تطبيقات العدسات - فيزياء1-3 - ثالث ثانوي

رابط الدرس الرقمي 63 تطبيقات العدسات Applications of Lenses الأهداف • تصف كيف تُجمع العين الضوء لتكوّن الصور. • توضح المقصود بكل من: www.ien.edu.sa إن الخصائص التي تعلّمتها حول انكسار الضوء خلال العدسات تستخدم في أغلب الآلات البصرية. وتستخدم في حالات عديدة مجموعة من العدسات والمرايا لتكوين صورة واضحة لأجسام صغيرة أو بعيدة. إذ يحتوي كل من المنظار الفلكي (التلسكوب)، والمنظار، وآلة التصوير، والمجهر (الميكروسكوب)، وحتى العين ـ على عدسات. قصر النظر وطول النظر، العدسات في العينين Lenses in Eyes وكيف تصحح عدسات النظارات هذه العيوب. من بديع صنع الخالق عز وجل - خلق العين البشرية وهي أداة بصرية، مملوءة بسائل . • تصف الأنظمة البصرية في وهي على هيئة وعاء كروي تقريبًا كما يبين الشكل .18-6 وينتقل الضوء المنبعث أو بعض الأدوات البصرية المنعكس عن الجسم إلى داخل العين خلال القرنية، ثم يمر الضوء بعدها خلال العدسة ويتجمّع على الشبكية الموجودة في مؤخرة العين. وتمتص خلايا متخصصة في الشبكية الشائعة. المفردات قصر النظر طول النظر الربط مع الأحياء الضوء وترسل المعلومات المتعلقة بالصورة بواسطة العصب البصري إلى الدماغ. تكون الصور قد تعتقد - بسبب التسمية ـ أن عدسة العين هي المسؤولة عن تجميع الضوء على الشبكية. ولكن في الحقيقة، يتجمّع الضوء الداخل إلى العين أساسًا بواسطة القرنية؛ لأن الفرق بين معاملي انكسار الهواء ومادة القرنية كبير نسبيا . أما العدسة فهي المسؤولة عن التجميع الدقيق الذي يسمح لك برؤية الأجسام البعيدة والقريبة بوضوح تام. وتستطيع العضلات المحيطة بالعين من خلال عملية تسمى التكيف أن تجعل العدسة تنقبض أو تنبسط، مما يغيّر من شكلها، فيؤدي بدوره إلى تغيير البعد البؤري لعدسة العين. فعندما ترتخي العضلات تتركز صورة الجسم البعيد على الشبكية. وعندما تنقبض العضلات يقل البعد البؤري للعدسة، مما يسمح لصور الأجسام القريبة بالتجمع على الشبكية. ربط المحاور العصبية بالعصب البصري صمم انفوجرافيك موظفاً فيه ما شاهدته عن أضرار تعاطى المؤثرات العقلية على العين وشاركها عبر وسائل التواصل الاجتماعي الشكل 18-6 العين البشرية معقدة، وتتركب من أجزاء متعدّدة تعمل جميعها بدقة متناهية 188 السائل الزجاجي القرنية القضبان المخاريط القزحية (الحدقة ) الشبكية العصب البصري العدسة السائل المائي العضلة البؤبؤ الهدبية وزارة التعليم Ministry of Education 2024-1446

а b قصر النظر وطول النظر لا تُكوّن عيون بعض الناس صورًا واضحة على الشبكية؛ إذ تتكوّن الصور إما أمام الشبكية وإما خلفها . فتصبح هناك حاجة إلى العدسات الخارجية على هيئة نظارات أو عدسات لاصقة؛ لضبط الصور لتقع على الشبكية. ويبين الشكل 6-19a حالة قصر النظر؛ حيث يكون البعد البؤري للعين أقل من البعد البؤري للعين السليمة، مما لا يمكنها من تجميع الضوء على الشبكية، فتتكون الصور أمام الشبكية. وتُستخدم عدسات مقعرة لتصحيح ذلك بتفريق الضوء كما يبين الشكل 19-6، لذا يؤدي ذلك إلى زيادة بعد الصور عن العدسة وتكوين الصور على الشبكية. الشكل 19-6 لا يستطيع شخص مصاب بقصر النظر رؤية الأجسام البعيدة بوضوح؛ لأن الصور تتركز أمام الشبكية (a). وتُصحح العدسة المقعرة هذا العيب .(C). ولا يستطيع شخص مصاب بطول النظر رؤية الأجسام القريبة بوضوح؛ لأن الصور تتركز خلف الشبكية (b). وتصحح العدسة المحدبة هذا العيب (d). تطبيق الفيزياء العدسات اللاصقة تعمل العدسات ويبين الشكل 619 حالة طول النظر ، حيث يكون البعد البؤري للعين أكبر من البعد اللاصقة عمل النظارات الزجاجية؛ البؤري للعين السليمة، فتتشكّل الصور خلف الشبكية، وتحدث حالة مماثلة أيضًا حيث توضع هذه العدسات الصغيرة للأشخاص فوق عمر 45 عاما، حيث تزداد صلابة عدسات العينين، ولا تستطيع الرقيقة مباشرة على القرنية. وتعمل العضلات تقصير البعد البؤري إلى الحد الذي يكفي لتكوين صور الأجسام القريبة على طبقة رقيقة من الدمع بين القرنية والعدسة على ثبات العدسة في مكانها، الشبكية. وتُستخدم عدسات محدبة لتصحيح هذا العيب؛ إذ تكون صورًا خيالية أبعد عن ويحدث أغلب الانكسار عند سطح الهواء العين من أجسامها، كما يبين الشكل 194-6، فتصبح الصور عندئذ هي الأجسام بالنسبة والعدسة، حيث يكون الفرق بين معاملي لعدسة العين، ومن ثَم تتكوّن على الشبكية. الانكسار كبيرا . 189 وات عليم Ministry of Education 2024-1446 القرنية هواء 30.0° - 02 مسألة تحفيز عندما يدخل الضوء إلى العين فإنه يواجه الحد الفاصل بين الهواء والقرنية. فإذا دخل شعاع ضوء الحد الفاصل بين الهواء والقرنية لعين شخص بزاوية 30 بالنسبة للعمود المقام، وكان معامل انكسار القرنية 1.4 تقريبًا، أجب عن الأسئلة الآتية: 1. استخدم قانون سنل لحساب زاوية الانكسار. 2. ما مقدار زاوية الانكسار إذا كان الشخص يسبح أسفل الماء؟ .3. أيهما أكبر الانكسار في الهواء أم في الماء؟ وهل يعني هذا أن الأجسام التي تحت الماء تبدو أقرب أم أبعد مما لو كانت في الهواء؟ .4 لو أردت أن تكون زاوية الانكسار لشعاع الضوء في الماء مساوية لها كما في الهواء فكم يجب أن تكون زاوية السقوط الجديدة؟

بؤرة العدسة الشيئية بؤرة العدسة العينية عدسة شيئية عدسة عينية الشكل 20-6- يُكوّن المنظار الفلكي الكاسر صورة خيالية ومقلوبة مقارنة بالجسم. صورة العدسة الشيئية صورة العدسة العينية الشكل 21-6 المنظار عبارة عن تلسكوبين كاسرين متجاورين. عدسة عينية قرص الضبط المنظار الفلكي ( التلسكوب) الكاسر Refracting Telescopes يستخدم المنظار الفلكي الكاسر العدسات لتقريب الأجسام البعيدة وتكبير صورها. ويبين الشكل 20- النظام البصري للمنظار الكبلري؛ حيث يكون الضوء القادم من النجوم والأجسام الفلكية الأخرى عادة بعيدًا جدًا؛ لذا يمكن اعتبار الأشعة متوازية. وتدخل أشعة الضوء المتوازية العدسة الشيئية المحدبة، وتتجمّع بوصفها صورة حقيقية عند بؤرة العدسة الشيئية، وتكون الصورة مقلوبة بالنسبة للجسم. ثم تصبح هذه الصورة بمنزلة الجسم بالنسبة للعدسة العينية المحدبة. لاحظ أن العدسة العينية موضوعة بحيث تقع بؤرة العدسة الشيئية بين العدسة العينية وبؤرتها. وذلك يعني أنه تتكوّن صورة خيالية معتدلة وأكبر من الصورة الأولى عن طريق العدسة العينية. ولأن الصورة الأولى كانت مقلوبة فإن الصورة النهائية تبقى مقلوبة. ويعد انعكاس الصورة مقبولاً لمشاهدة الأجسام الفلكية. وتستخدم عدسات عينية محدبة لالونية في المنظار دائمًا. وتعمل مجموعة العدسات هذه على إزالة الألوان المحيطة، أو التخلّص من الزوغان اللوني المتشكل مع الصورة. المنظار Binoculars يكون المنظار - مثل المنظار الفلكي الكاسر - صورًا مكبّرة للأجسام البعيدة. ويبين الشكل 21-6 تصميمًا لمنظار نموذجي. ويشبه كل جانب من المنظار تلسكوبًا صغيرًا؛ حيث يدخل الضوء العدسة الشيئية المحدبة فتكون صورة مقلوبة، ثم ينتقل الضوء خلال منشورين يستخدمان ظاهرة الانعكاس الكلي الداخلي ليقلبا الصورة مرة أخرى، حيث يرى المشاهد صورة معتدلة للجسم. ويؤدي المنشوران كذلك إلى إطالة مسار انتقال الضوء وتوجيهه إلى العدسة العينية للمنظار . وكما تزوّدك المسافة الفاصلة بين عينيك بإحساس الأبعاد الثلاثية والعمق، فإن المنشورين يؤديان إلى زيادة المسافة الفاصلة بين العدستين الشيئيتين، مما يحسّن من الرؤية الثلاثية الأبعاد للجسم البعيد عن المنظار. منشوران 190 عدسة شيئية وزارة التعليم Ministry of Education 2024-1446

الفيلم الغالق مفتوح مرأة الغالق مغلق عدسة فتحة a الشكل 22-6 يبين الشكل آلة التصوير العاكسة ذات العدسة المفردة، التي تعكس الصورة المتكونة بواسطة العدسة من خلال المنشور لمشاهدتها (a)، أو توجيهها في اتجاه الفيلم (b) آلات التصوير Cameras الشكل 23 - 6 تُكون العدسة الشيئية يبين الشكل 22 - 16 النظام البصري المستخدم في آلة التصوير العاكسة ذات العدسة المفردة. والعدسة العينية في هذا المجهر صورة فعندما يدخل الضوء إلى آلة التصوير، فإنه يمر خلال عدسة لالونية. ويعمل نظام العدسة مقلوبة ومكبرة مقارنة بالجسم. هذا على كسر الضوء، بطريقة تُشبه إلى حد كبير عمل عدسة محدبة مفردة، ويكون صورة مقلوبة على المرآة العاكسة. وتنعكس هذه الصورة إلى أعلى في اتجاه المنشور، والذي يؤدي بدوره إلى عكس الضوء وتوجيهه إلى عين المشاهد. وعندما يحمل الشخص آلة التصوير لالتقاط صورة فإنه يضغط زر الغالق الذي يرفع المرآة لفترة وجيزة، كما في الشكل 220-6. وبدل أن يتجه الضوء إلى المنشور فإنه ينتقل في خط مستقيم ليكون صورة على الفيلم. المجهر (الميكروسكوب) Microscopes عدسات شيئية . عينة على شريحة . للمجهر عدستان محدبتان مثل المنظار الفلكي، إحداهما شيئية والأخرى عينية. ويستخدم المجهر في مشاهدة الأجسام الصغيرة. ويبين الشكل 623 النظام البصري المستخدم في المجهر المركب، حيث يوضع الجسم في المنطقة ما بين بؤرة العدسة الشيئية ومركز تكوّرها، فتتكوّن صورة حقيقية مقلوبة ومكبّرة . ثم تصبح هذه الصورة بمثابة جسم للعدسة العينية؛ إذ يكون هذا الجسم بين العدسة العينية وبؤرتها، فتتكوّن له صورة خيالية معتدلة ومكبّرة مقارنة بالصورة التي كوّنتها العدسة الشيئية. لذا صورة مقلوبة مكبرة جدًّا. یری المشاهد عدسة الضوء مصباح عدسة عينية 6-3 مراجعة 24. الانكسار فسّر لماذا تعدّ القرنية عنصر التجميع 28. البعد البؤري افترض أنك ركزت آلة التصوير التي الرئيس للأشعة في العين؟ 25. أنواع العدسات أي العدسات المحدبة أم المقعرة ينبغي أن يستخدمها الشخص المصاب بقصر لديك على شخص يبعد 2m، ثم أردت أن تُركّزها على شجرة أبعد من ذلك، فهل يتعين عليك أن تحرك العدسة قريبًا من الفيلم أم بعيدًا عنه؟ النظر ؟ وأيها ينبغي أن يستخدمها الشخص المصاب 29 التفكير الناقد عندما تستخدم التكبير الأقصى في بطول النظر؟ 26. الصورة لماذا تكون الصورة المشاهَدةُ في التلسكوب مقلوبة ؟ المجهر فإن الصورة تكون معتمة أكثر منها في حالة التكبير الأقل . ما الأسباب المحتملة لتكوّن الصورة المعتمة؟ وما الذي يمكن أن تفعله للحصول على 27. المنشور ما المزايا الثلاث لاستخدام المنشورين في المنظار؟ صورة أوضح ؟ 191 وانت عليم Ministry of Education 2024-1446

مختبر الفيزياء . العدسات المحدبة والبعد البؤري Convex Lenses and Focal Length تنص معادلة العدسة الرقيقة على أن مقلوب البعد البؤري يساوي مجموع مقلوب بعد الصورة عن العدسة ومقلوب بعد الجسم عن العدسة. سؤال التجربة. كيف يرتبط بعد الصورة عن العدسة الرقيقة المحدبة مع كل من بعد الجسم والبعد البؤري؟ الأهداف المواد والأدوات تنشىء الرسوم البيانية وتستخدمها لوصف العلاقة بين مصباح كهربائي 25W (أو شمعة) بعد الصورة عن العدسة الرقيقة المحدبة وبعد الجسم. قاعدة مصباح (أو قاعدة شمعة) تستخدم النماذج لتبيّن عدم أهمية بعد الصورة عندما عدسة محدبة رقيقة يكون البعد البؤري ثابتًا. احتياطات السلامة تأكد من أن المصباح مطفأ قبل وصله بالكهرباء وبعد فصله. كن حذرًا عند التعامل مع المصابيح؛ فهي ساخنة وقد تحرق الجلد. للعدسات أطراف حادة، لذا تعامل معها بحذر. مسطرة مترية حامل عدسات بطاقة فهرسة (لوح كرتون) الخطوات 1. ضع مسطرة مترية على طاولة المختبر حتى تتزن على حافتها، وتظهر الأرقام معتدلة على أحد جانبيها. 2. ضع عدسة محدبة على حامل العدسة، وثبتها على المسطرة المترية بين التدريجين 10cm و cm 40. ستتفاوت المسافات اعتمادًا على البعد البؤري للعدسة المستخدمة). 3. أضئ المصباح، وضعه بجانب طرف المسطرة المترية، على أن يكون مركزه عند التدريج 0cm للمسطرة المترية. .4. احمل بطاقة الفهرسة، بحيث تكون العدسة بين المصباح والبطاقة. 5 حرّك بطاقة الفهرسة إلى الأمام وإلى الخلف حتى تظهر صورة مقلوبة واضحة للمصباح بأطراف حادة قدر الإمكان. 6. سجّل بعد المصباح عن العدسة d، وبعد الصورة عن العدسة d. وزارة التعليم Ministry of Education 2024-1446 192

