مفهوم الزاوية الحرجة وكيفية حسابها

مفهوم الزاوية الحرجة

تعرّف الزاوية الحرجة (بالإنجليزية: Critical Angle) بأنّها زاوية سقوط الشعاع الضوئي على السطح التي ينتج عنها زاوية انكسار للضوء تساوي 90 درجة، وتُستخدم الزاوية الحرجة لتحديد إذا كان الشعاع الضوئي المار عبر المادة سينعكس انعكاس داخلي كلي أم لا.

يحدث الانعكاس الكلي الداخلي للشعاع الضوئي داخل وسط ما كالزجاج أو الماء إذا توفر شرطان رئيسيان وهما كما يأتي:

عندما ينتقل الشعاع الضوئي من وسط أكثر كثافة إلى وسط أقل كثافة، أي من الوسط ذو معامل الانكسار الأعلى إلى الوسط ذو معامل الانكسار الأقل.
عندما تكون زاوية سقوط الشعاع الضوئي أكبر من الزاوية الحرجة.

وبالتالي عندما يسقط شعاع ضوئي من مادة ما عبر وسط ذي معامل انكسار أكبر من معامل انكسار الوسط الساقط عليه وبزاوية أكبر من الزاوية الحرجة التي ينتج عنها زاوية انكسار 90 درجة، فإنّ الشعاع الضوئي لن ينتقل عبر المادة ذات معامل الانكسار الأقل ولن يحدث له انكسار بل سينعكس بالكامل نحو سطح المادة التي سقط منها.

كيفية حساب الزاوية الحرجة

يعتمد حساب الزاوية الحرجة على معامل انكسار الوسط الذي ينتقل عبره الشعاع الضوئي ومعامل انكسار الوسط الذي ينتقل إليه، ويُمكن إيجاد قيمتها من خلال قانون سنيل الذي يُعبر عن العلاقة بين زاوية سقوط الشعاع الضوئي وزاوية الانكسار وذلك على النحو الآتي:

معامل انكسار الوسط الأول × جا(زاوية السقوط) = معامل انكسار الوسط الثاني × جا (زاوية الانكسار)

وبالرموز:

ن1 جا (θ1) = ن2 جا(θ2)

وبالإنجليزية:

(n1 Sin(θ1) = n2 Sin(θ2

حيث إنّ:

ن 1 (n1): معامل انكسار الوسط الأول الذي ينتقل عبره الضوء.
ن 2 (n2): معامل انكسار الوسط الثاني الذي ينتقل إليه الضوء.
θ1: زاوية سقوط الضوء عندما يمر عبر الوسط الأول.
θ2: زاوية انكسار الضوء عندما يمر عبر الوسط الثاني.

وبما أنّ الزاوية الحرجة هي زاوية السقوط التي ينتج عنها زاوية انكسار تساوي 90 درجة فإنّ قانون سنيل يُصبح على النحو الآتي:

معامل انكسار الوسط الأول × جا(الزاوية الحرجة) = معامل انكسار الوسط الثاني × جا90

وبترتيب المعادلة يُمكن إيجاد الزاوية الحرجة من القانون الآتي:

الزاوية الحرجة = جا^1- (معامل انكسار الوسط الثاني / معامل انكسار الوسط الأول)

وبالرموز:

θح = جا^1- (ن2 / ن 1)

وبالإنجليزية:

θcritical = Sin-1 (n2/n1)

حيث إنّ:

θح (θcritical): الزاوية الحرجة للوسط الذي ينتقل عبره الضوء.
ن1 (n1): معامل انكسار الوسط الأول الذي ينتقل عبره الضوء.
ن2 (n2): معامل انكسار الوسط الثاني الذي ينتقل إليه الضوء.

مثال على حساب الزاوية الحرجة

مثال: احسب الزاوية الحرجة للزجاج الذي معامل انكساره 1.52 الذي انتقل الضوء عبره ليصطدم بسطح الماء الذي معامل انكساره 1.

الحل:

عوض المعطيات في قانون الزاوية الحرجة على النحو الآتي:
الزاوية الحرجة = جا^1- (معامل انكسار الوسط الثاني / معامل انكسار الوسط الأول)
الزاوية الحرجة = جا^1- (1 / 1.52)
الزاوية الحرجة = 41.1 درجة.

2023-12-1924تعليم

مزيد من المشاركات

مصادر القانون التجاري

مفهوم مصادر القانون التجاري القانون التجاري هو فرع من فروع القانون الخاص ، وهو عبارة عن مجموعة من القواعد التجارية التي تقوم بتنظيم المعاملات الخاصة بالتجارة والتي يتم تطبيقها على فئات مختلفة من الناس، ومصادر القانون التجاري هي المصادر التي يرجع إليها القاضي عندما يرغب بالحكم على واقعة معينة من الوقائع القانونية أو المادية التي تعرض عليه أثناء حدوث منازعة تجارية، وتتنوع هذه المصادر بين مصادر رسمية ومصادر غير رسمية أو ما يسمى بمصادر استرشادية "استئناسية تفسيرية". مصادر القانون التجاري الرسمية

الخط الكوفي الفاطمي

الخط الكوفي الفاطمي الخط الكوفي الفاطمي هو مسمّى من مسمّيات الخط الكوفي العربي، ظهر في عهد الدولة الفاطمية، أي بعد القرن العاشر ميلادي، وهو امتدادٌ للخط الكوفي العربي الذي يعدّ نوعاً من أنواع الخطوط العربية القديمة، والذي ازدهر في القرن السابع ميلادي في مدينة الكوفة بالعراق ومنها اكتسب اسمه، لذا، يمكن القول بأن الخط الكوفي هو الأصل، وأن الخط الكوفي الفاطمي منبثق عنه. الفرق بين الخط الكوفي والخط الكوفي الفاطمي حسب المصادر التاريخية، ليس هنالك فرقٌ ضخم يُذكر بينهما سوى الفروقات البسيطة الآتية:

