الانعكاس: التعريف ، قوانين الانعكاس والتأملات المتعددة (الموضح بالرسم البياني)

الانعكاس: التعريف ، قوانين الانعكاس والتأملات المتعددة (الموضح بالرسم البياني)!

عندما يسقط الضوء على جسم ما ، يرتفع بعضه عن الجسم. يسمى الارتداد عن الضوء على سطح الانعكاس. كل الأسطح تعكس الضوء. ويعتمد مدى جودة سطح الضوء على طبيعة السطح. تعكس الأسطح اللامعة والناعمة مثل المرآة الضوء بشكل أفضل من الأسطح الخشنة الباهتة مثل الجدار أو الورقة.

عندما يسقط شعاع ضوء على سطح أملس ، تنعكس أشعة الحزمة في اتجاه معين وتبقى متوازية مع بعضها البعض. هذا هو المعروف الانعكاس العادي. نظرًا لأن الأشعة تنعكس بطريقة منظمة ، فإن الصورة التي تم تكوينها واضحة.

عندما تضرب شعاع سطحًا غير مستوي ، تنعكس أشعته في اتجاهات مختلفة. وهذا ما يسمى الانعكاس المنتشر أو الانعكاس غير المنتظم. بما أن الأشعة المنعكسة تنتشر أو تنتشر في اتجاهات مختلفة ، فإننا نرى صورة ضبابية أو لا توجد صورة على الإطلاق.

الانعكاس من مرآة الطائرة هو مثال على الانعكاس المنتظم. يتم إجراء مرآة من خلال طلاء طبقة رقيقة من الألومنيوم أو الفضة في الجزء الخلفي من ورقة الزجاج. طبقة المعدن ناعمة للغاية وتشكل سطح عاكسة للمرآة. يضمن السطح الأملس أن الضوء الساقط عليه يمر بانعكاس منتظم. هذا هو السبب في رؤية صورة واضحة ومشرقة لكائن في المرآة.

الشروط المتعلقة بالتأمل:

قبل معرفة المزيد عن التفكير ، تحتاج إلى معرفة بعض المصطلحات المتعلقة بالتفكير. يسمى شعاع الضوء الساقط على سطح الشعاع الساقط. ويسمى شعاع الضوء المنعكس على السطح الشعاع المنعكس.

يوضح الشكل 12.3 انعكاس شعاع ضوئي يسقط على سطح أملس عند O. O ويسمى نقطة حدوث الشعاع. AO هو أشعة الحادث و OB هو الشعاع المنعكس. ON هو عمودي على السطح في O. ويسمى العادي على السطح عند نقطة وقوع.

وتسمى الزاوية التي يصنعها الشعاع الحادث بالمعدل الطبيعي زاوية الإصابة (1). وتسمى الزاوية التي يصنعها الشعاع المنعكس بالعادي زاوية الانعكاس (r).

قوانين التأمل:

يتبع انعكاس الضوء قانونين:

1. زاوية الوقوع تساوي زاوية الانعكاس.

2. يقع شعاع الحادث والشعاع المنعكس والوضع الطبيعي عند نقطة الإصابة في نفس المستوى.

كثيرا ما نعبر عن القانون الأول باختصار

1. دعونا نجعل مصدرا للأشعة للتحقق من قوانين التأمل. اجعل فتحة على قطعة سميكة من الورق واستخدامها لتغطية الجانب اللامع من مرآة صغيرة. تألق الشعلة على الشق. الضوء الذي يمر عبر الشق و يعكس المرآة سيشكل "شعاع". مصدر آخر للأشعة هو "صندوق الشعاع". لإنشاء واحدة ، قم بإزالة الجزء العلوي من صندوق من الورق المقوى وقطع نافذة في القاع. جعل شق على قطعة من ورقة الرسم البياني وإصلاحه على النافذة. تألق الشعلة على الشق للحصول على شعاع من الضوء.

2. رسم خط مستقيم XY على ورقة (الشكل 12.4). يقف المرآة منتصبة ، مع سطحها الخلفي (سطحها العاكس) على الخط. دع شعاع ضوئي من مصدر الأشعة يقع على المرآة. سينعكس الشعاع.

