مخزن أكبر مرجع عربي للمواضيع و المقالات

ابحث عن أي موضوع يهمك

بحث عن انكسار الضوء pdf doc بالعناصر جاهز للطباعة

بواسطة: نشر في: 25 أكتوبر، 2022
مخزن

بحث عن انكسار الضوء pdf doc بالعناصر جاهز للطباعة

يساهم البحث الشامل عن انكسار الضوء في إيضاح ما توصل إليه علماء الفيزياء والبصريات في هذه الظاهرة بعد إجرائهم للعديد من التطبيقات المخبرية والعملية لمعرفة طبيعتها وكيفية حدوثها ومدى إفادتها للبشر، فللاطلاع على المعلومات التي يتضمنها هذا البحث، فإنه من الممكن تحميله بصيغة doc من هنا، أو بصيغة pdf من هنا.

مقدمة بحث عن انكسار الضوء

إن الضوء يعد من العناصر الأساسية والهامة على الأرض، حيث إنه جميع الكائنات الحية تحتاج إليه من أجل استمرار الحياة، فعلى سبيل المثال تستخدم النباتات الضوء للقيام عملية البناء الضوئي والتي بدورها تساعدها على إنتاج الغذاء، أما الإنسان وغيره من الكائنات يستخدمونه لرؤية الأشياء والتمييز بينها فضلًا عن التدفئة في درجات الحرارة الباردة، ومن الجدير بالذكر أن أشعة الضوء لديها خصائص فيزيائية عديدة مثل الانعكاس والنفاذية والحيود والانكسار، فنظرًا لأن ظاهرة الانكسار تم إجراء العديد من البحوث عليها لمعرفة كينونتها وكيفية تعرض موجاتها للتفكك فإننا سوف نسلط الضوء عليها في السطور التالية.

تعريف انكسار الضوء

قام علماء الفيزياء بوضع مفهوم علمي ودقيق لظاهرة انكسار الضوء، وهو كالآتي:

  • انكسار الضوء هو عبارة عن انتقال وتحرك موجات الضوء بسرعات متباينة بين وسطين.
  • وذلك بشكل محدد يؤدي إلى انحراف الموجة عن مسارها الذي كانت سوف تسلكه ويقع باتجاه الخط الفاصل بين الوسطين أي الخط الوهمي العمودي.
  • حيث تكون سرعة انتقال الموجات في الوسط الأول أعلى نسبيًا من سرعتها في الوسط الثاني.
  • ويُجدر بالإشارة إلى أن ظاهرة انكسار الضوء من الممكن أن يتم ملاحظتها يوميًا، حيث إنها تتجلى في وضع القلم بطريقة مائلة في كوب من الماء حيث إنه سوف يظهر وكأنه مكسور.
  • وبالنسبة لمن اكتشف قانون انكسار الضوء في بدايات القرن 17 فإنه العالم الفيزيائي الكبير ويلبر ورد سنيل، حيث إنه أطلق على القانون اسم قانون سنيل.
  • أما عن عوامل تغير سرعة الضوء فإنها تتمثل في مروره من وسط شفاف إلى آخر يختلف في الكثافة مثل الماء والهواء، فالموجات الصوتية تكون حركتها في الهواء الدافئ مختلفة عن حركتها في الهواء البارد.

آلية انكسار الضوء

يحدث انكسار الضوء وكما قام العلماء بتفسيرها نتيجة للتغير في كل من الطول الموجي للضوء والسرعة وذلك في الأوساط المختلفة كما سنبين لكم فيما يلي:

تغير سرعة الضوء

  • تختلف سرعة أطوال الموجات الضوئية الصادرة والمنبعثة بمجرد انتقالها من وسط لآخر.
  • فمصلًا في حالة انتقال الضوء من الوسط الأول وليكن الهواء إلى الوسط الثاني وليكن الزجاج فإن سرعة الموجات الضوئية تقل تقريبًا بنسبة 75%.

تغير اتجاه الضوء

  • عندما تنتقل الموجات الضوئية بين وسطين غير متشابهين فإنه يتم تغير اتجاهها.
  • حيث يتغير اتجاه الموجات القريبة من السطح الذي يفصل بين هذين الوسطين.

تغير سرعة واتجاه الموجات الضوئية

  • في بعض الأحيان قد تتغير سرعة واتجاه الموجات الضوئية معًا.
  • وهو من الأمور المساهمة في حدوث ظاهرة انكسار الضوء بفاعلية.

معادلة قانون انكسار الضوء

تُعرف معادلة انكسار الضوء وكما أسلفنا ذكرًا باسم معادلة سنيل وذلك نسبةً لمكتشفها، حيث إن هذه المعادلة تربط بين أمرين هامين ألا وهما معاملات الانكسار الموجود في الوسطين المختلفين اللذين تنتقل بينهما الموجات الضوئية، والزاوية الناتجة عن الانكسار، وهي كالآتي:

  • (n1 / n2 = sin (α2) / sin (α1.
  • حيث إن كل رمز في المعادلة يمثل أمرًا ما كما موضحًا في الجدول أدناه:
n1معامل انكسار الوسط الأول
n2معامل انكسار الوسط الثاني
α1زاوية السقوط الناشئة بين الشعاع الساقط وكذلك الخط العمودي والوهمي الفاصل بين الوسطين
α2زاوية الانكسار الناشئة بين كل من شعاع الوسط الثاني المنكر والخط العمود الوهمي الفاصل بين الوسطين

تطبيقات عملية على ظاهرة انكسار الضوء

سنشير فيما يلي إلى أهم التطبيقات العلمية المتعلقة بظاهرة انكسار الضوء:

قوس قزح

  • إن ظاهرة قوس قزح تعد بمثابة أبرز التطبيقات الطبيعية على ظاهرة انكسار الموجات الضوئية.
  • حيث يحدث فيها انكسار لأشعة الشمس المنبعثة.
  • وذلك عند مرورها عبر قطرات المطر مؤدية إلى تكون 7 ألوان من الطيف يُطلق عليهم قوس قزح.

