الفصل 7 في الكتاب الرسمي: تغيّر مسار الضوء
في نهاية هذا الدرس أكون قادرًا على:
- أحدّد موضع خيال جسم في مرآة مسطّحة بالتناظر
- أعدّد خاصّيات الخيال: افتراضي، نفس الأبعاد، تبادل اليمين واليسار
- أنشئ مسار الأشعّة من الجسم إلى العين عبر المرآة
- أفسّر مفهوم حقل الرؤية
أستكشف ثمّ أستنتج
الوضعية
وُضعت شمعة مشتعلة أمام لوح زجاجي شفّاف عمودي (يعمل كمرآة)، ووُضعت خلف اللوح شمعة ثانية مماثلة غير مشتعلة، ونُقلت حتّى بدت مشتعلة. قيست المسافات:
| بعد الشمعة المشتعلة عن اللوح (cm) | 10 | 15 | 25 |
|---|---|---|---|
| بعد الشمعة الثانية عن اللوح (cm) | 10 | 15 | 25 |
لوحظ أيضًا أنّ المستقيم الواصل بين الشمعتين عمودي على اللوح، وأنّ وضع ورقة مكان الشمعة الثانية لا يُظهر عليها أيّ صورة.
ألاحظ
- ماذا تستنتج من الجدول؟
الجواب
الخيال يوجد خلف المرآة على نفس البعد الذي يوجد عليه الجسم أمامها.
- ماذا يعني تعامد المستقيم الواصل بين الشمعتين مع اللوح؟
الجواب
الخيال مناظر للجسم بالنسبة إلى مستوي المرآة.
- لماذا لا تظهر صورة على الورقة؟
الجواب
لأنّ الخيال افتراضي: لا تمرّ به الأشعّة فعلًا، بل تبدو آتية منه.
أستنتج
خيال جسم في مرآة مسطّحة هو مناظره بالنسبة إلى مستوي المرآة:
- يوجد خلف المرآة على نفس بعد الجسم منها، والمستقيم الواصل بين نقطة وخيالها عمودي على المرآة.
- له نفس أبعاد الجسم وهو غير مقلوب (قائم).
- هو خيال افتراضي: لا يمكن التقاطه على شاشة.
- يتبادل فيه اليمين واليسار.
الأشعّة المنعكسة التي تدخل العين تبدو صادرة من الخيال (امتداداتها تمرّ به).
1. إنشاء الخيال ومسار الأشعّة
مراحل الإنشاء: (1) نرسم من A العمود على المرآة ونأخذ عليه A' في الجهة الأخرى بحيث يكون البعدان متساويين؛ (2) نفعل الشيء نفسه مع B؛ (3) لرسم الشعاع الذي يصل إلى العين نصل A' بالعين: نقطة تقاطع هذا المستقيم مع المرآة هي نقطة الورود J، ثمّ نرسم الشعاع AJ ثمّ JE.
نرسم الخيال وامتدادات الأشعّة خلف المرآة بخطوط متقطّعة لأنّها افتراضية.
2. خاصّيات الخيال
| الخاصّية | في المرآة المسطّحة |
|---|---|
| الموضع | خلف المرآة، على نفس بعد الجسم منها |
| الأبعاد | مساوية لأبعاد الجسم |
| الاتّجاه | قائم (غير مقلوب من الأعلى إلى الأسفل) |
| الطبيعة | افتراضي، لا يُلتقط على شاشة |
| اليمين واليسار | متبادلان |
لهذا تُكتب كلمة «إسعاف» على مقدّمة سيّارات الإسعاف بحروف معكوسة: يقرأها السائق الذي أمامها مستقيمة في مرآته العاكسة.
3. حقل الرؤية
حقل الرؤية لمرآة هو جزء الفضاء الذي ترى العين خيالات الأجسام الموجودة فيه. يُحدَّد بإنشاء خيال العين E' ثمّ رسم المستقيمين الواصلين بين E' وطرفَي المرآة: كلّ جسم يقع بين هذين المستقيمين أمام المرآة تُرى صورته.
كلّما اقتربت العين من المرآة أو كبرت المرآة اتّسع حقل الرؤية. ولرؤية جسمك كاملًا يكفي نظريًّا مرآة طولها نصف قامتك.
4. حسابات المسافات
إذا كان جسم على بعد d من المرآة فإنّ خياله على بعد d خلفها، والمسافة بين الجسم وخياله 2d. إذا اقترب الجسم من المرآة بمسافة x فإنّ خياله يقترب منها أيضًا بـ x، والمسافة بينهما تنقص بـ 2x.
أحلّل وثيقة
حاول الإجابة قبل قراءة التحليل.
تقف سارة على بعد 1,5 m من مرآة حائطية مسطّحة، ثمّ تتقدّم 0,5 m نحوها.
الحلّ خطوة بخطوة
- في البداية: خيالها على 1,5 m خلف المرآة، والمسافة بينها وبين خيالها 1,5 + 1,5 = 3 m.
- بعد التقدّم: بعدها عن المرآة 1,5 − 0,5 = 1 m.
- المسافة الجديدة بينها وبين خيالها 2 × 1 = 2 m.
✓ نقصت المسافة بين سارة وخيالها من 3 m إلى 2 m، أي بـ 1 m (ضعف 0,5 m).
تلميذ قامته 1,64 m يريد رؤية جسمه كاملًا في مرآة مسطّحة عمودية.
الحلّ خطوة بخطوة
- الأشعّة الآتية من القدمين ومن الرأس تنعكس نحو العين.
- هندسيًّا يكفي جزء من المرآة طوله نصف القامة.
- 1,64 ÷ 2 = 0,82 m.
✓ يكفيه نظريًّا مرآة طولها 0,82 m، مهما كان بعده عنها.
انتبه! أخطاء شائعة
ما يجب أن أحفظه
- الخيال مناظر للجسم بالنسبة إلى مستوي المرآة.
- بعد الخيال عن المرآة = بعد الجسم عنها.
- الخيال افتراضي، قائم، بنفس الأبعاد، مع تبادل اليمين واليسار.
- الأشعّة المنعكسة تبدو صادرة من الخيال.
- حقل الرؤية يتّسع كلّما اقتربت العين من المرآة.
📚 مصطلحات الدرس
مصطلحان من هذا الدرس في القاموس المدرسي: التعريف ومقابله بالفرنسية، ومثال.
اختبر نفسك
4 أسئلة · إصلاح فوري1. جسم على بعد 40 cm من مرآة مسطّحة، المسافة بينه وبين خياله:
2. خيال جسم في مرآة مسطّحة:
3. أبعاد الخيال مقارنة بالجسم:
4. ترفع يدك اليمنى أمام المرآة فيرفع خيالك:
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
- بعد الخيال عن الجسملم يُنجز
- تحريك المرآة وطولها الأدنىلم يُنجز
- وضعية مشكل 1لم يُنجز
- وضعية مشكل 2لم يُنجز
تدرّب على: المرآة المسطّحة
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