حل أسئلة الفصل الثاني الضوء

أولًا - أسئلة المقال

1. وضح لماذا يمكن القول بأن الضوء حركة موجية.

يعتبر الضوء حركة موجية لأنه:

• ينتشر في خطوط مستقيمة.
• ينعكس وفقا لقانوني الانعكاس.
• ينكسر وفقا لقانوني الانكسار.
• يتداخل الضوء وينشأ عن التداخل تقوية في شدة الضوء وفي بعض المواضع (هدب مضيئة) وانعدام في شدة الضوء (هدب مظلمة).
• يحيد الضوء عن مساره اذا اصطدم بعائق.

وهذه نفس الخصائص العامة للموجات، وبالتالي الضوء حركة موجية.

2. اشرح تجربة توضح بها ظاهرة التداخل في الضوء.

تجربة الشق المزدوج ص 28 من الكتاب المدرسي.

3. فسر ظاهرة تكون السراب.

في الأيام الشديدة الحرارة ترتفع درجة حرارة الطبقات الهوائية الملاصقة لسطح الأرض فتقل كثافتها عن كثافة الطبقات التي تعلوها ويترتب على ذلك على أن معاملات انكسار طبقات الهواء العليا أكبر من تلك التي تحتها. اذا تتبعنا شعاعًا ضوئيًا صادرًا من قمة نخلة مثلًا فإن هذا الشعاع فإن هذا الشعاع عند انتقاله من الطبقة العليا إلى الطبقة التي تقع تحتها ينكسر مبتعدًا عن العمود. وعند انتقاله من هذه الطبقة إلى الطبقة التى تليها يزداد انحرافه. وهكذا يزداد انحراف الشعاع أثناء انتقاله خلال طبقات الهواء المتتالية متخذًا مسارًا منحنيًا وعندما تصبح زاوية سقوطه في إحدى الطبقات اكبر من الزاوية الحرجة بالنسبة للطبقة التي تحتها فإن الشعاع الضوئي ينعكس انعكاسًا كلياً متخذًا مسارًا منحنيًا إلى أعلى حتى يصل إلى العين التي ترى صورة قمة النخلة على امتداد الشعاع التي يصلها. وهذا يفسر رؤية صورتها مقلوبة فيظن المراقب انه هناك ماء.

ثانيًا – عرف كلًا من:

معامل الانكسار النسبي بين وسطين:

نسبة جيب زاوية السقوط في الوسط الأول إلى جيب زاوية السقوط في الوسط الثاني نسبة ثابتة لهذين الوسطين.

معامل الانكسار المطلق لوسط.

هو مقلوب جيب الزاوية الحرجة عند انتقال الضوء من هذا الوسط إلى الهواء أو الفراغ.

$\mathbf{n}=\frac{1}{\sin {\varphi }_c}$

الزاوية الحرجة.

هي زاوية السقوط في الوسط الأكبر كثافة ضوئية تقابلها زاوية انكسار في الوسط الاقل كثافة ضوئية تساوي 90.

زاوية الانحراف.

هي الزاوية الحادة المحصورة بين امتدادي الشعاعين الساقط والخارج.

ثالثًا – أكمل العبارات التالية:

a. تتعين المسافة بين هدبتين متتاليتين من نفس النوع من العلاقة:

$\mathrm{\Delta y}=\frac{\lambda \mathrm{R}}{\mathrm{d}}$

b. قانون سئل هو:

${\mathrm{n}}_1\sin \varphi ={\mathrm{n}}_2\sin \theta$

c. الانفراج الزاوي في منشور رقيق يتعين من العلاقة:

${\left({\alpha }_0\right)}_{\mathrm{b}}-{\left({\alpha }_0\right)}_{\mathrm{r}}$

d. قوة تفريق مادة هي:

صفة مميزة لمادة المنشور لا تتوقف على زاوية الرأس.

رابعًا – ضع علامة ( ✔ ) أمام الاختبار الصحيح:

1. عندما ينعكس الضوء تكون:

• زاوية السقوط أقل من زاوية الانعكاس.
• زاوية السقوط أكبر من زاوية الانعكاس.
• زاوية الانعكاس = زاوية السقوط
• لا توجد أجابة صحيحة .

