الفصل 7 في الكتاب الرسمي: تغيّر مسار الضوء
في نهاية هذا الدرس أكون قادرًا على:
- أتعرّف على الشعاع الوارد والشعاع المنعكس والعمود ونقطة الورود
- أقيس زاوية الورود وزاوية الانعكاس انطلاقًا من العمود
- أطبّق قانونَي الانعكاس
- أميّز الانعكاس المنتظم من الانعكاس المنتشر
أستكشف ثمّ أستنتج
الوضعية
وجّه تلميذ حزمة ضوئيّة رقيقة نحو مرآة مسطّحة موضوعة في مركز قرص مدرّج، وقاس في كلّ مرّة الزاوية بين الحزمة الواردة والعمود (i) ثمّ الزاوية بين الحزمة المنعكسة والعمود (r):
| i (°) | 0 | 20 | 35 | 50 | 70 |
|---|---|---|---|---|---|
| r (°) | 0 | 20 | 35 | 50 | 70 |
لاحظ أيضًا أنّ الحزمة المنعكسة تبقى دائمًا ظاهرة على سطح القرص.
ألاحظ
- ماذا تستنتج بمقارنة سطرَي الجدول؟
الجواب
في كلّ القياسات r = i: زاوية الانعكاس تساوي زاوية الورود.
- ماذا يحدث عندما تكون i = 0°؟
الجواب
يرتدّ الشعاع على نفسه: الشعاع الوارد عموديّ على المرآة فيرجع في الاتّجاه المعاكس.
- ماذا تعني رؤية الحزمتين على سطح القرص؟
الجواب
أنّ الشعاع الوارد والشعاع المنعكس والعمود توجد في مستوى واحد هو مستوي الورود.
أستنتج
الانعكاس هو تغيّر في اتّجاه انتشار الضوء عندما يصطدم بسطح عاكس، فيعود في الوسط نفسه. نسمّي نقطة الورود I النقطة التي يصل فيها الشعاع إلى السطح، والعمود IN المستقيم العمودي على السطح في I.
- القانون الأوّل: الشعاع الوارد والعمود والشعاع المنعكس توجد في مستوى واحد (مستوي الورود).
- القانون الثاني: زاوية الانعكاس r تساوي زاوية الورود i، والزاويتان تُقاسان دائمًا انطلاقًا من العمود لا من السطح.
1. رسم الانعكاس وقياس الزوايا
لرسم الشعاع المنعكس: نرسم العمود في نقطة الورود، نقيس i بالمنقلة بين الشعاع الوارد والعمود، ثمّ نرسم في الجهة الأخرى من العمود شعاعًا يصنع معه الزاوية نفسها.
الزاوية بين الشعاع وسطح المرآة تساوي 90° − i، والزاوية بين الشعاع الوارد والشعاع المنعكس تساوي i + r = 2i.
2. علاقات مفيدة في الحساب
| المعطى | العلاقة | مثال |
|---|---|---|
| زاوية الورود i | r = i | i = 30° ← r = 30° |
| الزاوية α بين الشعاع والمرآة | i = 90° − α | α = 25° ← i = 65° |
| الزاوية β بين الشعاعين الوارد والمنعكس | i = β ÷ 2 | β = 80° ← i = 40° |
| ورود عمودي | i = r = 0° | يرتدّ الشعاع على نفسه |
3. الانعكاس المنتظم والانعكاس المنتشر
- الانعكاس المنتظم: على سطح أملس لامع (مرآة، ماء هادئ، معدن مصقول) تنعكس حزمة متوازية في اتّجاه واحد، فنرى صورة واضحة.
- الانعكاس المنتشر: على سطح خشن (ورقة، جدار، قماش) يكون السطح مكوّنًا من أجزاء صغيرة مختلفة الاتّجاه، فيُرسل الضوء في كلّ الاتّجاهات ولا نرى صورة، لكنّنا نرى الجسم نفسه من أيّ مكان.
قانونا الانعكاس صالحان في الحالتين: في الانعكاس المنتشر يتغيّر اتّجاه العمود من نقطة إلى أخرى.
4. في الحياة اليومية
نرى الأجسام غير المضيئة (الطاولة، الكتاب، القمر) لأنّها تعكس انعكاسًا منتشرًا جزءًا من الضوء الذي يصلها نحو أعيننا. وتستعمل المرايا في السيّارات وفي طبّ الأسنان وفي العاكسات الموضوعة على حافّة الطرقات.
أحلّل وثيقة
حاول الإجابة قبل قراءة التحليل.
يصنع شعاع ضوئي زاوية 28° مع سطح مرآة مسطّحة. احسب زاوية الورود وزاوية الانعكاس والزاوية بين الشعاعين.
الحلّ خطوة بخطوة
- الزاوية المعطاة مقيسة من السطح لا من العمود.
- i = 90° − 28° = 62°.
- r = i = 62°، والزاوية بين الشعاعين = 62° + 62° = 124°.
✓ i = 62°، r = 62°، والزاوية بين الشعاع الوارد والمنعكس 124°.
قاس تلميذ زاوية قدرها 90° بين الشعاع الوارد والشعاع المنعكس.
الحلّ خطوة بخطوة
- الزاوية بين الشعاعين تساوي i + r.
- بما أنّ r = i فإنّ 2i = 90°.
- إذن i = 45°.
✓ زاوية الورود 45° وزاوية الانعكاس 45°: الشعاع المنعكس عمودي على الشعاع الوارد.
انتبه! أخطاء شائعة
ما يجب أن أحفظه
- الانعكاس: ارتداد الضوء في الوسط نفسه عند اصطدامه بسطح عاكس.
- العمود مستقيم عمودي على السطح في نقطة الورود.
- تُقاس i و r انطلاقًا من العمود.
- قانونا الانعكاس: مستوى واحد، و r = i.
- سطح أملس: انعكاس منتظم؛ سطح خشن: انعكاس منتشر.
📚 مصطلحات الدرس
4 مصطلحات من هذا الدرس في القاموس المدرسي: التعريف ومقابله بالفرنسية، ومثال.
اختبر نفسك
4 أسئلة · إصلاح فوري1. تُقاس زاوية الورود بين الشعاع الوارد و:
2. شعاع يرد على مرآة بزاوية ورود 35°، زاوية انعكاسه:
3. شعاع يصنع 20° مع سطح المرآة، زاوية وروده:
4. لا نرى صورتنا على جدار أبيض لأنّ الانعكاس عليه:
سلسلة تمارين الدرس
كلّ التمارين ←8 تمارين من ثلاثة مستويات، بأسئلة جديدة في كلّ محاولة.
- صحيح أم خطأ؟لم يُنجز
- أكمل بالكلمة المناسبةلم يُنجز
- أختار الإجابة الصحيحةلم يُنجز
- أصنّفلم يُنجز
- حساب زوايا الانعكاسلم يُنجز
- زوايا مقيسة من السطح أو بين الشعاعينلم يُنجز
- وضعية مشكل 1لم يُنجز
- وضعية مشكل 2لم يُنجز
تدرّب على: انعكاس الضوء
صحيح أم خطأ، أكمل، اختر، صنّف، ووضعيات: إصلاح فوري مع التعليل.
فهمت الدرس؟ جرّب بنفسك
8 تمارين · التصحيح فورًا · أعداد جديدة في كلّ محاولة
ابدأ التمارين