تطبيقات الهندسة الوراثية في الإنتاج الحيواني

تطبيقات الهندسة الوراثية في الإنتاج الحيواني من بعض التطبيقات للهندسة الوراثية في الإنتاج الحيواني ما يأتي: تعديل تكوين الحليب وخصائصه ترتبط بروتينات الحليب بجينات فريدة ومحددة تتحكم في تكوين الحليب، ويمكن التعديل في هذه الجينات للتعديل من خصائصه، ومن بعض التطبيقات على ذلك، إدخال اللاكتوفيرين البشري (lactoferrin) إلى مكونات حليب الأبقار ، حيث أن اللاكتوفيرين مسؤول عن نقل الحديد ومنع نمو البكتيريا، وإدخاله للحليب البقري يكسبه مواد مضادة للبكتيريا، مثل البروتياز (protease) الذي يزيد من مقاومة

قصة اكتشاف دافعة أرخميدس

يُعتبر أرخميدس من أشهر علماء الرياضيات، والفيزياء، والمخترعين في اليونان، ولد عام 287 قبل الميلاد، في مدينة سيراكيوز؛ تحديداً في جزيرة صقلية، ويُذكر أنه كان ابن عالم الفلك، وعالم الرياضيات فيداس، كما كان أرخميدس شاباً يحب العلم، وحل المشاكل، وسافر إلى مصر للدراسة؛ تحديداً الإسكندرية. قصة اكتشاف دافعة أرخميدس اشتهر العالم أرخميدس بعدة اختراعات، واكتشافات في عالم الرياضيات، ومع ذلك، تبقى قصة اكتشاف دافعة أرخميدس، أو مبدأ أرخميدس هي الأشهر، والتي بدأت عندما أمر ملك سيراكيوز، هيرون الثاني، صناعة

مقدمة بحث عن العرض والطلب

مقدمة بحث عن مفهوم العرض والطلب تُعد مصطلحات الطلب (Demand) والعرض (supply) المصطلحات الاقتصادية الرئيسة التي تُستخدم في مختلف الجوانب الحياتية؛ وذلك لأنّ العرض والطلب ليسا قوى تفاعل مؤثرة في الاقتصاد وحسب، وإنّما هما جزء مهم من الأفعال الإنسانية المختلفة للمنتجين والمستهلكين وجميع أفراد المجتمع، إذ يُعد العرض والطلب مفاهيم اقتصادية تدل على تفاعلات السوق، فالسوق تعمل بكفاءة عند توازنهما. إنّ الهدف من تفاعل العرض والطلب هو تساوي سعر السلع والكميات المطلوبة لسعر السلع والكميات المعروضة، وذلك عند

مهام مشرف إدارة الحالة

مهام مشرف إدارة الحالة تكمن أهمية وظيفة الإشراف على إدارة الحالة في أنها تعطي الفرصة لمديري الحالات في الحصول على الدعم وتعزيز المعرفة والمهارات اللازمة في سبيل تقديم نتائج أفضل للعملاء وتحقيق أهداف المؤسسة التنظيمية، كما أنها تعد الصلة التي تربط ما بين خطوط العمل والمعايير المهنية المطلوبة والمساءلة أمام هيئات التمويل. يقع على عاتق مشرف إدارة الحالة العديد من المهام وأهمها: إدارة عمليات خدمة إنتاج الغذاء سواء إن كانت في المرافق السكنية أو في المستشفيات. خفض تكاليف الرواتب غير الضرورية وذلك من

التعريف بمواد تخصص الاقتصاد المنزلي

الاقتصاد المنزلي هو الفرع الذي يختص بالعلاقات الأسرية، ورعاية الطفل ، والتغذية، والأمور المالية وكل ما يتعلق بتدبير المنزل، وهو من التخصصات العملية التي يفضلها الطلاب لكونها تساعد في تنظيم شؤون المنزل. مواد تخصص الاقتصاد المنزلي إليك الآن مواد التخصص التي ستدرسها في سنواتك الدراسية الثلاث لهذا التخصص: السنة الأولى: الإدارة المنزلية. الأغذية والتغذية. الصحة والنظافة العامة. مبادئ إعداد أغذية صحية 1. رعاية الطفل ونموه. إدارة المواقف. السنة الثانية: مقدمة إلى علم الأحياء الدقيقة 1. مبادئ إعداد

المستوى الصرفي لسورة الفاتحة

تعريف المستوى الصرفي العلم الصرفي هو العلم الذي يبحث في بنية الكلمة المفردة، وإذ كان هنالك إعلال أو حذف أو إبدال أو زيادة أو قلب في أحد حروفها، ولا يدرس إلا للكلمة العربية المتصرفة، مثل: الأفعال المتصرفة و الأسماء المعربة ، حيث لا يتناول الأسماء الأعجمية؛ لأنها تكون منقولة من لغة أخرى، أو الأسماء المبنية كالضمائر وأسماء الشرط وأسماء الإشارة وغيرها. والركيزة الأساسية لعلم الصرف هي الجذر، حيث لكل كلمة عربية جذر اشتقت منه تلك الكلمة ويحتوي على الحروف الأصلية للكلمة، ويمكننا تعريف الجذر على أنه: