عرض حول الاتصال والتواصل pdf

 درس  انتشار موجة ضوئية 

المقدمة :

يمثل الضوء أحد أهم المواضيع في الفيزياء، ويعتبر انتشار الموجة الضوئية جزءاً محورياً في دراسة ظواهر الضوء وكيفية انتقاله عبر الأوساط المختلفة. وفقاً للبرنامج الدراسي المغربي، يهدف هذا الدرس إلى تعريف الطلاب بمفهوم الموجة الضوئية وخصائصها، بالإضافة إلى التعرف على قوانين الانعكاس والانكسار وتطبيقها. سنستعرض في هذا المقال التفاصيل الأساسية حول هذا الدرس ونقدم تمريناً تطبيقيًا لتعزيز فهم الطلاب.

---

1. مفهوم انتشار موجة ضوئية

الضوء هو موجة كهرومغناطيسية تنتقل في الفراغ والأوساط الشفافة. تتميز الموجة الضوئية بخصائص عديدة كالتردد، الطول الموجي، وسرعة الانتشار التي تختلف حسب الوسط الناقل. تنتشر الموجة الضوئية بسرعة عالية جداً في الفراغ، تبلغ حوالي 

$3\times 10^8\text{m/s<span style="text-align: justify;">. </span>}$

أهمية دراسة انتشار الموجة الضوئية

يساعد فهم كيفية انتشار الموجة الضوئية على تفسير العديد من الظواهر اليومية كالانعكاس، الانكسار، انحراف الضوء، وتداخله، مما يمكّن من تطبيقها في مجالات متعددة مثل العدسات، المرايا، والألياف البصرية.

---

2. خصائص انتشار الموجة الضوئية

تتسم الموجات الضوئية بخصائص مميزة تتيح لها الانتشار بطرق مختلفة، خاصة عندما تتغير الأوساط التي تنتقل فيها. تشمل الخصائص الأساسية ما يلي:

أ. الطول الموجي $(\lambda)$

هو المسافة بين نقطتين متتاليتين لهما نفس الطور، مثل المسافة بين قمتين متتاليتين للموجة.

ب. التردد $(f)$

يشير التردد إلى عدد الاهتزازات الكاملة التي تحدث في وحدة الزمن، ويقاس بوحدة الهرتز (Hz).

ج. سرعة الضوء $(c)$

تعتبر سرعة الضوء ثابتة في الفراغ، وتساوي $c = 3 \times 10^8 \, \text{m/s}$. تتغير هذه السرعة عند دخول الضوء إلى أوساط أخرى كالزجاج أو الماء، إذ تنخفض حسب الكثافة الضوئية للوسط.

د. معامل الانكسار $(n)$

يعبر عن نسبة سرعة الضوء في الفراغ إلى سرعته في الوسط المدروس، ويحدد كيفية انكسار الضوء عند انتقاله بين الأوساط المختلفة.

$$n = \frac{c}{v}$$

حيث:

• $n$: معامل انكسار الوسط.
• $c$ : سرعة الضوء في الفراغ.
• $v$ : سرعة الضوء في الوسط.

---

3. قوانين انتشار الموجة الضوئية

ينتقل الضوء بين الأوساط المختلفة، وغالباً ما يغير اتجاهه، وهذا التغيير يخضع لقوانين الانعكاس والانكسار.

أ. قانون الانعكاس

عند سقوط شعاع ضوئي على سطح عاكس، فإنه يرتد بنفس الزاوية. وينص قانون الانعكاس على أن:

• زاوية السقوط (زاوية الشعاع الساقط مع العمود على السطح) تساوي زاوية الانعكاس (زاوية الشعاع المنعكس مع العمود).

$$\theta_i = \theta_r$$

حيث:

• $\theta_i$: زاوية السقوط.
• $\theta_r$: زاوية الانعكاس.

ب. قانون الانكسار (قانون سنيل)

عند انتقال الضوء من وسط إلى آخر، فإنه ينحرف عن مساره الأصلي. ينص قانون الانكسار على العلاقة بين زاوية السقوط وزاوية الانكسار كالتالي:

$$n_1 \sin(\theta_1) = n_2 \sin(\theta_2)$$

حيث:

• $n_1$ : معامل انكسار الوسط الأول.
• $n_2$ : معامل انكسار الوسط الثاني.
• $\theta_1$: زاوية السقوط.
• $\theta_2$: زاوية الانكسار.

ينتج عن هذا القانون ظواهر مثل انكسار الضوء عند انتقاله من الهواء إلى الزجاج، أو من الهواء إلى الماء.

---

4. تطبيقات انتشار الضوء : الألياف البصرية

تعتمد الألياف البصرية على مبدأ الانعكاس الداخلي الكلي، حيث ينتقل الضوء داخل الألياف دون فقدان كبير للطاقة بفضل الانعكاس المتكرر على جدران الألياف. يتم استخدام هذه التقنية في مجال الاتصالات الطبية لنقل الإشارات الضوئية بسرعة عالية.

---

5. تمرين تطبيقي

نص التمرين:

سقط شعاع ضوئي من الهواء على سطح زجاجي بزاوية سقوط $45^\circ$ ، حيث معامل انكسار الهواء $n_{\text{هواء}} = 1$ ومعامل انكسار الزجاج $n_{\text{زجاج}} = 1.5$ 

1. احسب زاوية انكسار الشعاع داخل الزجاج.
2. إذا انتقل الشعاع لاحقاً إلى الماء (معامل انكسار الماء $n_{\text{ماء}} = 1.33$ )، احسب زاوية الانكسار الجديدة. 

                                                                                                                                                                      

للتحميل اضغط هنا 

اقرأ أيضا :  

تصحيح سلسلة تمارين الموجات  

درس انتشار موجة ضوئية  pdf 

درس انتشار موجة ضوئية PPT

درس انتشار موجة ضوئية   Word

جذاذة درس انتشار موجة ضوئية   pdf  

سنوفره في القادم للأساتذة

جذاذة درس انتشار موجة ضوئية   Word

سنوفره في القادم للأساتذة 

اشتركوا بالموقع ليصلكم الإشعار فور رفع الملفات على الموقع. 

تعديل المقال