البصريات الهندسية هي أحد فروع علم البصريات الذي يدرس قوانين انتشار الضوء في الوسائط الشفافة ومبادئ بناء الصور عندما يمر الضوء عبر الأنظمة البصرية دون مراعاة خصائصه الموجية.

تعتمد البصريات الهندسية على عدة قوانين تجريبية بسيطة:

قانون الانتشار المستقيم للضوء

قانون الانتشار المستقل للأشعة

قانون انعكاس الضوء

قانون انكسار الضوء (قانون سنيل أو سنيل)

قانون انعكاس شعاع الضوء. ووفقا لها، فإن شعاع الضوء الذي ينتشر على طول مسار معين في اتجاه واحد سوف يكرر مساره تماما كما ينتشر في الاتجاه المعاكس.

نظرًا لأن البصريات الهندسية لا تأخذ في الاعتبار الطبيعة الموجية للضوء، فإنها تعمل على افتراض أنه إذا تقارب نظامان (أو أكثر) من الأشعة في نقطة ما، فإن الإضاءة الناتجة عنهما تتزايد.

يتم إنشاء القوانين التجريبية من خلال تعميم البيانات الرصدية والتجريبية؛ فهي تعبر عن مثل هذه العلاقات المنتظمة بين الأشياء التي يتم ملاحظتها بشكل مباشر أو بمساعدة أدوات بسيطة إلى حد ما. وبعبارة أخرى، تصف هذه القوانين سلوك الأشياء المرصودة

الموجات الكهرومغناطيسية (الإشعاع الكهرومغناطيسي) هي اضطراب (تغير في الحالة) للمجال الكهرومغناطيسي المنتشر في الفضاء.

من بين المجالات الكهرومغناطيسية بشكل عام، الناتجة عن الشحنات الكهربائية وحركتها، من المعتاد أن يصنف على أنه إشعاع ذلك الجزء من المجالات الكهرومغناطيسية المتناوبة القادر على الانتشار بعيدًا عن مصادره - الشحنات المتحركة، التي تتحلل بشكل أبطأ مع المسافة.

ينقسم الإشعاع الكهرومغناطيسي إلى:

موجات الراديو (بدءًا من الموجات الطويلة جدًا)،

إشعاع تيراهيرتز,

الأشعة تحت الحمراء,

الضوء المرئي،

الأشعة فوق البنفسجية,

الأشعة السينية

صلب (أشعة جاما)

الطول الموجي هو المسافة بين نقطتين أقرب إلى بعضهما البعض، وتتأرجح في نفس المراحل.

يُشار إلى الطول الموجي بالحرف اليوناني ويقاس بالأمتار والسنتيمترات بالملليمتر.

يتوافق الطول الموجي مع الفترة المكانية للموجة، أي المسافة التي تقطعها نقطة ذات طور ثابت في زمن يساوي فترة التذبذب، وبالتالي

ت - فترة التذبذب

فترة التذبذب هي أقصر فترة زمنية يقوم خلالها المذبذب بتذبذب كامل (أي أنه يعود إلى نفس الحالة التي كان عليها في اللحظة الأولية، والتي تم اختيارها بشكل تعسفي).

الوحدات: الثانية

ترتبط فترة التذبذبات بعلاقة التبادل المتبادل مع التردد n (nu):

بالنسبة للعمليات الموجية، من الواضح أيضًا أن الفترة مرتبطة بطول الموجة

أين هي سرعة انتشار الموجة (بتعبير أدق، سرعة الطور).

التردد هو الكمية التي تقيس عدد مرات تكرار عملية دورية معينة. في الفيزياء، يستخدم التردد لوصف خصائص العمليات الموجية. تردد الموجة هو عدد الدورات الكاملة لعملية الموجة لكل وحدة زمنية. وحدة التردد في SI هي هيرتز (هرتز). هيرتز واحد يساوي اهتزاز واحد في الثانية.

هناك العديد من أنواع الموجات المختلفة في الطبيعة، بدءًا من أمواج البحر التي تحركها الرياح إلى الموجات الكهرومغناطيسية. تعتمد خصائص الموجات الكهرومغناطيسية على الطول الموجي. وتنقسم هذه الموجات إلى عدة أنواع:

أشعة جاما ذات أطوال موجية تصل إلى 0.01 نانومتر.