تتبع الحادث وتنعكس الأشعة ، ثم قم بإزالة المرآة. أنتج الأشعة لمقابلة XY في O. ارسم طبيعي إلى XY في O ، وقاس زوايا الورود والانعكاس مع المنقلة. كرر هذه التجربة عدة مرات. في كل مرة ، قم بتدوير الورقة مع المرآة بحيث يقع الشعاع الساقط على زوايا مختلفة على المرآة. سوف تجد ذلك في كل حالة

في هذا النشاط ، يقع شعاع الحادث والشعاع المنعكس والوضع الطبيعي عند نقطة الورود على مستوى الورقة. كرر النشاط عن طريق وضع الورقة على حافة الطاولة وطي أسفل الورقة بالقرب من O. وهذه المرة لن يسقط الشعاع المنعكس على الجزء المطوي ، لأنه في مستوى مختلف.

الصورة التي شكلتها مرآة الطائرة:

عندما نحمل قلم رصاص أمام مرآة الطائرة ، نرى صورتها. تسقط أشعة الضوء من قلم الرصاص على المرآة وتنعكس. عندما تدخل الأشعة المنعكسة أعيننا ، نرى صورة للقلم الرصاص. يبدو أن الأشعة آتية من موقع خلف المرآة ، ونرى صورة القلم الرصاص هناك.

ولكن إذا احتفظنا بشاشة خلف المرآة ، فلن يتم تكوين الصورة عليها. كما تعلم ، فإن الصورة التي لا يمكن تشكيلها على الشاشة تسمى صورة افتراضية. إذن ، خاصية واحدة للصورة التي شكلتها مرآة مستوية هي أنها صورة افتراضية. خاصية أخرى هي أن الصورة منتصبة (تستقيم).

إلى أي مدى تقف خلف مرآة الطائرة؟ لمعرفة ذلك ، قم بالأنشطة التالية.

نشاط:

قف ورقة من الزجاج الشفاف في وضع مستقيم بين كتابين سميكين أو كتل خشبية. اضيء شمعة وضعها على جانب واحد من الزجاج. الزجاج يعمل مثل مرآة الطائرة. سترى صورة باهتة من الشمعة وراء الزجاج. خذ شمعة أخرى بنفس الحجم ، لكن لا تضيءها.

ضعه خلف الزجاج بطريقة تدمج مع صورة الشمعة الأولى. هذا يضع الشمعة الثانية في موقع الصورة ، ويجعلها تبدو مضاءة (الشكل 12-6). قياس المسافات بين ورقة الزجاج والشموع.

كرر التجربة عدة مرات. في كل مرة تضع الشمعة الأولى في موضع جديد والشمعة الثانية في موقع الصورة. في جميع الحالات ، ستجد أن الشمعتين على مسافة متساوية من الزجاج.

يبين النشاط أن الانعكاس من مرآة مستوية ، يتم تكوين الصورة خلف المرآة حيث يكون الكائن أمامها. وبعبارة أخرى ، فإن مسافات الصورة والكائن من المرآة متساوية.

مرايا الحلاقة والمرايا الخلفية للمرايا هي مرايا منحنية. إذا وضعت كائنًا بالقرب من مرآة الحلاقة ، فستكون صورته أكبر من الكائن. وإذا وضعت الكائن أمام مرآة الرؤية الخلفية ، فإن صورته ستكون أصغر. ولكن إذا وضعت الكائن أمام مرآة مستوية ، فستكون الصورة التي تم تشكيلها بنفس حجم الكائن.

الانعكاس الجانبي:

في الصورة التي شكلتها مرآة الطائرة ، يتم عكس الجانبين الأيسر والأيمن. يسمى هذا التغيير الجانبي (الجانبي) بالتحول الجانبي. إذا قسمت شعرك على اليسار ، فستظهر صورتك في مرآة مستوية على اليمين.

يبدو أن يد الساعة في وضع الساعة 3 في موضع الساعة 9 في الصورة. يصبح السهم الأيمن سهمًا يسارًا ، والحرف 'd' يصبح 'b' ، 'p' ويصبح 'q' وهكذا. وهذا هو السبب في أن حروف كلمة سيارة الإسعاف مكتوبة بطريقة معكوسة أمام سيارة إسعاف. هذا يجعل الكلمة تظهر بالطريقة الصحيحة في مرايا الرؤية الخلفية.

