حل الفصل الخامس الانعكاس والمرايا فيزياء ثالث ثانوي مسارات ف1

تم تحميل وعرض المادة من

EXPLORE IT ON، HUAWEI، HUNE AppGallery، GET IT ON، Download on the، Google Play، App Store، الانعكاس والمرايا، Reflection and Mirrors، الفصل

ما الذي ستتعلمه في هذا

الفصل ؟

• تَعرُّف كيفية انعكاس الضوء عن أسطح مختلفة.
• تَعرُّف أنواع المرايا المختلفة واستخداماتها.
• وصف الصور التي شكلتها المرايا باستعمال طريقتي رسم الأشعة والنماذج الرياضية.

الأهمية

يتحدّد الانعكاس الذي تراه بمعرفة الكيفية التي ينعكس بها الضوء عن سطح ما نحو عينيك. وعندما تنظر إلى أسفل نحو سطح بحيرة تشاهد صورة لك معتدلة إلى أعلى.

منظر الجبل يمكنك عند النظر إلى سطح بحيرة مشاهدة منظر مماثل للمنظر الموضح في الصورة حيث تبدو صور الأشجار والجبال في البحيرة مقلوبة رأسيا بالنسبة إليك.

فكر

لماذا تبدو صورتك في البحيرة معتدلة في حين تبدو صورة الجبل مقلوبة رأسيا ؟

تنعكس أشعة الشمس عن الجبل فيسقط جزء من هذه الأشعة على سطح البحيرة ثم ينعكس عنها.

فإذا كان هناك شخص عند البحيرة فسيشاهد صورته معتدلة، إلا أنه عند مشاهدة المنظر عبر البحيرة فإن الأشعة المنعكسة تتقاطع بحيث تبدو الصورة مقلوبة

تجربة استهلالية

كيف تظهر الصورة على شاشة ؟

سؤال التجربة ما نوع المرايا التي يمكنها عكس الصورة على شاشة ؟

الخطوات

البطاقة فلا تتكون صورة حقيقية. سجّل ملاحظاتك. .6 أعد الخطوات من 3 إلى 5 باستخدام مرآة مقعرة ثم

مرآة محدبة

.7 كرّر الخطوة 4 لكل مرآة بحيث تستخدم المصباح

الضوئي، ولاحظ الانعكاس على البطاقة.

.1 احصل من معلمك على بطاقة فهرسة بطاقة التحليل

كرتونية)، ومرآة مستوية، ومرآة مقعرة، ومرآة محدبة،

ومصباح ضوئي يدوي

.2 أطفئ أضواء الغرفة، وقف بجانب النافذة. 3. أمسك البطاقة بيد والمرآة المستوية باليد الأخرى.

أيّ مرآة كوّنت صورًا حقيقية ( تكونت على حاجز ) ؟

ما ملاحظاتك حول الصورة أو الصور التي شاهدتها؟

التفكير الناقد وضح كيف تتكون الصور الحقيقية

.4 اعكس الضوء القادم من النافذة على البطاقة. تحذير : استنادًا إلى ملاحظاتك حول الصور الناتجة باستخدام

لا تنظر إلى الشمس مباشرة أو إلى ضوء الشمس المصباح الضوئي.

المنعكس عن المرآة قرب البطاقة نحو المرآة ببطء أو أبعدها عنها ببطء، وحاول تكوين صور واضحة للأجسام الموجودة في الخارج.

.5. إذا استطعت تكوين صورة واضحة على البطاقة فإن هذه الصورة تكون حقيقية، أما إذا كان الضوء مشتتاً على

5-1 الانعكاس عن المرايا المستوية Reflection from Plane Mirrors

شاهد الإنسان منذ القدم انعكاسًا لصورة وجهه في البحيرات وبرك المياه الساكنة ولا

يكون هذا الانعكاس دائما واضحًا؛ إذْ تحدث أحيانًا تموّجات على سطح الماء بسبب

الأهداف

• توضح قانون الانعكاس

والانعكاس غير المنتظم

حركة الرياح أو حركة القوارب، مما يحول دون حدوث انعكاس واضح للضوء. . تقارن بين الانعكاس المنتظم عرف المصريون قبل 4000 سنة تقريباً أن الانعكاس يتطلب سطحًا أملس مصقولاً، لذا استخدموا مرايا فلزية لامعة مصقولة لرؤية صورهم. ولم يكن بالإمكان رؤية الصور • تحدد موقع الصور التي تكوّنها المرايا الناتجة بوضوح حتى عام 1857 عندما اكتشف العالم الفرنسي جان فوكولت طريقة المستوية . لطلاء الزجاج بالفضة. فالمرايا الحديثة صُنعت بدقة متناهية لكي تكون ذات مقدرة كبيرة جدًّا على عكس الضوء، وذلك من خلال عملية تبخير الألومنيوم أو الفضة الانعكاس المنتظم على زجاج مصقول بدرجة كبيرة. وتُعد نوعية السطوح العاكسة مهمة جدا في بعض الانعكاس غير المنتظم التطبيقات العملية والأجهزة البصرية، ومنها الليزر والمنظار الفلكي (التلسكوب).

