الضوء وطبيعه الموجات الضوئيه

طبيعة الموجات الضوئية
الضوء : أحد صور الطاقة - والتي تتميز بقدرتها على إثارة حاسة الإبصار (مؤثر خارجي إذا أثر على العين السليمة فإنه يسبب الأحساس بالرؤية).
- الضوء = موجات كهرومغناطيسية.
- ينتقل في الفراغ أو الأوساط الشفافة.

سرعة الضوء : هو المسافة التي يقطعها الضوء في الثانية الواحدة.
ع = 300 ألف كم / ثانية = 3 × 10^ م / ث.
طاقة موجة الضوء = مقدار ثابت "ثابت بلانك" × تردد الموجة.
الضوء الأبيض : خليط من ألوان الطيف السبعة وهي :


الحزم والأشعة الضوئية :
- الضوء يسير في خطوط مستقيمة (في الوسط المتجانس الواحد) على هيئة حزم ضوئية.
- يمكن التحكم في إتساع أو سمك الحزمة الضوئية (حسب الثقب).
- لا يمكن الحصول على شعاع ضوئي واحد عملياً.
- ولكن كلمة شعاع ضوئي (تعبير نظري فقط).
- الشعاع الضوئي يمثل بخط مستقيم عليه سهم يحدد إتجاهه.

الأشعة :
* أشعة متوازية : مثل أشعة الشمس ....... أي المصدر الضوئي بعيد.


* أشعة متفرقة : مثل الأشعة الصادرة من مصدر ضوئي قريب.


* أشعة متجمعة : مثل الأشعة المارة خلال عدسة محدبة.


خصائص الضوء
إنعكاس / إنكسار / تحليل

إنعكاس الضوء : إرتداد موجات الضوء عندما يقابلها سطح معدنى لامع أو سطح مصقول (مرآة).
1- السطح العاكس : سطح مصقول أو نصف مصقول يكون مستوياً أو محدباً أو مقعراً.
2- الشعاع الساقط : حزمة ضوئية ضيقة تمثل بخط مستقيم يصل إلى السطح العاكس.
3- نقطة السقوط : نقطة تلاقى الشعاع الساقط مع السطح العاكس.
4- الشعاع المنعكس : حزمة ضوئية ضيقة تمثل بخط مستقيم مرتد من السطح العاكس.
5- زاوية السقوط : الزاوية المحصورة بين مسار الشعاع الساقط والعمود المقام من نقطة السقوط على السطح العاكس.
6- زاوية الإنعكاس : الزاوية المحصورة بين مسار الشعاع المنعكس والعمود المقام من نقطة السقوط على السطح العاكس.

القانون الأول للإنعكاس : زاوية السقوط = زاوية الإنعكاس.

القانون الثاني للإنعكاس : الشعاع الضوئى الساقط والشعاع الضوئى المنعكس والعمود المقام من نقطة السقوط على السطح العاكس تقع جميعها في مستوى واحد عمودي على السطح العاكس.

ملحوظة هامة :
إذا سقط شعاع ضوئ عمودي على السطح العاكس فإنه ينعكس على نفسه.
لأن : زاوية السقوط = زاوية الإنعكاس = صفر.

(ب) إنكسار الضوء
المقصود به هو ... تغيير مسار الضوء عند إنتقاله من وسط شفاف إلى وسط آخر شفاف يختلف عنه في الكثافة الضوئية.
سبب إنكسار الضوء : إختلاف سرعة الضوء في الأوسط الشفافة المختلفة.
مظاهر إنكسار الضوء : النظر إلى مسطرة موضوعة في كوب مملوء بالماء من زوايا مختلفة.
رؤية قطعة النقود في قاع كوب زجاجي به ماء (مواضع ظاهرية غير حقيقية).
النظر إلى سطور صفحة الكتاب الموضوع عليها متوازي مستطيلات زجاجي.



ملحوظة : معامل إنكسار أي وسط غير الهواء (أكبر من الواحد صحيح).
أما معامل إنكسار للهواء = (واحد صحيح).
لأن سرعة الضوء في الهواء دائما أكبر من سرعته في أي وسط آخر.
مثال : عند إنتقال شعاع ضوئي من الماء إلى الهواء أي من وسط أكبر كثافة إلى وسط شفاف أقل كثافة فإنه ينكسر مبتعداً عن عمود الإنكسار والعكس صحيح.

معامل إنكسار وسط = سرعة الضوء فى الهواء ÷ سرعة الضوء فى الوسط

هو النسبة بين سرعة الضوء في الهواء أو الفراغ إلى سرعة الضوء في الوسط.
أو : هو النسبة بين العمق الحقيقي لجسم إلى العمق الظاهرى له.
إنكسار الضوء في المنشور الثلاثى
المنشور الثلاثى : جسم مصمت شفاف يحده ثلاثة أوجه على شكل مستطيل وقاعدتان مثلثتان.
استخدام المنشور الثلاثى : تحليل الضوء الأبيض (والحصول على ألوان الطيف) .
زاوية الإنحراف : هي الزاوية الحادة في المنشور الثلاثى والمحصورة بين إمتدادي الشعاعين الساقط والخارج.