البصريات الهندسية: قوانين الانعكاس والانكسار (سنيل ديكارت) والعدسات الرقيقة (المجمعة والمفرقة) مع تمارين بكالوريا محلولة — العلوم الفيزيائية — الثانية ثانوي — المنهاج الجزائري

البصريات الهندسية: قوانين الانعكاس والانكسار (سنيل ديكارت) والعدسات الرقيقة

📌 الأهداف التعليمية:

• فهم قوانين الانعكاس والانكسار للضوء
• تطبيق قانون سنيل ديكارت في حساب معامل الانكسار
• التعرف على العدسات الرقيقة وخصائصها
• استخدام العلاقة الأساسية للعدسات الرقيقة

📝 الشرح المبسط:

الانعكاس (Réflexion): ارتداد الضوء عند سقوطه على سطح مصقول. القانون الأول: زاوية السقوط = زاوية الانعكاس (i = r). القانون الثاني: الشعاع الساقط والشعاع المنعكس والعمود المقام في نقطة السقوط تقع في مستوى واحد.

الانكسار (Réfraction): تغير اتجاه انتشار الضوء عند عبوره السطح الفاصل بين وسطين شفافين مختلفين. قانون سنيل ديكارت: n₁ × sin(i) = n₂ × sin(r) حيث n₁ و n₂ معاملا انكسار الوسطين.

معامل الانكسار (n): n = c/v حيث c سرعة الضوء في الفراغ و v سرعته في الوسط. n(الهواء) ≈ 1، n(الماء) ≈ 1.33، n(الزجاج) ≈ 1.5.

العدسات الرقيقة (Lentilles minces):

• العدسة المجمعة (Convergente): سميكة في الوسط، تجمع الأشعة الضوئية.
• العدسة المفرقة (Divergente): رقيقة في الوسط، تفرق الأشعة الضوئية.

العلاقة الأساسية للعدسات الرقيقة: 1/f = 1/OA + 1/OA’ حيث f البعد البؤري، OA مسافة الجسم، OA’ مسافة الصورة.

التكبير (Grandissement): γ = OA’/OA = A’B’/AB

📐 أمثلة بكالوريا:

مثال: يسقط شعاع ضوئي من الهواء (n₁=1) على سطح ماء (n₂=1.33) بزاوية i=30°. أحسب زاوية الانكسار r.
الحل: sin(r) = (n₁ × sin(i)) / n₂ = (1 × 0.5) / 1.33 = 0.376. إذن r = sin⁻¹(0.376) ≈ 22°.

📝 تمارين محلولة:

التمرين (بكالوريا): عدسة مجمعة بعدها البؤري f = 10cm. وضع جسم على بعد OA = 25cm من العدسة. أحسب:
(أ) موقع الصورة OA’. (ب) التكبير γ.
الحل:
(أ) 1/OA’ = 1/f – 1/OA = 1/10 – 1/25 = (5-2)/50 = 3/50. إذن OA’ = 50/3 ≈ 16.67cm.
(ب) γ = OA’/OA = 16.67/25 = 0.667 (صورة مصغرة مقلوبة).

🔗 دروس مشابهة:

⊳ المكثفات (المواسعات) الكهربائية
⊳ التيار الكهربائي المتناوب الجيبي