العلوم الفيزيائية — الضوء: انعكاس وانكسار الضوء — الثالثة متوسط — المنهاج الجزائري

الضوء: انعكاس وانكسار الضوء

الضوء هو إشعاع كهرومغناطيسي يمكن رؤيته بالعين المجردة. ينتشر الضوء في خطوط مستقيمة في الوسط المتجانس. في هذا الدرس سنتعرف على ظاهرتي الانعكاس والانكسار.

انعكاس الضوء

عند سقوط شعاع ضوئي على سطح عاكس (مرآة)، يرتد وفق قانونين:

• القانون الأول: الشعاع الساقط والشعاع المنعكس والعمود المقام عند نقطة السقوط تقع في مستوى واحد.
• القانون الثاني: زاوية السقوط = زاوية الانعكاس.

مثال 1: إذا سقط شعاع ضوئي على مرآة بزاوية 30° مع العمودي، فإن زاوية الانعكاس هي 30°.

انكسار الضوء

عند انتقال الضوء من وسط شفاف إلى آخر، يتغير اتجاه انتشاره، وتسمى هذه الظاهرة بالانكسار.

قانون سنيل – ديكارت: n₁ × sin(i₁) = n₂ × sin(i₂)

حيث n₁, n₂ معاملا انكسار الوسطين، و i₁, i₂ زاويتا السقوط والانكسار.

مثال 2: ينتقل الضوء من الهواء (n₁ = 1) إلى الماء (n₂ = 1.33). إذا كانت زاوية السقوط 45°، فما زاوية الانكسار؟
sin(i₂) = (1 × sin(45°)) / 1.33 = 0.707 / 1.33 = 0.532 → i₂ ≈ 32°

تطبيقات ظاهرتي الانعكاس والانكسار

• المرايا: تستخدم في السيارات والمنازل.
• العدسات: تستخدم في النظارات والمجاهر والتلسكوبات.
• الألياف البصرية: تعمل على مبدأ الانعكاس الكلي الداخلي.
• قوس قزح: ينتج عن انكسار وتحلل الضوء الأبيض في قطرات الماء.

تمارين

1. سقط شعاع ضوئي على مرآة بزاوية 40° مع سطح المرآة. احسب زاوية الانعكاس.
2. ينتقل ضوء من الماء (n = 1.33) إلى الهواء (n = 1). إذا كانت زاوية السقوط 30°، فاحسب زاوية الانكسار.
3. اشرح ظاهرة قوس قزح في ضوء ما درست.

للمزيد من الدروس الفيزيائية، راجعوا الهندسة في الفيزياء و تطبيقات طالس في الضوء.