f(cm) جدول الحسابات 1 1 ++ (cm) -(cm-1) d; جدول البيانات المحاولة (cm) المحاولة d:(cm) d, (cm) 1 2 3 4 ما 5 1 2 3 4 5 7. حرّك العدسة إلى موقع آخر بين cm 10 و cm 40، 3 تفسير البيانات قارن بين نتائج حسابات البعد البؤري وكرّر الخطوتين 5 و 6 ستتفاوت المسافات اعتمادًا على للمحاولات الخمس. هل نتائجك متماثلة؟ البعد البؤري للعدسة المستخدمة .8 كرّر الخطوة 7 ثلاث مرات أخرى. التحليل 4. تقنيات المختبر لماذا تعتقد أنه كان عليك ألا تضع العدسة عند نقطة أقرب من 10cm أو أكثر من cm 40 التوسع في البحث 9. إنشاء الرسوم البيانية واستخدامها مثل العلاقة بيانيا 1 أي القياسات أكثر دقة: d أم d؟ ولماذا تعتقد ذلك؟ بين بعد الصورة (على المحور الرأسي) وبعد الجسم على .2 ما الذي يمكنك أن تفعله لجعل أحد الحسابين أو كليهما أدق؟ المحور الأفقي). استخدم الحاسوب أو الآلة الحاسبة الفيزياء في الحياة لإنشاء رسم بياني إذا أمكن ذلك. 1 1 10. استخدام الأرقام احسب و وسجل القيم في جدول الحسابات. 1 1 d₁ 1. إذا أردت التقاط صورة بآلة التصوير لجسم بعيد، ثم لجسم آخر يبعد أقل من متر ، فكيف يجب تغيير المسافة بين العدسة والفيلم؟ 11. استخدام الأرقام احسب مجموع و ، وسجل القيم في جدول الحسابات. واحسب مقلوب هذا الرقم، 2. هناك فرقان بين الصورة التي تتكوّن على شبكية عينك والجسم الذي تنظر إليه، ما هما؟ (تذكر أن العدسة في وسجّله في جدول الحسابات على أنه القيمة f. الاستنتاج والتطبيق 1. تفسير البيانات انظر إلى الرسم البياني، وصف العلاقة بين d و d. 0 .2 تفسير البيانات احصل على مقدار البعد البؤري الفعلي للعدسة من معلمك. ما مدى دقة حساباتك لـ f؟ عينك محدبة). 193 Ministry of Education 2024-1446

الإثراء العلمي وفي عام 1919 أثبتت مقارنة لضوء نجم قبل كسوف الشمس عدسات الجاذبية Gravitational Lenses وفي أثنائه صحة نظرية أينشتاين. فاقترح أينشتاين في عام 1936 ظاهرة عدسة الجاذبية. ولأنّ الضوء يمكنه أن ينحني بفعل اكتشف الفلكيون عام 1979 في مرصد جو درل مجالات الجاذبية للأجسام الضخمة، لذا على المراقبين أن يروا Jodrell Bank في بريطانيا نجمين من النجوم البعيدة صور حلقات خيالية عندما يكون هناك جسم ضخم بين الأرض (quasars) تفصل بينهما مسافة 7 ثوانٍ قوسية. والجسم المراقب. ولم يشاهد أينشتاين أبدا مثل هذه الظاهرة، ولكن وبينت القياسات أنّ النجمين يبعد أحدهما عن الآخر نظريته في النسبية دعمت إمكانية وجود عدسات الجاذبية هذه. يبين الرسم أدناه كيف أنّ الضوء القادم من مجرة بعيدة ينحني حول تجمع 500,000 سنة ضوئية. وبدا أن النجمين يتذبذبان في مجرات قبل أن يصل إلى الأرض. السطوع وفي الإيقاع معًا، ولكن المدهش أنه كان للنجمين أطياف متماثلة. فقد ظهرا وكأنهما جسمان مختلفان، ولكن في الحقيقة كان الجسمان عبارة عن جسم واحد. القادمة من مجرة عنقودية 1654 + 0024 في مركز الصورة. الدليل عندما يكتشف شخص شيئًا ما للمرة الأولى فإنّ الاكتشافات الداعمة تعقب ذلك. فمنذ قدم العديد من الأشكال الزرقاء صور متعدّدة للمجرة نفسها ناتجة عن عدسة الجاذبية أينشتاين اقتراحاته إلى أن اكتشفت الصورة المزدوجة للنجم وأكدت دراسات أخرى لفلكيين من البعيد (الكوازار) عام 1979 ، اكتشفت العديد من عدسات مختلف أنحاء العالم أنّه لا يوجد إلا نجم واحد فقط، انحنى ضوؤه بفعل