DarsFrançais
الفيزياء · الثانية بكالوريا علوم · بطاقات مراجعة

الانكسار: قياس الزوايا انطلاقاً من العمود

استعمل قانون سنيل-ديكارت وافحص شروط الانعكاس الكلي.

آخر تحديث: 10 نونبر 2026 · 25 دقيقة عمل مقترحة

في النهاية ستتمكن من

  • ربط معامل الانكسار بسرعة الضوء في وسط شفاف.
  • حساب زاوية انكسار.
  • فحص شروط الانعكاس الكلي.

قبل أن تبدأ

الزوايا والجيب وسرعة الانتشار وطول الموجة.

01 /

افهم

معامل الانكسار والتردد

لضوء أحادي اللون، يربط معامل الانكسار n=c/v سرعة الضوء في الفراغ c بسرعة الطور v في الوسط. عند سطح فاصل ساكن يبقى التردد ثابتاً، بينما قد تتغير السرعة وطول الموجة وفق λ=v/f. قد يعتمد معامل الانكسار على التردد.

القياس من العمود

لوسطين شفافين معاملاهما n₁ وn₂، لدينا n₁ sin i=n₂ sin r. تقاس i وr انطلاقاً من العمود على السطح الفاصل وليس من السطح نفسه. إذا كان n₂>n₁ يقترب الشعاع المنكسر من العمود، وعند الورود العمودي i=r=0.

اختبار الانعكاس الكلي

للانتقال من معامل n₁ إلى معامل أصغر n₂، تحقق الزاوية الحرجة sin ic=n₂/n₁. بعد تجاوز ic لا يوجد شعاع منكسر منتشر في الوسط الثاني وفق النموذج، ويحدث انعكاس كلي. إذا كان n₂≥n₁ فلا تتحقق هذه الحالة وفق النموذج.

02 /

مثال محلول خطوة بخطوة

ينتقل ضوء من الهواء n₁=1,00 إلى زجاج n₂=1,50 بزاوية i=30°. احسب r والسرعة في الزجاج مع c=3,00×10⁸ m/s.

  1. نطبق n₁ sin i=n₂ sin r، فنجد sin r=sin(30°)/1,50=1/3.
  2. r=arcsin(1/3)≈19,5° وتقاس من العمود.
  3. يقترب الشعاع من العمود كما يتوقع لأن n₂>n₁.
  4. v=c/n₂=2,00×10⁸ m/s. لا يتغير التردد عند اجتياز السطح الفاصل.
03 /

حان دورك

تمرين 1

ضوء تردده 6,00×10¹⁴ Hz ينتشر بسرعة v=2,00×10⁸ m/s. احسب λ.

تلميح

استعمل λ=v/f وحول المتر إلى النانومتر.

عرض التصحيح

λ=3,33×10⁻⁷ m، أي حوالي 333 nm في هذا الوسط.

تمرين 2

من الزجاج n₁=1,50 إلى الهواء n₂=1,00، احسب ic واستنتج حالة i=50°.

تلميح

تحقق من n₁>n₂ قبل استعمال arcsin(n₂/n₁).

عرض التصحيح

ic=arcsin(2/3)≈41,8°. بما أن 50°>ic، يتوقع النموذج انعكاساً كلياً.

تمرين 3

يرد شعاع عمودياً على سطح فاصل هواء وزجاج. ما r؟

تلميح

تقاس زاوية الورود انطلاقاً من العمود.

عرض التصحيح

i=0، ومنه sin r=0 وr=0. لا يتغير اتجاه الشعاع المنقول لكن قد تتغير سرعته.

أخطاء ينبغي تجنبها

  • حول الزاوية المقاسة من السطح إلى زاوية مقاسة من العمود.
  • لا تغير التردد عند عبور سطح فاصل ساكن.
  • يتطلب الانعكاس الكلي انتقالاً نحو معامل أصغر وزاوية كبيرة بما يكفي.
04 /

اختبر فهمك

1. في n₁ sin i=n₂ sin r، تقاس i…
2. عند الانكسار على سطح فاصل ساكن، ما المقدار الثابت؟

مرجع علمي

بطاقة أصلية من Dars +. المراجع للتحقق من المفاهيم دون إعادة نشر دروس أو تمارين الغير. تغطي هذه المجموعة مفاهيم مختارة ولا تمثل مقرراً رسمياً شاملاً. تأكد مع أستاذك من ملاءمتها لمقرر قسمك.

OpenStax — الفيزياء ↗

المرجع بالإنجليزية. الشروح والتمارين الأصلية بالعربية والفرنسية.

تابع المراجعة