وفي الحضارة الإسلامية، كان للحسن بن الهيثم جهود كبيرة لا يمكن إنكارها، وبرع في عدة مجالات، منها دراساته في مجال الضوء. فقد درس انعكاس الضوء وانكساره بشكل مفصل واكتشف قوانين الانعكاس والانكسار ، والعلاقة بين زاوية سقوط الضوء وانكساره، كما وصف أجزاء العين وعملية الرؤية بشكل دقيق وسليم علميًّا، وأبطل الآراء السائدة آنذاك عن كيفية حدوث الرؤية، وغير ذلك من الإنجازات الكبيرة.

المفردات، المرآة المستوية، الجسم، الصورة الصورة الخيالية، ـن، عمود مقام، شعاع ضوئي ساقط، شعاع ضوئي منعكس

قانون الانعكاس The Law of Reflection

ماذا يحدث للضوء الساقط على هذا الكتاب؟ عندما تضع الكتاب بينك وبين مصدر الضوء فلن ترى أي ضوء ينفذ من خلاله. تتذكر من الفصل السابق أن مثل هذا الجسم يُسمّى جسما غير شفاف أو جسمًا معتمًا؛ إذ يحدث امتصاص الجزء من الضوء الساقط على الكتاب، ويتحول هذا الجزء إلى طاقة حرارية، كما ينعكس جزء آخر من الضوء الساقط على الكتاب. ويعتمد سلوك الضوء المنعكس على طبيعة السطح العاكس، وزاوية سقوط الضوء على السطح. درست سابقا أنه عندما تنتشر موجة في بعدين وتصطدم بحاجز فإن زاوية سقوطها على

الساقط والشعاع المنعكس ضمن مستوى الحاجز تساوي زاوية انعكاسها. وينطبق هذا الانعكاس أيضًا على موجات الضوء. فكّر

مستوى الانتقال، 6, = 0

الشكل 1-5 يقع كل من الشعاع

الانتقال نفسه

الآن فيما يحدث لكرة السلة عندما يدفعها اللاعب إلى الأرض لترتد إلى زميله سيلاحظ

دلالة الألوان مراقب يراقب حركة الكرة من أعلى أن الكرة ترتد في خط مستقيم في اتجاه اللاعب الآخر .

باللون الأحمر

. الأشعة الضوئية ومقدمات وينعكس الضوء بالطريقة نفسها التي ترتد بها كرة السلة. ويبين الشكل 1-5 سقوط شعاع الموجة مرسومة وموضحة ضوئي على سطح مستو عاكس. وتلاحظ أن هناك خطا وهميا عموديا على السطح العاكس عند نقطة سقوط الشعاع الضوئي على السطح، ويُسمّى هذا الخط العمود المقام. ويقع كل من الشعاع الساقط والشعاع المنعكس والعمود المقام على السطح العاكس من نقطة سقوط

. المرايا مرسومة وموضحة الشعاع الضوئي في مستوى واحد عمودي على السطح العاكس. وعلى الرغم من أن الضوء ينتشر في ثلاثة أبعاد إلّا أن انعكاسه يكون في مستوى واحد؛ أي في بعدين وتُعرف العلاقة

باللون الأزرق الفاتح

الشكل 2-5 تقترب مقدمة الموجة بين زاويتي السقوط والانعكاس باسم قانون الانعكاس.

الضوئية من السطح العاكس. تصطدم قانون الانعكاس 6 = 6

النقطة P الموجودة على مقدمة الموجة

0, 0;

بالسطح أولاً (a) وتصل النقطة Q حيث تمثل : زاوية السقوط و 6 زاوية الانعكاس

إلى السطح بعد أن تكون النقطة P قد

الزاوية التي يصنعها الشعاع الساقط مع العمود المقام على السطح العاكس عند نقطة انعكست بزاوية مساوية لزاوية السقوط السقوط تساوي الزاوية التي يصنعها الشعاع المنعكس مع العمود نفسه. .(b). وتستمر العملية وتُتابع النقاط

جميعها الانعكاس بزوايا مساوية لزوايا يمكن تفسير هذا القانون باستخدام النموذج الموجي للضوء؛ إذ يبين الشكل 2- مقدمة سقوطها، مما يؤدي إلى تشكل مقدمة موجة الضوء تقترب من السطح العاكس، وعندما تصل كل نقطة على امتداد مقدمة الموجة إلى السطح العاكس فإنها تنعكس بالزاوية نفسها كالنقطة السابقة لها كما في الشكل 26-5.

الموجة المنعكسة (c)، العمود المقام، مقدمة موجة، 0:10، مقدمة، موجة، العمود المقام !، 0,10

الشكل 3 - 5 عندما تسقط حزمة ضوئية على سطح مرأة (a) تنعكس الأشعة المتوازية

في الحزمة الساقطة متوازية ومحافظة على شكل الحزمة .(b). وعندما تسقط حزمة الضوء على سطح خشن (c) تنعكس الأشعة

المتوازية في الحزمة الساقطة عن سطوح

مختلفة صغيرة جدا، مما يؤدي إلى تشتيت الأشعة (d).

ولأن النقاط جميعها تنتشر بالسرعة نفسها فإنها ستقطع المسافة الكلية نفسها خلال الزمن نفسه، لذا تنعكس مقدمة الموجة كاملة عن السطح بزاوية مساوية لزاوية سقوطها. كما في الشكل .. لاحظ أن الطول الموجي للضوء لا يؤثر في هذه العملية؛ فألوان الضوء الأحمر والأخضر والأزرق جميعها تتبع هذا القانون