تجمّع الجاذبية، كما شوهدت كل من حلقات أينشتاين والصور من المجرات تسيطر عليها مجرة إهليلجية ضخمة تقع على المتعدّدة. ونتجت حلقات أينشتاين عندما أصبحت عدسة الخط البصري بين النجم والأرض. فأدرك الفلكيون أنهم الجاذبية والضوء القادم من الجسم على استقامة واحدة شاهدوا صورتين لنجم واحد وأثرت المجرة كأنها عدسة تقريبًا. وتتشكل الصور المتعدّدة عندما لا تكون عدسة محدبة ناقصة، تركز الضوء المنحرف بطريقة ما، بحيث الجاذبية والضوء على استقامة واحدة. وحتى الآن اكتشف تتكوّن صورتان الجسم واحد. ولكن ما الذي دفعهم إلى أكثر من 50 عدسة جاذبية. الاعتقاد بأن الضوء قد انحنى؟ الجاذبية والضوء تذكّر الفلكيون أبحاث ألبرت أينشتاين ونظريته النسبية. فقد اقترح أينشتاين أن الضوء ينحني 1. استنتج لماذا كان اكتشاف عدسات الجاذبية مهما ؟ بفعل مجال الجاذبية للأجسام الضخمة. ففي نظرية الفضاء 2. قارن وميّز فيمَ تتشابه عدسات الجاذبية والعدسات الكلاسيكية المعروفة بالفضاء الإقليدي، ينتقل الضوء في التوسع المحدبة؟ وفيم تختلفان؟ خطوط مستقيمة. واستنادًا إلى أينشتاين فإن الضوء ينحني عندما يمر بجانب الأجسام الضخمة. 194 وزارة التعليم Ministry of Education 2024-1446

الفصل 6 دليل مراجعة الفصل 6-1 انكسار الضوء Refraction of Light المفردات . معامل الانكسار المفاهيم الرئيسة ينحرف مسار الضوء عندما ينتقل من وسط ذي معامل انكسار n إلى وسط آخر معامل انكساره قانون سنل في الانكسار الزاوية الحرجة الانعكاس الكلي الداخلي التفريق (التحليل) مختلف . 1 ny sin 01 = ng sin 02 • النسبة بين سرعة الضوء في الفراغ C إلى سرعته في أي وسط آخر تساوي معامل انكسار الوسط n. n= C ν • عندما ينتقل الضوء من وسط لوسط آخر معامل انكساره أقل وبزاوية سقوط أكبر من الزاوية الحرجة 0 فإن الضوء ينعكس انعكاسًا كليًّا داخليًّا في الوسط نفسه الذي هو فيه، ولا ينفذ إلى الوسط الآخر. C sin Oc = n2 m1 6-2 العدسات المحدبة والمقعرة Convex and Concave Lenses المفردات . العدسة . العدسة المحدبة . العدسة المقعرة . معادلة العدسة الرقيقة الزوغان اللوني • العدسة اللالونية المفاهيم الرئيسة يرتبط كل من البعد البؤري f، ويُعد الجسم ، ويُعد الصورة d للعدسة الرقيقة بالمعادلة الآتية: 1 + do d; = 1 f يُعرف التكبير m للصورة الناتجة عن عدسة بالطريقة نفسها التي عُرّف بها التكبير للصورة الناتجة عن مرآة. -di == m= hi d h 0 تكون العدسة المحدبة المفردة صورة حقيقية مقلوبة عندما يكون بعد الجسم أكبر من البعد البؤري، وتكون الصورة مصغرة أو مكبّرة وفقا لبعد الجسم. • تُكوّن العدسة المحدبة المفردة صورة خيالية معتدلة ومكبّرة عندما يوضع الجسم بين العدسة والبؤرة. تكون العدسة المقعرة صورًا خيالية دائمًا، وتكون معتدلة ومصغرة. العدسات لها زوغان لوني، وجميع العدسات التي لها سطوح كروية لها زوغان كروي. جميع 6-3 تطبيقات العدسات Applications of Lenses المفردات قصر النظر . طول النظر ● المفاهيم الرئيسة • يُعدّ الفرق بين معاملي انكسار الهواء والقرنية المسؤول الرئيس عن تجميع الضوء في العين. تستخدم الآلات البصرية مجموعة من العدسات للحصول على صور واضحة للأجسام الصغيرة أو البعيدة. 195 واو التعليم Ministry of Education 2024-1446

