كيفية عمل تجربة انتشار الضوء
تجربة انتشار الضوء
ينتشر الضوء انطلاقا من المنبع الضوئي في جميع الإتجاهات عبر أوساط مختلفة، أوساط انتشار الضوء، وتصنف الأوساط المادية حسب قدرة الضوء على النفاذ، وينتشر الضوء في الأوساط الشفافة بسرعة كبيرة، والهدف الرئيسي من تجربة انتشار الضوء هو تحقيق قانون انعكاس الضوء.
الأدوات التي نحتاجها في تجربة انتشار الضوء
هناك أدوات بسيطة تستخدم لتجربة انتشار الضوء كالتالي:
- مرآة مستوية.
- ورقة بيضاء.
- دبابيس.
- قلم رصاصي.
- منقلة.
خطوات تجربة انتشار الضوء
هناك خطوات بسيطة لانجاز تجربة انتشار الضوء كالتالي:
- نضع المرآة علي الورقة بطريقة عمودية ثم نقوم برسم خط افقي لسطح المرآة على الورقة.
- نرسم خط عمودي علي المرآة.
- نقوم برسم زاوية سقوط محددة على المرآة 30 درجة مثلا، على أن يتم توضيحها على الورقة.
- يتم تسليط شُعاع من الضوء على المرآة بالزاوية المرسومة على الورقة ونقوم بوضع دبوسين علي الشعاع الساقط.
- نضع دبوسين اخريين علي امتداد الشعاع المُنعكس، ونرسم الزاوية التي انعكس فيه الضوء.
النتيجة التي حصلنا عليها لتجربة انتشار الضوء
النتيجة التي تم الحصول عليها بعد الإنتهاء من تجربة انتشار الضوء هي أن زاوية السقوط تساوي زاوية الانعكاس.
ونستطيع تلخيص التجربة في نقطتين رئيسيتين لقانونين وهما كالتالي:
- قانون الانعكاس الأول: زاوية السقوط تساوي زاوية الانعكاس.
- قانون الانعكاس الثاني: الشعاع الساقط والشعاع المنعكس والعمود المقام على السطح العاكس من نقطة السقوط تقع جميعها في مستوى واحد عمودي على السطح العاكس.
أوساط انتشار الضوء
ينتشر الضوء انطلاقا من منبع ضوئي نقطي أوغير نقطي في كل الاتجاهات عبر أوساط مادية وغير مادية مختلفة، و تصنف أوساط انتشار الضوء إلى ثلاثة أصناف:
- الأوساط الشفافة: هي التي تسمح بمرور الضوء ورؤية ما وراءها بوضوح مثل: الهواء، الفراغ، الزجاج الأملس.
- الأوساط نصف الشفافة: هي التي تسمح بمرور الضوء ولا تسمح برؤية ما وراءها بوضوح مثل: ورق الأنسوخ، ورق مزيت، الزجاج الخشن.
- الأوساط المعتمة: هي التي لا تسمح بمرور الضوء ولا رؤية ما وراءها مثل: الخشب، ورق مقوى.
مبدأ الانتشار المستقيمي للضوء
ينتشر الضوء في وسط شفاف ( الفراغ، الهواء، الزجاج الأملس ) و متجانس ( نفس الوسط) وفق خطوط مستقيمة تسمى بالأشعة الضوئية و يسمى هدا بمبدأ الانتشار المستقيمي للضوء.
سرعة انتشار الضوء
ينتشر الضوء في الأوساط الشفافة بسرعة كبيرة، تسمى سرعة انتشار الضوء ويرمز لها بـ c وتختلف هذه السرعة حسب طبيعة الوسط.
الحزم الضوئية
تصنف الحزم الضوئية إلى قسمين كالتالي:
- الشعاع الضوئي: يُمثّل شعاع ضوئي بخط مستقيم يحمل سهما يدل على منحى انتشار الضوء.
- الحزمة الضوئية: الحزمة الضوئية هي مجموعة من الأشعة الضوئية.