مصباح كهربائي مجال الظواهر الضوئية

اختلاف منظر الشيء باختلاف زوايا النظر

1 ـ دور العين في الرؤية : العين عضو حساس للأشعة الضوئية نتيجة وجود خلايا عصبية في شبكية العين وعن طريق قسم معين من الدماغ نشاهد الأجسام .

منبع ضوئي ضوء الجسم العين المخ

2 ـ الانتشار المستقيم للضوء : ينتشر الشعاع الضوئي في خط مستقيم في الفراغ أو في كل وسط شفاف ومتجانس وينتشر من المنبع نحو جهة انتشار الضوء. شعاع الضوء ينتشر في خط مستقيم من المنبع الضوئي الشمس أحد المنابع الضوئية

الحزمة الضوئية : هي مجموعة من الأشعة الضوئية متوازية متقاربة متباعدة

متوازية عدسة متقاربة متباعدة عن طريق عدسة محدبة يمكن الحصول على الأنواع الثلاثة من الحزم الضوئية

زاوية النظر : حين تنظر العين O إلى جسم خطي AB : ـ نسمي الزاوية α المحصورة بين الشعاعين الضوئيين OA و OB زاوية النظر B α O A

إن زاوية النظر هي التي تحدد الأبعاد الظاهرية للأجسام , فالشمس أو القمر لهما أبعاد ضخمة جدا ولكننا نراهما فقط بحيث يمكن تغطيتهما براحة اليد أو بقرص عملة نقدية صغيرة والسبب في ذلك هو أنهما بعيدان جدا عنا . الشمس O α قطعة نقدية العين ترى الشمس والقطعة النقدية بنفس الحجم لأن لهما نفس زاوية النظر α

العلاقة بين الطول الحقيقي للجسم المشاهد وبعده عن العين وزاوية النظر نسمي الطول الحقيقي للجسم L نسمي بعد الجسم عن العين d ونحسب زاوية النظر α وذلك بحساب ظلها وفق العلاقة :   L ـــــــــــــــــــــــــــــ = α tan d

كيف نحدد زاوية النظر لجسم بعيد عنا بعدا كبيرا مثل الشمس ؟ نأتي بقرص قطره 10 cm ونحاول وضعه بين العين والشمس بحيث يغطيها تماما , ثم نحسب البعد بين هذا القرص والعين ( مثلا 80 cm ( الشمس القرص 10 cm α O 80 cm نحسب زاوية النظر α من خلال حساب ظلها أي المقابل (قطر القرص 10cm) على المجاور( بعده عن العين 80 cm )

نحسب قطر الشمس بتطبيق علاقة طالس كيف نحدد زاوية النظر لجسم بعيد عنا بعدا كبيرا مثل الشمس ؟ نأتي بقرص قطره 10 cm ونحاول وضعه بين العين والشمس بحيث يغطيها تماما , ثم نحسب البعد بين هذا القرص والعين ( مثلا 80 cm ( القرص الشمس 10 cm α O 80 cm نحسب قطر الشمس بتطبيق علاقة طالس

علاقة طالس A B O D C A C = = A D B C B D

الصورة الافتراضية المعطاة بمرآة مستوية الخيال

المرآة المستوية هي كل سطح مستو عاكس للضوء سطح الماء المستوي مرآة M H 2 O المرآة العادية وسطح الماء يعتبران مرآة مستوية

O مرآة M A` A خيال النقطة A` الذي تشاهده العين O نقطة حقيقية A ترى العين O صورة النقطة A على المرآة المستوية M في نقطة متخيلة A` تكون مناظرة للنقطة A بالنسبة للمرآة M

O مرآة M صورة الدراج (الخيال ) دراج حقيقي يمر أمام مرآة

صورة بيت على صفحة الماء ( وهي تمثل مرآة مستوية ) تبدوان وكأنهما بيتان حقيقيان لهما نفس الأبعاد فقط مقلوبان .

تفسير تشكل الصورة الافتراضية لمرآة مستوية أو الانعكاس

الناظم هو المستقيم العمودي على مستوى المرآة المستوية مرآة M الناظم هو المستقيم العمودي على مستوى المرآة المستوية

الناظم مرآة M شاقولية مرآة M أفقية الناظم

الانعكاس إذا ورد شعاع ضوئي من منبع ضوئي S إلى سطح عاكس في النقطة I فسينتج عنه شعاع منعكس IR بحيث يظهر وكأنه صادر من نقطة S` المناظرة للنقطة S بالنسبة للسطح العاكس .

R O S مرآة M I النقطة S` الصورة الافتراضية للنقطة S بالنسبة للعين O الموجودة في النقطة R S`

ـ نسمي الشعاع SI الشعاع الوارد R S مرآة M I ـ نسمي الشعاع SI الشعاع الوارد ـ نسمي الشعاع IR الشعاع المنعكس

r i ـ زاوية الورود هي الزاوية المحصورة بين الشعاع الوارد والناظم S R r شعاع وارد i شعاع منعكس مرآة M I ـ زاوية الورود هي الزاوية المحصورة بين الشعاع الوارد والناظم زاوية الانعكاس هي الزاوية المحصورة بين الناظم والشعاع المنعكس

قانونا الانعكاس

قانون الانعكاس الأول قانون الانعكاس الثاني إن المستوي نفسه يشمل الشعاع الوارد والناظم و الشعاع المنعكس على السطح العاكس . قانون الانعكاس الثاني زاوية الورود تساوي زاوية الانعكاس بالنسبة للناظم .