الفصل 6 التقويم خريطة المفاهيم 30 أكمل خريطة المفاهيم أدناه باستخدام المصطلحات الآتية : مقلوبة، مكبرة، مصغرة، خيالية. مقعرة العدسات خيالية معتدلة معتدلة O O محدبة مكبر حقيقية لا يتغير الحجم 37. ما الحالة التي يكون عندها البعد البؤري للعين قصيرًا جدا بحيث لا يمكنه تجميع الضوء على الشبكية؟ (3-6) .38 ما طبيعة الصورة المتكوّنة بالعدسة الشيئية في المنظار الفلكي الكاسر ؟ (3-6) 39. لماذا تعد زيادة المسافة بين العدستين الشيئيتين في المنظار أمرًا نافعا ؟ (3-6) 40 ما الغرض من المرآة العاكسة في آلة التصوير ؟ (3- 6) تطبيق المفاهيم 41 أي المادتين A، أم B، في الشكل 24-6 لها معامل انكسار أكبر؟ وضح ذلك. إتقان المفاهيم 31. قارن زاوية السقوط بزاوية الانكسار عندما ينتقل شعاع الضوء من الزجاج إلى الهواء بزاوية لا تساوي صفرًا ؟ (1-6) 32. على الرغم من أنّ الضوء القادم من الشمس ينكسر في أثناء مروره في الغلاف الجوي للأرض، إلّا أنّ الضوء لا يتحلّل إلى طيفه. فإلام يشير هذا بالنسبة السرعات الألوان المختلفة للضوء المنتقلة في الهواء؟ (6-1) .33. فسّر لماذا يبدو القمر أحمر اللون في أثناء الخسوف؟ (6-1) 34. ما العامل الذي يحدّد موقع البؤرة للعدسة، غير تقوّس سطح العدسة ؟ (62) 35. عند عرض صورة بواسطة آلة عرض الأفلام على شاشة فإنّ الفيلم يوضع بين F و 2F لعدسة مجمعة. ويُنتج هذا الترتيب صورة مقلوبة، فلماذا يظهر مشهد الفيلم معتدلا عندما يعرض الفيلم؟ (2-6) 36. وضّح لماذا تستخدم الآلات البصرية الدقيقة العدسات اللالونية؟ (62) و B A الشكل 24-6 42. كيف يتغير مقدار الزاوية الحرجة مع زيادة معامل الانكسار ؟ 43. الزجاج الأمامي المتشقق إذا نظرت خلال زجاج سيارة متشقق فإنك ترى خطًا فضيا على امتداد الشق، حيث يكون الزجاج منفصلاً عنده، وهناك هواء في الشق. ويشير هذا الخط الفضي إلى أن الضوء ينعكس عن الشق ارسم مخطط أشعة لتفسير سبب حدوث هذا. وما الظاهرة التي يمثلها؟ .44. قوس المطر لماذا لا تستطيع رؤية قوس المطر في السماء جنوبًا إذا كنت في نصف الكرة الأرضية 196 وزارة التعليم Ministry of Education 2024-1446

الشمالي ؟ وإذا كنت في نصف الكرة الأرضية الجنوبي فإلى أي اتجاه يجب أن تنظر لترى قوس المطر؟ 45. يستخدم سبّاح عدسة مكبرة لمشاهدة جسم صغير في قاع بركة سباحة، واكتشف أنها لا تكبر الجسم بشكل جيد فسّر لماذا لا تعمل العدسة المكبرة في الماء كما كانت تعمل في الهواء. 46. لماذا يكون هنالك زوغان لوني للضوء المار خلال عدسة، في حين لا يكون للضوء الذي ينعكس عن مرآة زوغان لوني؟ 47. يكون بؤبؤ العينين صغيرًا عندما تتعرض لضوء الشمس الساطع مقارنة بالتعرض لضوء أخفت، وضّح لماذا تستطيع عيناك تجميع الضوء بشكل أفضل في الضوء الساطع؟ إتقان حل المسائل 6-1 انكسار الضوء 48. ينتقل شعاع ضوء من الهواء إلى سائل ما، كما في الشكل 25-6، حيث يسقط الشعاع على السائل بزاوية 30.0، وينكسر بزاوية 22.0. a . احسب معامل انكسار السائل باستخدام قانون سنل b. قارن معامل الانكسار الذي حسبته بالقيم الموجودة في الجدول 1-6، وماذا يمكن أن يكون هذا السائل ؟ تقويم الفصل 6 المقام. فإذا علمت أن معامل انكسار الزجاج 1.50 = n، فاحسب مقدار: a زاوية انكسار الضوء في الزجاج. b. زاوية انكسار الضوء في الماء. 50 ارجع إلى الجدول 61، واستخدم معامل انكسار الألماس لحساب سرعة الضوء فيه. 51. ارجع إلى الجدول 61 ، وأوجد الزاوية الحرجة للألماس في الهواء. = 52 حوض سمك استخدمت صفيحة سميكة من البلاستيك 1.500 n في صنع حوض سمك، فإذا انعكس ضوء عن سمكة موجودة في الماء وسقط على صفيحة البلاستيك بزاوية 35.0 ، فما مقدار الزاوية التي سيخرج فيها الضوء إلى الهواء؟ 53. أضواء حوض السباحة وضع مصدر ضوء في قاع حوض سباحة على عمق 2.0m من سطح الماء ويبعد عن طرف الحوض 1.5m كما في الشكل .626. وكان الحوض مملوءا بالماء إلى قمته. a. ما مقدار الزاوية التي يصل فيها الضوء طرف المسبح خارجًا من الماء؟ .. هل تؤدي رؤية الضوء بهذه الزاوية إلى ظهوره بشكل أعمق أم أقل عمقًا مما هو عليه في الواقع؟ 197 وانت عليم Ministry of Education 2024-1446 2m -1.5m - حواء سائل 3000 22.00 الشكل 25-6 49. يسقط شعاع ضوئي على زجاج مسطح لأحد جوانب حوض سمك ، بزاوية مقدارها 40.00 بالنسبة للعمود الشكل 26-6

