الفصل 7: تغيّر مسار الضوء

ملخّص: انكسار الضوء

الأساسيّ

الانكسار تغيّر اتّجاه انتشار الضوء عند مروره من وسط شفّاف إلى وسط شفّاف آخر.
زاوية الانكسار r هي الزاوية بين الشعاع المنكسر والعمود.
في الورود العمودي (⁦i = 0⁩°) يمرّ الشعاع دون انحراف.
تُميَّز انكسارية الوسط بـقرينة الانكسار n: الهواء ⁦≈ 1⁩، الماء 1,33، الزجاج والبليكسيقلاس ⁦≈ 1,5⁩، الماس ⁦≈ 2,42⁩. كلّما كانت قرينة الوسط الثاني أكبر اقترب الشعاع المنكسر أكثر من العمود.
الأشعّة الخارجة من الماء تبتعد عن العمود، فيبدو القلم المغموس مكسورًا ويبدو القاع أقلّ عمقًا ممّا هو (حوالي ثلاثة أرباع العمق الحقيقي).
عند السطح الفاصل يحدث الانعكاس والانكسار معًا: جزء ضعيف ينعكس ومعظم الضوء ينكسر.

القانون الأوّل

الشعاع الوارد والعمود والشعاع المنكسر في مستوى واحد، والشعاع المنكسر في الجهة الأخرى من العمود.

القانون الثاني

نحو وسط أكثر انكسارية (هواء ← ماء أو زجاج): ⁦r < i⁩، يقترب الشعاع من العمود. في الاتّجاه المعاكس يبتعد عنه.

قيم مقيسة

⁦i = 60⁩° في الهواء: ⁦r ≈ 41⁩° في الماء و⁦r ≈ 35⁩° في الزجاج.

أرسم العمود في نقطة الورود، ثمّ أنقل زاوية الانكسار r بالمنقلة في الوسط الثاني، في الجهة الأخرى من العمود.
لمقارنة وسطين: لنفس i، الوسط الذي يعطي r أصغر هو الأكثر انكسارية.

من الهواء إلى الماء بـ ⁦i = 40⁩°: ⁦r ≈ 29⁩°، فانحرف الشعاع بـ 40° ⁦− 29⁩° ⁦= 11⁩° مقتربًا من العمود.

الظنّ أنّ الشعاع ينكسر حتّى في الورود العمودي: يمرّ دون انحراف.
الظنّ أنّ الشعاع المنكسر يبتعد دائمًا عن العمود: يقترب منه عند الدخول إلى وسط أكثر انكسارية.
الظنّ أنّ القلم ينكسر فعلًا: الضوء هو الذي ينكسر عند السطح الفاصل.

ملخّص من إعداد سكولار لمراجعة الدرس بسرعة، ولا يغني عن قراءة الدرس وإنجاز تمارينه.