الأهداف 1- تعريف 2- دراسة الإنحراف 3- شرطا البروز 4- الدراسة التجريبية للانحراف 5- تبدد الضوء
الأهداف :
يدرس تغيرات زاوية الإنحراف بدلالة زاوية الورود.
يستنتج قرينة انكسار الموشور بالنسبة للهواء.
1 -تعريف :
الموشور (المنشور) وسط زجاجي شفاف و متجانس ومحدود بمستويين غير متوازيين وهما وجها الموشور وخط تقاطعهما م مَ هو حرف الموشور والزاوية المشكلة بين المستويين هي زاوية الموشور، ندعو الوجه المقابل للحرف قاعدة الموشور .
أثـناء دراسة الموشور لا نأخذ بعين الإعتبار إلا الأشعة الموازية لمستوى المقطع الأصلي.
ملاحظة :
2 -دراسة الإنحراف :
الإنحراف هو الزاوية التي يصنعها الشعاع البارز من الموشور مع الشعاع الوارد إليه.
حسب قانون الإنكسار :
حب د = ن حب ر ......... (1)
حب د' = ن حب ر' ........ (2)
حيث ن قرينة انكسار الوسط .
من الحسابات الهندسية لدينا:
ر + ر' = ب ............. (3)
ف = د + د' – ب ........ (4)
ملاحظات :
إذا كان مسير الضوء عكس ما هو عليه ، فبناء على قانون الرجوع العكسي للضوء فإن المسار لا يتغير.
*
إذا كانت زاوية الورود صغيرة جدا فإن :
*
د = ن . ر
د' = ن . ر'
ر + ر' = ب
ف = د + د' – ب ف = ( ن – 1 ) ب
3 -شرطا البروز:
حتى لا يحدث للشعاع الوارد انعكاسا كليا بناء على العلاقة السابقة في درس انكسار الضوء الفقرة الانعكاس الكلي و الانكسار الحدي يجب توفر شروط لتحقيق ذلك .
لدينا : جب ح =1/ن و ر'< ح و بالتالي : ر < ح
و بالجمع فإن : ر + ر' < 2 ح و ب = ر + ر' و منه : ب < 2 ح
لا يخرج أي شعاع ضوئي من موشور زاويته أكبر من ضعف الزاوية الحدية للموشور وكل ما يحدث هو إنعكاس كلي على الوجه الثاني للموشور .
الشرط الأول :
لدينا : ر' < ح و ر'=ب - ر فإن : ب – ر < ح
و منه : ر> ب – ح
فتكون القيمة الحدية لـ: ر هي ر0 = ب – ح و منه القيمة الحدية لزاوية الورود ( د ) هي د0 حيث: جب د0 = ن . حب ر0
إذن : جب د0 = ن . حب (ب – ح)
و عليه يجب أن تكون :
لا يخرج أي شعاع ضوئي من موشور زاوية وروده أقل من الزاوية الحدية د0
الشرط الثاني :
4 -الدراسة التجريبية للإنحراف:
من العلاقات :
ف = د + د' – ب ؛ جب د = ن جب ر ؛ جب د' =ن جب ر' ،
يتبين أن زاوية الإنحراف تتوقف على قيمة كل من زاوية الموشور وزاوية الورود وقرينة إنكسار الموشور .
أ- تأثير زاوية الموشور على زاوية الإنحراف:
نستعمل موشورا قابلا لتغيير زاويته أو نستعمل عدة مواشير ذات زوايا متغيرة لكن لها نفس قرينة الإنكسار ( ن ) ، حيث نحافظ على نفس زاوية الورود ونستعمل ضوء وحيد اللون .
بينت الدراسة التجريبية أنالانحراف ( ف ) يزداد بزيادة زاوية الموشور .
ب- تأثير قرينة إنكسار الموشور على زاوية الإنحراف :
نستعمل حوضا من الزجاج الرقيق جدا موشوري الشكل ونملؤه بسائل شفاف ومتجانس ونسلط عليه ضوءا وحيد اللون بورود ثابت . عند تغيير الوسط ( السائل ) و بالتالي قرينة الإنكسار.
عند إرسال شعاع ضوئي وحيد اللون على وجه الموشور فإنه يبرز منحرفا ، عند تغيير زاوية الورود تتغير زاوية الإنحراف و يتبين ذلك من خلال النتائج التجريبية التالية :
90.0
75.0
66.0
51.0
40.0
30.0
20.0
16.0
10.5
زاوية الورود (0)
10.5
16.0
20.0
30.0
40.0
51.0
66.0
75.0
90.0
زاوية البروز (0)
53.5
41.0
36.0
31.0
30.0
31.0
36.0
41.0
53.5
زاوية الانحراف (0)
نلاحظ من البيان أنه عندما تزداد زاوية الورود (د) تنقص زاوية الإنحراف حتى تبلغ قيمة أصغرية فص ثم تزداد بعد ذلك حيث :
ف = 2دص - ب
و
و منه :
5 -تبدد الضوء:
نسقط حزمة متوازية من الضوء الأبيض عبر شق ثم نمرر حزيمة منها لتسقط على موشور بجوار زاويته (ب) فنلاحظ تبدده و نرى ذلك على الحاجز (ح ) من الأعلى إلى الأسفل [ الأحمر البرتقالي ، الأصفر ، الأخضر ، الأزرق ، النيلي ، البنفسجي ] . و هذا هو طيف الضوء الأبيض .
*
إن الفرق في الإنحراف للأضواء يعود إلى اختلاف قرينة الإنكسار من أجل كل لون .
*
عند استعمال ضوء وحيد اللون فإن هذا الأخير ينحرف ولا يتبدد .
*
عند تعريض الأشعة المبددة إلى عدسة مقربة ( ع ) ، فإنها تتجمع لتعطي ضوءا أبيضا عند الحاجز (ح) .
*
الضوء الأبيض يتألف من تراكب عدد لا نهائي من الإشعاعت الوحيدة اللون اللتي تتغير ألوانها تدريجيا من الأحمر إلى البنفسجي وتوجد إشعاعات أخرى غير مرئية هي الأشعة تحت الحمراء و فوق البنفسجية .
السبت ديسمبر 25, 2010 3:28 pm
ف = ( ن – 1 ) ب 