انكسار الضوء في العين

  • تنكسر الموجات الضوئية سريعًا في العين بسبب انتقال الضوء من الوسط الأول وهو الهواء إلى الوسط الثاني وهو القرنية.
  • إذ إنه ينكسر من الضوء نحو 80% في القرنية.
  • بينما النسبة المئوية الباقية تنكسر في العين الداخلية وهو ما يترتب عليه تمكن الفرد من الإبصار.

انكسار الضوء في التليسكوب

  • يوجد في التليسكوب عدسة كبيرة تستقبل الأشعة الضوئية وتقوم بتجميعها لكي يحدث الانكسار داخله.
  • حيث تؤدي إلى تجمع الأشعة في نقطة واحدة بهدف مساعدتها على إكمال مسارها وانتقالها باتجاه العدسة الصغيرة الأخرى.
  • لذا عند النظر في التليسكوب يتم رؤية الأشياء البعيدة وكأنها أقرب.

انكسار الضوء في عدسات النظارات

  • تعمل عدسات النظارات الطبية بفاعلية على تجميع وانكسار الضوء.
  • وذلك في عدسات زجاجية سميكة، حيث يترتب على الأمر تقريب الصورة.
  • وبالتالي جعلها واضحة كثيرًا بالنسبة لمن يعانون من الضعف الحاد في النظر.

انكسار الضوء في الكاميرا

  • عند انتقال الأشعة الضوئية إلى عدسة الكاميرا الزجاجية والتي تبدو محدبة نسبيًا وذلك عبر الهواء فإنها تنكسر.
  • وذلك لتغير الوسط من الهواء إلى الزجاج، ولاصطدام أشعة الضوء بمادة من نترات الفضة داخل الكاميرا، وهو ما يؤدي إلى التقاط الصورة بوضوح.

الجهاز المستخدم في قياس انكسار الضوء

هناك جهاز مخصص يعمل على قياس معامل انكسار الضوء، ففيما يلي سوف نذكر لكم اسمه وفكرة عمله:

  • الجهاز الذي يقيس انكسار الضوء يُطلق عليه اسم جهاز الرفركتوميتر، وهو يعمل على كل من المعادلات والقوانين المتعلقة بهذه الظاهرة.
  • إذ إنه بمجرد انتقال الموجات الضوئية من وسط لآخر مختلف في الكثافة فإنه يتم إنتاج ضغط ودرجة حرارة ثابتين يتم التعبير عنهما بمعامل يُعرف باسم معامل الانكسار.
  • فهناك معادلة عكسية واضحة بين معامل الانكسار وسرعة حركة موجات الضوء في الوسط.
  • حيث إن قياس معامل الانكسار بجهاز الرفراكتوميتر يلعب دورًا كبيرًا في تحديد مدى نقاوة المادة.
  • ومن الجدير بالذكر أن هذا الجهاز شائع استخدامه في مختلف التطبيقات الفيزيائية والكيميائية.

أهمية انكسار الضوء

تدخل ظاهرة انكسار الضوء في مجالات علمية عديدة في الحياة، حيث إنها لها أهمية كبيرة لا يمكن الغنى عنها، وهي تتجلى في الآتي:

  • النجاة من الحروب: لقد عمل المؤرخ أرخميدس على صناعة عدسة كبيرة وذلك لتسليط أشعة الشمس الساعة على أشرعة السفن التي كانت آتية لمحاربتهم، حيث تسبب الأمر في إحراقها بالكامل، وهو ما أدي إلى نجاته هو وقومه بسهولة من الحرب.
  • التصوير: يستخدم المصورون الضوء المنكسر الجسم والمنعكس على الكاميرا لإخراج صور رائعة وبجودة عالية.
  • رؤية النفس في المرآة: عند انعكاس خطوط الضوء على المرآة فإنه يتمكن الأفراد من رؤية أنفسهم داخلها بوضوح.
  • قياس المسافات بين الأجسام: يستطيع العلماء من خلال انكسار الضوء تحديد المسافة بين النجوم البعيدة والمجرات والكواكب، حيث إنه يتم قياسها بواسطة السنوات الضوئية.

خاتمة بحث عن انكسار الضوء

يعد الضوء من النعم الهامة التي رزقنا الله – عز وجل- بها، لذلك فلقد سخر لنا كل من الشمس والقمر بالإضافة إلى تعاقب الليل والنهار، فهو بمثابة عملية كونية وطبيعية رائعة ومفيدة للغاية لحياة الكثيرين من البشر، فعند النظر إلى الظواهر الضوئية المتعلقة بالضوء لا سيما الانكسار سنجد أنه تم استخدامها في مختلف الصناعات كالنظارات الطبية والعدسات اللاصقة والتلسكوبات وغيرها، لذا لا بد وأن نشكر الله – تعالى- على هذه النعمة باستمرار.

بحث عن انكسار الضوء pdf doc بالعناصر جاهز للطباعة

جديد المواضيع