الإنكسار

الإنكسار
مقدمة :
الإنكسار هو ظاهرة تغير مسار الشعاع الضوئي عند انتقاله من وسط شفاف إلى وسط شفاف آخر " الانكسار".
وللتعرف على الظاهرة جيداً يلزم تعريف المصطلحات التالية :
- العمود المقام على السطح : هو عمود يقام على السطح الفاصل بين الوسطين.
2- زاوية السقوط ( ه1 ) الزاوية بين الشعاع الساقط والعمود المقام على السطح.
3- زاوية الإنكسار ( ه2 ) : الزاوية بين الشعاع المنكسر والعمود المقام على السطح.
قانونا الإنكسار:
1- القانون الأول: الشعاع الساقط, والشعاع المنكسر والعمود المقام على السطح الفاصل من نقطة, السقوط كلها تقع في مستوى واحد.
2- النسبة بين جيب زاوية السقوط وجيب زاوية الانكسار تساوي مقدار ثابت.
وبذلك يمكن القول أن:

حيث م 21 : معامل الإنكسار النسبي من الوسط ( 1 ) إلى الوسط ( 2 ) .
- العدسات:
هي مادة شفافة محصورة بين سطحين كرويين والعدسات نوعان :العدسة محدبة الوجهين ( أ ) والعدسة مقعرة الوجهين ( ب ).
ويلزم التعرف على بعض المصطلحات الخاصة بهذين النوعين من العدسات.

أولاً : العدسة المحدبة :
1- مركز التكور ( م ): مركز الكرة الذي يشكل سطح العدسة جزءاً منها, وكل عدسة لها مركزي تكور.
2- المركز البصري: نقطة في العدسة, إذا سقط عليها شعاع ضوئي فإنه لا ينحرف عن مساره.
3- المحور الرئيسي: امتداد الخط الواصل بين مركزي تكور سطحي العدسة.
4- البؤرة: هي نقطة تقع خارج العدسة وفيها تتجمع الأشعة المتوازية الساقطة على العدسة المحدبة بعد انكسارها والنقطة التي تتجمع فيها امتدادات الأشعة المنكسرة في العدسة المقعرة.
الصور المتكونة في العدسات المحدبة:
يمكن تحديد موقع الخيال المتكون في العدسة المحدبة بالرسم, باتباع القواعد التالية:
1- الشعاع الموازي للمحور الرئيس للعدسة ينكسر, بحيث يمر في البؤرة الأصلية.
2- الشعاع المار بالبؤرة الأصلية ينكسر, بحيث يوازي المحور الرئيس للعدسة.
3- الشعاع المار بالمركز البصري للعدسة يستمر في اتجاهه ولا ينكسر.
ولتحديد صورة جسم ما نرسم شعاعين , أحدهما يوازي المحور الرئيس, والآخر يمر في المركز البصري للعدسة, فتكون نقطة تلاقي الشعاعين المنكسرين عن العدسة صورة الجسم .
مثال:
ما هي صفات الصورة المتكونة لجسم يبعد مسافة 7 سم عن عدسة محدبة بعدها البؤري = 3 سم
الحل:
للتعرف على صفات الصورة المتكونة نستخدم طريقة الرسم.

وللتعرف على الحالات الأخرى :
• عندما يكون الجسم في مركز التكور

تكون صفات الصورة: حقيقية, مقلوبة, مساوية لطول الجسم.
• عندما يكون الجسم بين مركز التكور والبؤرة

تكون صفات الصورة: حقيقية, مقلوبة, مكبرة.
عندما يكون الجسم في البؤرة

لا تتكون صورة لأن الأشعة المنكسرة متوازية
• عندما يكون الجسم على بعد أقل من البعد البؤري

نلاحظ أن الأشعة المنكسرة لا تتجمع لذا نمد الأشعة لكي تلتقي الإمتدادات في نفس جهة الجسم ولذلك تكون الصورة:
وهمية , معتدلة , مكبرة.
ثانياً : العدسة المقّعرة :
للتعرف على صفات الصورة المتكّونة في العدسة المقعرة نتبع نفس القواعد السابقة مع إجراء تعديل بسيط فنقوم بما يلي :
1) إسقاط إشعاع موازي للمحور الرئيسي, ينكسر بحيث يمر امتداده بالبؤرة (ب2) .

2) إسقاط شعاع آخر خلال البؤرة (ب1) ينكسر فيكون موازياً للمحور الرئيسي .


3) إسقاط شعاع من خلال مركز العدسة يمر دون انحراف .

لا تتغير صفات الصورة في العدسة المقعرة مهما اختلف بعد الجسم عنها وللتعرّف على هذه الصفات نتبع الخطوات التالية :
1- ارسم العدسة ووضح على الرسم .
* البؤرة (ب1) على بعد 1.5 سم يميناً .
* والبؤرة (ب2) على بعد 1.5 سم يساراً .

2- ارسم الشعاع الأول موازياً للمحور الرئيسي فينكسر الشعاع بحيث يمر امتداده بالبؤرة
(ب2).

3- ارسم الشعاع الثاني بحيث يمر بمركز العدسة فيمر دون انحراف

- تلاحظ أن صورة الجسم تكونت عند نقطة التقاء امتداد الشعاع الأول وامتداد الشعاع الثاني وصفاتها هي :
1- وهمية 2- معتدلة 3- مصغّرة