الآن بعد أن تعرفت على خصائص الصورة التي شكلتها مرآة مستوية ، يمكنك القول أن الصورة هي:

(أ) افتراضية ،

(ب) منتصب ،

(ج) مقلوبًا من الناحية الخارجية ،

(د) من نفس حجم الجسم ، و

(ه) على نفس المسافة من المرآة ككائن.

انعكاسات متعددة:

تشكل المرآة الطائرة صورة كائن موضوع قبله. هذا هو نتيجة انعكاس واحد للضوء. ماذا يحدث إذا تم وضع الكائن بين اثنين من المرايا التي هي في زاوية لبعضها البعض؟ دعونا نعرف.

نشاط:

يقف اثنان مرايا في وضع مستقيم ، في زوايا قائمة على بعضها البعض. ارسم سهما كما هو موضح في الصورة وضعه بين المرايا (شكل 12.8). كم عدد الصور التي تراها؟ هل تظهر كل الصور انعكاسًا جانبيًا؟

ستشكل كل من المرايا صورة بسبب الانعكاس. كل من هذه الصور يتكون من انعكاس واحد [الشكل 12.9 (أ)]. هذه الصور مقلوبة بشكل جانبي. بالإضافة إلى ذلك ، يتم تكوين صورة على الحافة التي تلتقي فيها المرايا.

تتكون هذه الصورة من الأشعة التي تنعكس مرتين [الشكل 12.9 (ب)]. ونتيجة لذلك ، لا يتم عكس هذه الصورة بشكلٍ آني. لذا ، يظهر الجانبان الأيسر والأيمن من السهم وكلمة 'left' في الاتجاه الصحيح في هذه الصورة.

ماذا يحدث عندما تكون الزاوية بين المرايا غير 90 درجة؟ سوف تجد أنه كلما ذهبت في تقليل الزاوية بين المرايا ، فإن عدد الصور يستمر في الزيادة.

وعندما تصبح الزاوية صفر ، أي عندما تصبح المرايا متوازية مع بعضها البعض ، يصبح عدد الصور بلا حدود. ولهذا السبب عندما تُعقد مرآة خلف رأسك بعد قصّ الشعر ، لا ترى خلف رأسك فحسب ، بل ترى أيضًا صورًا لا حصر لها لنفسك.

يمكن العثور على عدد الصور لكائن موضوعة بين مرآتين من الصيغة التالية.

عندما تكون الزاوية بين المرايا 90 درجة ، يكون عدد الصور (360/90 °) -1 = 4-1 = 3. وبالمثل ، عندما تكون الزاوية 60 درجة ، يكون عدد الصور هو (360/60 °) -1 = 6-1 = 5.

المشكال:

المشكال هو جهاز يستخدم انعكاسات لإنتاج الأنماط. تتكون من مرايا مائلة لبعضها البعض. تشكل المرايا صورًا متعددة للكائنات أمامها. هذا يخلق أنماط جميلة ، والتي تتغير عندما يتم تدويرها أو اهتزت مشهد.

يمكنك إنشاء مشهد مع ثلاثة شرائط مرايا متساوية الحجم. قم بتثبيت الشرائط معًا ، مع جوانبها اللامعة التي تواجه الداخل ، لتشكيل أنبوب مثلث. الآن الشريط الجانبين من كيس بوليثين صغيرة وشفافة لجانبين من الأنبوب.

ضع أشياء صغيرة وملونة وشفافة (أو شفافة) في الحقيبة. يمكنك وضع الزجاج الملون (من الأساور) ، والخرز ، وقطع القطع من قش الشرب ، إلخ. قم بتدبيس الطرف المفتوح للحقيبة إلى المرآة الثالثة. حافظ على الحقيبة فضفاضة بما فيه الكفاية للسماح للأشياء بداخله بالتحرك بسهولة.

قم بتغطية الطرف الآخر من الأنبوب بورق صلب ، وأدخل فتحة بقلم رصاص. انظر من خلال الفتحة. هل ترى نمط جميل؟ هز مشهد لتغيير النمط.