تقويم الفصل 6 54. إذا كانت سرعة الضوء في بلاستيك شفاف -6-3 تطبيقات العدسات m/s 10×1.90. وسقط شعاع ضوء على 59. النظارات يجب أن يكون الكتاب على بعد cm 25 ° البلاستيك بزاوية 22.0 ، فما مقدار الزاوية التي ينكسر بها الشعاع ؟ 6-2 العدسات المحدبة والمقعرة 55. إذا وضع جسم على بعد cm 10.0 من عدسة مجمعة من العين لقراءته بوضوح. فإذا كان هناك فتاة تعاني من طول النظر، وتحتاج أن يكون الكتاب على بعد cm 45 من عينيها لقراءته بوضوح، فما البعد البؤري اللازم لعدستي نظارتها ؟ 60. آلة نسخ البعد البؤري للعدسة المحدبة الخاصة بآلة بعدها البؤري cm 5.00، فعلى أي بعد من العدسة تتكون الصورة؟ 56. إذا أردنا استخدام عدسة محدبة لتكون صورة حجمها يساوي 0.750 من حجم الجسم، وأن تكون الصورة على بعد cm 24 من الجانب الآخر للعدسة، فما البعد البؤري للعدسة الذي يحقق ذلك؟ 57. وضع طوله cm 3.0 على بعد cm 15 أمام عدسة مجمعة ، فتكوّنت له صورة حقيقية على بعد 10 cm من العدسة. a. ما البعد البؤري للعدسة؟ b. إذا استبدلت العدسة الأصلية، ووضع مكانها عدسة أخرى لها ضعفا البعد البؤري، فحدّد موقع الصورة وطولها واتجاهها. نسخ يساوي .25.0cm. فإذا وضعت رسالة على بعد cm 40.0 من العدسة لنسخها a فعلى أي بعد من العدسة يجب أن تكون ورقة النسخ ؟ . ما تكبير ورقة النسخ ؟ من 61. الميكروسكوب (المجهر) وضعت شريحة من خلايا البصل على بعد mm 12 عدسة المجهر الشيئية، فإذا كان البعد البؤري لهذه العدسة mm 10.0: .a. فما بعد الصورة المتكوّنة عن العدسة ؟ ما تكبير هذه الصورة؟ . تتكوّن الصورة الحقيقية على بعد mm 10.0 تحت العدسة العينية. فإذا كان بعدها البؤري mm 20.0 فما موقع الصورة النهائية ؟ .. ما التكبير النهائي لهذا النظام المركب؟ 58. وضع جسم بالقرب من عدسة مفرّقة بعدها البؤري مراجعة عامة 15cm، فتكوّنت له صورة طولها 2.0cm على بعد 5.0cm من العدسة. a. ما بعد الجسم عن العدسة؟ وما طوله؟ b. إذا استبدلت العدسة المفرقة، ووضع مكانها عدسة مجمعة لها البعد البؤري نفسه فما موقع الصورة وطولها واتجاهها؟ وهل هي خيالية أم حقيقية؟ 62. العمق الظاهري ينعكس ضوء الشمس من قاع حوض سمك وينتشر في جميع الاتجاهات. ويوضّح الشكل 627 شعاعين من هذه الأشعة المنعكسة من نقطة في قاع الحوض ينتقلان إلى السطح، فتنكسر الأشعة في الهواء كما هو مبين . إنّ امتداد الخط الأحـ المتقطع إلى الخلف من شعاع الضوء المنكسر هو وزارة التعليم Ministry of Education 2024-1446 198

تقويم الفصل 6 خط النظر الذي يتقاطع مع الشعاع الرأسي عند 68. من غير الممكن الرؤية من خلال الجوانب المتجاورة الموقع الذي سيرى فيه المشاهد صورة قاع الحوض. أوجد زاوية انكسار الشعاع في الهواء. b. على أي عمق سيبدو قاع الحوض عندما تنظر إلى الماء؟ اقسم العمق الظاهري على العمق الحقيقي وقارن هذه النسبة بمعامل الانكسار. 1021 لقوالب مربعة الشكل من زجاج معامل انكساره 1.5. حيث يؤثر الجانب المجاور للجانب الذي ينظر من خلاله مراقب كأنه مرآة. ويمثل الشكل 28-6 الحالة المحدّدة لجانب مجاور لا يؤثر كأنه مرآة. استخدم معلوماتك في الهندسة، والزوايا الحرجة، لتثبت أن هيئة هذا الشعاع لا يمكن تحقيقها عندما .n تكون 1.5 = النحاص . هواء 1.5 = زجاج 5.0° 6-27 12 cm 63. إذا كانت الزاوية الحرجة لقالب زجاجي °45.0 فما معامل انکساره؟ التفكير الناقد 90° الشكل 28-6 64. أوجد سرعة الضوء في حجر ثالث أوكسيد 69. إدراك العلاقة المكانية ينتقل ضوء أبيض في هواء 65 الأنتيموني (antimony trioxide)، إذا كان معامل انکساره 2.35. وضع جسم طوله cm 3 على بعد cm 20 أمام عدسة مجمعة . فتكونت له صورة حقيقية على بعد 10cm من العدسة ما البعد البؤري للعدسة ؟ 