o
3( ما هي أقل قيمة لمعامل انكسار مادة منشور قائم الزاوية زاوية راسه 45 o لكي ينحرف الشعاع الساقط بزاوية 90 o عن اتجاهه االصلي
6( منشور زجاجي زاوية رأسه 60 o ومعامل انكساره.5 أ( ما هي اقل قيمة لزاوية السقوط لشعاع يمكن ان ينفذ من الوجه اآلخر ب( كم قيمة زاوية السقوط التي عندها يخرج الشعاع بنفس قيمتها
احسب مقدار االتساع الزاوي للطوليين األحمر والبنفسجي للخطين األحمر هما:.330 و 9( سقط شعاع ضوئي أبيض على الماء بزاوية 60 o والبنفسجي في الماء إذا علمت أن معامل انكسار الماء.344 على الترتيب.
ومعامل.5 انكساره وبزاوية 0( سقط شعاع ضوئي من الهواء على لوح زجاجي سمكه 5 cm سقوط 30 o احسب مقدار انحراف الشعاع النافذ عن الشعاع الساقط.
وضع المتكونة قدره cm بعد الصورة 3( قضيب زجاجي معاما انكساره.5 طرفه محدب الشكل بنصف قطر تكور جسم امام هذا الطرف على امتداد محور القضيب وعلى بعد 6 cm منه احسب وأوصافها إذا كان الزجاج في: أ( الهواء ب( الماء )معامل االنكسار.33(
جامعة الملك سعود كلية العلوم قسم الفيزياء والفلك اختبار قصير Quiz - عندما نقول لوسط بأنه كثيف ضوئيا فإننا نقصد أن: أ( معامل انكساره صغير ب( معامل انكساره كبير ج( تتغير خالله سرعة الضوء د( الوسط شفاف - سقط شعاع ضوئي من الهواء على سطح سائل بزاوية سقوط قدرها 45 0 انكسار قدرها 8 0 كم قيمة معامل انكسار هذا السائل: أ(.506 ب( 0.664 ج(.333 د(.36 ثم انكسر من خالله بزاوية إذا كانت سرعة الضوء في مادة معينة هي المادة هو: أ( 0.80 ب(.5 0.80 من سرعة الضوء في الفراغ فإن معامل انكسار تلك ج(.33 د(.5-3 4- عندما يسقط ضوء من وسط معامل انكساره على وسط آخر معامل انكساره الكلي الداخلي هو: أ( = ب( = + ج( أكبر من د( أصغر من فإن شرط االنعكاس موشور متساوي األضالع سقط على أحد أوجهه شعاع بزاوية 40 0 فإذا كانت هذه الزاوية هي القيمة التي تحصل عندها الزاوية الصغرى لالنحراف d m فتكون زاوية الخروج من الضلع اآلخر للموشور: 0 0 ج( + d 0 40 د( 40 0 m أ( d m ب( -5