2. عندما ينكسر الضوء تكون النسبة $\frac{\sin \varphi }{\sin \theta }$ ( حيث $\varphi$ زاوية السقوط ، $\theta$ زاوية الانكسار ).

• نسبة ثابتة للوسطين.
• غير ثابتة لهذين الوسطين.
• مقدار ثابت أكبر من الواحد الصحيح دائمًا.
• مقدار ثابت أقل من الواحد الصحيح دائمًا.

3. نسبة جيب زاوية السقوط في الوسط الأول الى جيب زاوية الانكسار في الوسط الثاني تسمى:

• معامل الانكسار المطلق للوسط الأول.
• معامل الانكسار المطلق للوسط الثاني.
• معامل الانكسار النسبي من الوسط الثاني إلى الوسط الأول.
• معامل الانصار النسبي من الوسط الأول إلى الوسط الثاني.

4. معامل الانكسار n₁₂ يساوي:

• $\frac{{\mathbf{n}}_{\mathbf{2}}}{{\mathbf{n}}_{\mathbf{1}}}$
• $\frac{n_1}{n\mathit{2}}$
• ${\mathrm{n}}_1{\mathrm{n}}_2$
• $\frac{\sin {\varphi }_2}{\sin {\theta }_1}$

5. يتعين معامل انكسار مادة منشور ثلاثي في وضع النهاية الصغرى للانحراف من:

• $\mathrm{n}=\frac{\sin {\alpha }_0}{\sin \mathrm{A}}$
• $\mathrm{n}=\frac{\sin \left(\frac{\alpha +\mathrm{A}}{2}\right)}{\sin \left(\frac{{\alpha }_0}{2}\right)}$
• $\mathbf{n}\mathbf{=}\frac{\mathbf{sin}\mathbf{}\left(\frac{{\mathit{\alpha }}_0+A}{2}\right)}{\mathbf{sin}\mathbf{}\left(\frac{A}{2}\right)}$
• $n=\frac{\sin \left(\frac{{\alpha }_s+A}{2}\right)}{\sin A}$

6. يتعين الانحراف في المنشور الرقيق من العلاقة:

• ${\alpha }_0=\mathbf{n}(\mathrm{A}-1)$
• $\mathrm{n}=\mathrm{A}\left({\alpha }_0-1\right)$
• ${\alpha }_0=A(n+1)=$
• ${\mathit{\alpha }}_{\mathbf{0}}\mathbf{=}\mathit{A}\mathbf{(}\mathit{n}\mathbf{-}\mathbf{1}\mathbf{)}$

7. شعاع ضوئي يسقط على سطح يفصل بين وسطين فإذا كانت زاوية السقوط 60 وزاوية الانكسار 30 فإن معامل الانكسار النسبي من الوسط الأول الى الوسط الثاني هو:

• $\sqrt{\mathbf{3}}$
• $\frac{1}{2}$
• $\sqrt{2}$
• $2$

8. شعاع ضوئي يسقط بزاوية 48.5 على أحد أوجه متوازي مستطيلات من الزجاج ومعامل انكسار مادته 1.5 فتكون زاوية انكساره هي:

• 20
• 30
• 35
• 40

9. في تجربة لتعيين النهاية الصغرى للانحراف في المنشور الثلاثي وجد أن هذه الزاوية تساوي 48.2 فإذا كانت زاوية رأس المنشور 58.8 فإن معامل انكسار مادته هو:

• 1.5
• 1.63
• 1.82
• 1.85

10. إذا كانت الزاوية الحرجة لوسط بالنسبة للهواء هي 45 فإن معامل انكسار هذا الوسط:

• 1.64
• 2
• 1.7
• $\sqrt{\mathbf{2}}$

11. منشور من الزجاج زاوية رأسه 5 ومعامل انكسار مادته 1.6 تكون زاوية انحراف الضوء فيه هي:

• 5
• 6
• 8
• 3

12. منشور رقيق يحرف الأشعة الضوئية الساقطة عليه بمقدار 4 فإذا كانت زاوية رأسه 8 فإن معامل انكسار مادته هو:

• 1.5
• 1.4
• 1.33
• 1.6