66. اشتق العلاقة 2 0 n=sin / sin من الصيغة العامة معامل ،انکساره ،1.0003 ، ويدخل شريحة زجاجية بزاوية سقوط °45. فإذا كان معامل انكسار الزجاج الصواني الكثيف يساوي 1.7708 للضوء الأزرق، ويساوي 1.7273 للضوء الأحمر، فما مقدار زاوية الانكسار (التشتت التي ينحصر فيها الطيف المرئي؟ علما بأن الطول الموجي للضوء الأزرق 435.8nm، والطول الموجي للضوء الأحمر 643.8nm. لقانون سنل في الانكسار 0 ny sin 0 =ng sin . 2 واذكر الافتراضات والمحدّدات. 67. الفلك كم دقيقة إضافية يستغرق وصول الضوء من الشمس إلى الأرض إذا امتلأ الفضاء بينهما بالماء بدلاً من الفراغ ؟ علما بأن بعد الشمس عن الأرض . 1.5 X 108 km .70 قارن أوجد الزاوية الحرجة للجليد الذي معامل انكساره 1.31. في المناطق الباردة جدا، هل تكون أسلاك الألياف الضوئية المصنوعة من الجليد أفضل تلك المصنوعة من الزجاج لحفظ الضوء داخل السلك؟ وضح ذلك. من 199 وارفت عليم Ministry of Education 2024-1446

وزارة التعليم Ministry of Education 2024-1446 تقويم الفصل 6 71. التفكير الناقد تستخدم عدسة لعرض صورة جسم مراجعة تراكمية على شاشة. افترض أنك غطيت النصف الأيمن من 74. وضع جسم طوله 2.0cm أمام مرآة مقعرة نصف العدسة، فما الذي يحدث للصورة؟ الكتابة في الفيزياء 72 إن عملية تكيّف العين ـ وهي عملية انقباض العضلات المحيطة بعدسة العين أو انبساطها لرؤية الأجسام القريبة أو البعيدة ـ تختلف من كائن لآخر. ابحث هذه الظاهرة في حيوانات مختلفة، وأعدّ تقريرًا للصف تبين من خلاله كيفية التكيف في عيونها لرؤية الأشياء. 73. ابحث في نظام العدسات المستخدم في الآلات البصرية، ومنها جهاز عرض الشفافيات أو آلات التصوير الخاصة أو التلسكوب، وحضر عرضًا تصويريًا للصف تبين من خلاله كيف تكوّن هذه الآلات الصور. قطرها 48.0cm ، وعلى بعد 12.0cm منها . احسب بعد الصورة وطولها . الفصل 5). 200

اختبار مقنن أسئلة الاختيار من متعدد اختر رمز الإجابة الصحيحة فيما يأتي: .1 وجه شعاع من مصباح يدوي على بركة سباحة في الظلام بزاوية °46 بالنسبة للعمود المقام على سطح الماء. ما مقدار زاوية انكسار الشعاع في الماء ؟ (معامل انكسار الماء 1.33) 6 ما بعد الصورة للحالة الموضحة في الشكل ؟ 0.167 m C -6.00 m A 0.833 m D -1.20m B الجسم F F 2.00 m 3.00 m 33° C 44 D O A 18° 30° B 7. ما الزاوية الحرجة للانعكاس الكلي الداخلي، عندما 2. إذا كانت سرعة الضوء في الألماس m/s 10 × 1.24 ينتقل الضوء من زجاج معامل انكساره 1.52 إلى الماء فما معامل انكسار الألماس؟ الذي معامل انکساره 1.33؟ 48.8° 61.0° C D 29.0° A 41.2° B 8. ماذا يحدث للصورة المتكوّنة من عدسة محدبة عندما يُغطَّى نصفها؟ A تختفي نصف الصورة © تصبح الصورة ضبابية 1.24 C 2.42 D 0.0422 A 0.413 B .3 أيّ مما يأتي لا يؤثر في تشكيل قوس المطر؟ الانعكاس الانكسار C D الحيود التشتت A B .4 التقط أحمد صورة لأخيه أسامة كما في الشكل مستخدمًا B تعتم الصورة كاميرا بعدسة محدبة بعدها البؤري 0.0470m حدّد الأسئلة الممتدة موضع صورة أسامة. 1.86 cm A 4.70 cm B -1.86 m 4.82 cm C 20.7 cm D 1.91 m .5. أي مما يأتي لا يؤثر في تشكيل السراب؟ A تسخين الهواء القريب من الأرض B مويجات هيجنز C الانعكاس D الانكسار D تنعكس الصورة 9. إذا كانت الزاوية الحرجة للانعكاس الكلي الداخلي عند الحد الفاصل بين الألماس والهواء °24.4، فما زاوية الانكسار في الهواء إذا كانت زاوية سقوط الشعاع على الحد الفاصل 20؟ 10. يتكوّن الجسم يبعد 6.98cm عن عدسة صورة تبعد cm 2.95 عن العدسة في الجانب نفسه. حدّد نوع العدسة، ووضّح كيف عرفت ذلك؟ إرشاد أعط نفسك الوقت الكافي لن تحصل على نقاط إضافية إذا أنهيت الاختبار مبكرًا. لذا اعمل ببطء وبحذر؛ تجنبًا للوقوع في أخطاء عدم الانتباه الذي يمكن أن يحدث عندما تريد إنهاء الاختبار بسرعة. 201 واع تعليم Ministry of Education 2024-1446