مبدأ رجعان الضوء إذا عاد الضوء من نقطة وصوله بعد انعكاسه فإنه سيصل إلى نفس نقطة انطلاقه قبل انعكاسه أي إلى نفس نقطة المنبع الضوئي الذي صدر منه .

مجال المرآة المستوية

مجال المرآة المستوية : بالنسبة إلى عين تقع في مكان محدد أمام مرآة مستوية يكون مجال هذه المرآة هو الجزء من الفضاء الذي يكون بإمكان العين أن تراه نتيجة الانعكاس عبر هذه المرآة . ـ إن مجال المرآة المستوية يتعلق بشكل المرآة وأبعادها وبوضع العين بالنسبة للمرآة حيث يتسع مجال المرآة كلما اقتربت العين منها .

ـ نعتبر الشعاع الوارد SI الصادر من المنبع S , فيكون الشعاع المنعكس المناسب له هوIO الذي يصل إلى العين . ـ الضوء الذي يتبع هذا الشعاع يسمح للعين برؤية النقطة S نتيجة الانعكاس . ـ إن امتداد الشعاع الوارد من النقـــــطة S من O` صورة العين عبر المرآة ( M ) , لذلك نقول عن نقطة S أنها تنتمي إلى مجال المرآة المستوية إذا كان الشعاع الوارد منها والذي يمر بالمرآة امتداده يمر من O` صورة العين عبر المرآة .

النقطة Sتراها العين لأن المستقيم الرابط بينها وبين صورة العين الافتراضية يقطع المرآة ’ بينما لا ترى النقطة S’ لأن المستقيم الرابط بينها وبين صورة العين لا يقطع المرآة . O S S1 مرآة M I O S`

O O S S1 مرآة M I إذا اقتربت العين من المرآة زاد مجال الرؤية S`

O O S S1 مرآة M I إذا كبرت أبعاد المرآة زاد مجال الرؤية S`

المرآة الدوارة

2 ـ المرآة الدوارة : أ ـ دوران الصورة : ـ إذا كانت لدينا مرآة دوارة حول محور يوجد في مستواها ( I) ـ عندما تكون المرآة في الوضع M تعطي للنقطة S صورة S` ـ عندما تدور المرآة حول المحور ( I ) بزاوية α وتصبح في الوضع M` سوف تعطي للنقطة Sصورة S `1 . حيث : S` تناظر S بالنسبة للمرآة في وضعها الأول M و S`1 تناظر النقطة S بالنسبة للمرآة في وضعها الثاني M` ويكون : IS = IS` = IS `1 ـ نستنتج من هذه المساواة أن النقاط S` 1 , S` , S تقع على محيط دائرة مركزها (I ) ونصف قطرها IS وتكون الزاوية α =S S` S `1

ـ ولدينا القوس S` S` 1 مقابل للزاوية المركزية S` I S` 1 ومقابل للزاوية المحيطية S S` S` 1

S M I S`

S β = 2α M I S`1 α M` S`

S M α I S`1 M` S`

S M α I S`1 M` S` IS = IS` = IS`1

S M α I S`1 M` S`

S α M α I S`1 M` S`

S β = 2α α M α I S`1 M` S`

من قانون الانعكاس لدينا : SIR = 2 SIN و SIR1 = SIN1 ب : دوران الشعاع المنعكس : نعتبر شعاع وارد SI صادر عن منبع ثابت يصل إلى النقطة I من مرآة قابلة للدوران حول محور عمودي على مستوى الورود ومار من I ـ عندما تدور المرآة بزاوية α وتصبح في الوضع M1 يدور الشعاع المنعكس بالزاوية β ويتحول من IR إلى IR1 حيث : β = SIR1 - SIR من قانون الانعكاس لدينا : SIR = 2 SIN و SIR1 = SIN1 ومنه : β = 2 ( SIN1 - SIN) = 2 NIN1 , ( أضلاع متعامدة ) أي β = 2 α ـ عندما يكون الشعاع الوارد ثابت والمرآة تدور حول محور عمودي على مستوى الورود بزاوية α فإن الشعاع المنعكس يدور بزاوية β تساوي α2 .

1 ـ تعريف المرآة الكروية : المرآة الكروية M هي جزء من كرة مجوفة يكون نصف قطرها عند النقطة C ( شكل 1 ) ـ نسمي : C : مركز الانحناء للمرآة PA : المحور الأصلي للمرآة R  : نصف قطر الكرة المجوفة التي تشمل المرآة المحدبة والمرآة المقعرة :

المرآة الكروية نوعان مقعرة ومحدبة : 1 : المرآة الكروية المقعرة تعكس الضوء من على سطحها الداخلي حيث تتقارب الأشعة المنعكسة في النقطة F التي تنتمي إلى المحور الأصلي وتسمى المحرق (شكل 2 ) 2 ـ المرآة الكروية المحدبة تعكس الضوء من على سطحها الخارجي حيث تبدو الأشعة المنعكسة وكأنها آتية من النقطة F التي تنتمي إلى المحور الأصلي والتي تسمى أيضا المحرق ( شكل 3 ) .

وفقكم الله