تُعرف ظاهرة انحراف الضوء عن مساره باسم الانكسار، ويعتبر هذا موضوعًا يتناوله طلاب الصف الخامس في مادة العلوم عند البحث عبر الإنترنت. من هنا، يسرنا في موقعنا أن نقدم أجوبة شافية لهذا الاستفسار لطلابنا الأعزاء. لكن قبل ذلك، سنأخذ لحظة لاستكشاف مفهوم الضوء، وتشكيل الظل، والعوامل المؤثرة في هذا التشكيل، بالإضافة إلى فهم ظاهرتي الانعكاس والانكسار.
محتويات
ما هو الضوء؟
- الضوء هو عبارة عن موجات كهرومغناطيسية تتحرك في خط مستقيم وتنتشر على شكل موجات.
- يتميز الضوء بأنه لا يتأثر بعمليات التخلخل أو التضغط، على عكس الصوت.
- الكهرومغناطيسية تشير إلى تداخل الطاقة الكهربائية مع الطاقة المغناطيسية.
- تعتبر سرعة الضوء واحدة من أعلى السرعات في الطبيعة، حيث يصل إلى نحو 300,000 كيلومتر في الثانية في الفراغ.
- تنخفض سرعة الضوء عندما ينتقل عبر وسائط مادية مثل الهواء، الماء، والزجاج.
- الطول الموجي هو المسافة بين قمتين متتاليتين أو بين قاعين متتاليين، حيث يتم حساب سرعة الموجة من خلال ضرب الطول الموجي في التردد.
- سرعة الموجة هي المتغير الناتج عن ضرب الطول الموجي في التردد.
- يتميز الضوء بخصائص كل من الموجات والجسيمات، حيث تُعرف الخصائص الجسيمية للضوء كالتالي:
- تسمى جسيمات الضوء بالفوتونات، وهي الوحدات الأساسية للطاقة الضوئية ولا تمتلك كتلة.
- تستطيع الفوتونات تغيير اتجاهها عند الاصطدام.
- تتحرك الأشعة الضوئية في خطوط مستقيمة وفقًا لقانون الانكسار.
- عند سقوط الضوء على الجسم، فإنه ينعكس.
- عندما يصطدم الضوء بجسيمات دقيقة، يتم تغيير اتجاهه.
تكوين الظل
- نستطيع رؤية الأجسام بفضل الضوء الذي ينعكس عليها ويدخل إلى أعيننا.
- ينقسم تطبيق الضوء على الأجسام إلى ثلاث فئات حسب قدرتها على امتصاص الضوء:
- الأجسام المعتمة: تتمثل في الأجسام التي لا يعبر الضوء من خلالها، حيث يتم امتصاص الضوء بواسطة هذه الأجسام. من أمثلة الأجسام المعتمة:
- الخشب.
- الكتب.
- الحديد.
- الأجسام الشفافة: هي الأجسام التي يسمح للضوء بالمرور من خلالها، ومن أمثالها:
- الزجاج.
- الأجسام شبه الشفافة: هي الأجسام التي يسمح لها الضوء بالمرور، ولكنها تعمل على تشتيت معظم الأشعة الساقطة عليها، أمثلة على ذلك:
- البلاستيك.
- الأجسام المعتمة: تتمثل في الأجسام التي لا يعبر الضوء من خلالها، حيث يتم امتصاص الضوء بواسطة هذه الأجسام. من أمثلة الأجسام المعتمة:
- يحدث الظل عندما يتعرض الضوء لعائق، والذي قد يكون جسمًا معتمًا يمنع الضوء كليًا، أو جسمًا شفافًا يحجب الضوء جزئيًا كما هو الحال مع بعض الأجسام الزجاجية الملونة.
- يمثل الظل منطقة عدم وصول الضوء إلى الأجسام.
- عندما يكون هناك جسمان بجوار مصدر للضوء، يتم تشكيل ظل الجسم الأوسط الذي ينعكس على الجسم الآخر.
- يتأثر طول الظل بعدة عوامل:
- زاوية سقوط أشعة الشمس على الجسم.
- المسافة بين الجسم وموقع تكون الظل.
انعكاس الضوء
- يعرف بأنه ارتداد الضوء عن الأسطح.
- عندما ننظر إلى مرآة مستوية، نستطيع رؤية صورتنا، وذلك نتيجة لظاهرة انعكاس الضوء على سطحها الناعم.
- تظهر الأجسام أمام أعيننا عندما تصطدم بها الأشعة الضوئية وتنعكس نحوها.
- الأسطح السائلة والغازية تعكس الضوء أيضًا، مما يجعلنا نراها.
- تظهر الأجسام بوضوح في المرآة المستوية لأنها تعكس معظم الموجات الضوئية التي تصل إليها.
- ووفقًا لقانون الانعكاس، تكون زاوية سقوط الضوء على المرآة مساوية لزاوية انعكاسه.
- المسافة بين الجسم والمرآة مساوية للمسافة التي يظهر بها الجسم في المرآة.
- يمكن تصنيف المرايا إلى نوعين، بحسب شكل سطحها:
- المرايا المقعرة: يكون سطحها العاكس موجهًا نحو الداخل.
- المرايا المحدبة: يكون سطحها العاكس موجهًا نحو الخارج.
- المرايا المستوية: تكون أسطحها مستوية وتعكس الصورة كما هي.
- ترى المرآة المقعرة أو المحدبة لهما تأثيرات مختلفة على شكل الأجسام، مثل:
- دليل على تكبير الصورة.
- تخفيض حجم الصورة.
- الصورة المعتدلة.
- الصورة المقلوبة.
انكسار الضوء
- يعني انحراف الضوء عن مساره الأصلي.
- تحدث هذه الظاهرة عندما ينتقل الضوء من وسط شفاف إلى آخر ذي كثافة مختلفة، كما نرى عندما يبدو القلم مكسورًا داخل كوب من الماء، بسبب الفرق بين هواء الماء والجزء من القلم.
- العدسات: هي أدوات شفافة تستخدم لكسر أشعة الضوء.
- ينقسم نوع العدسات إلى نوعين:
- العدسة المحدبة: المعروفة أيضًا بالعدسة اللامة، تجمع الضوء المنكسر في نقطة مخصصة تُسمى البؤرة.
- العدسة المقعرة: تعرف بالعدسة الهادئة وتعمل على نشر الأشعة الضوئية بعيدًا عن بعضها.
- تستخدم العدسات في:
- كاميرات التصوير.
- تلسكوبات.
- نظارات.
انحراف الضوء عن مساره يسمى
بعد أن استعرضنا مفهوم الضوء، وكيفية تشكيل الظل، وظهور الانكسار، تعود أسئلة طلابنا إلى الظهور على محركات البحث، حيث أصبحوا يعتمدون على نظام التعليم عن بُعد، وأصبح جوجل هو المصدر الأساسي للاستفسار عن المعلومات التي قد يصعب عليهم فهمها.
السؤال
- استكمل ما يلي:
- انحراف الضوء عن مساره يُعرف بـ …….
الإجابة
- انحراف الضوء عن مساره يُسمى انكسار الضوء.
بعد تقديم إجابتنا حول سؤال انحراف الضوء عن مساره، نقدم مجموعة من الموضوعات الجديدة لتعزيز الفهم حول هذا الدرس الهام والمساعدة في توضيحه أكثر:
:.