الأشعة السينية ذات الأطوال الموجية من 0.01 نانومتر إلى 10 نانومتر.

الموجات فوق البنفسجية، والتي يتراوح طولها من 10 إلى 380 نانومتر. فهي غير مرئية للعين البشرية.

ضوء في الجزء المرئي من الطيف بطول موجي 380-700 نانومتر.

الأشعة تحت الحمراء غير مرئية للإنسان ويبلغ طولها الموجي من 700 نانومتر إلى 1 ملم.

وتتبع موجات الأشعة تحت الحمراء موجات ميكروويف، بأطوال موجية تتراوح من 1 ملم إلى 1 متر.

الأطول هي موجات الراديو. طولها يبدأ من 1 متر.

البصريات الموجية

البصريات الموجية

القسم المادي البصريات، الذي يدرس مجمل الظواهر التي تظهر فيها الموجات. طبيعة الضوء. أفكار حول الأمواج. تعود خصائص انتشار الضوء إلى الأعمال الأساسية لجول. العلماء الطابق الثاني القرن السابع عشر عاشرا هيغنز. مخلوقات تطوير V. o. وردت في بحث T. Young (بريطانيا العظمى)، O. Fresnel، D. Arago (فرنسا) وآخرين، عندما تم إجراء تجارب أساسية جعلت من الممكن ليس فقط المراقبة، ولكن أيضًا شرح ظاهرة تداخل الضوء وحيود الضوء، وقياس الطول، وتحديد اهتزازات الضوء المستعرضة وتحديد السمات الأخرى لانتشار موجات الضوء.

ولكن لتنسيق عرضية موجات الضوء مع الأساسية. فكرة V. فيما يتعلق بانتشار الاهتزازات المرنة في وسط متناحي الخواص، كان من الضروري منح هذه الوسيلة (العالم) عددًا من المتطلبات التي يصعب التوفيق بينها وبين بعضها البعض. الفصل. وتم حل بعض هذه الصعوبات في النهاية. القرن التاسع عشر إنجليزي ماكسويل في تحليل المعادلات التي تربط الكهرباء المتغيرة بسرعة. وماج. الحقول. في أعمال ماكسويل، تم إنشاء تيار كهربائي مغناطيسي جديد. نظرية الضوء، والتي أصبح من السهل جدًا شرح عدد من الظواهر، على سبيل المثال. استقطاب الضوء والكميات. علاقات انتقال الضوء من عازل شفاف إلى آخر (انظر صيغ فريسنل). تطبيق el.-magn. نظريات في مختلف مهام V. o. أظهر الاتفاق مع التجربة. لذلك، على سبيل المثال، تم التنبؤ بظاهرة الضغط الخفيف، والتي أثبت وجودها P. N. Lebedev (1899). ملحق el.-magn. جعلت نظرية الضوء مع التمثيلات النموذجية للنظرية الإلكترونية (انظر معادلات لورينتز - ماكسويل) من الممكن ببساطة شرح اعتماد معامل الانكسار على الطول الموجي (تشتت الضوء) والتأثيرات الأخرى.

ومع ذلك، أظهر تحليل البيانات التجريبية المتعلقة بالإشعاع الحراري المتوازن والتأثير الكهروضوئي أن V. o. لديه معين حدود التطبيق. كان من الممكن تفسير توزيع الطاقة في طيف الإشعاع الحراري. الفيزيائي م. بلانك (1900)، الذي توصل إلى استنتاج مفاده أن التذبذب الأولي. ينبعث النظام ويمتص الطاقة ليس بشكل مستمر، ولكن في أجزاء - الكميات. A. أدى تطوير أينشتاين لنظرية الكم إلى إنشاء فيزياء الفوتون - البصريات الجسيمية الجديدة، التي استكملت المغناطيس الكهربائي. تتوافق نظرية الضوء تمامًا مع الأفكار المقبولة عمومًا حول ثنائية الضوء.

القاموس الموسوعي المادي. - م: الموسوعة السوفيتية. رئيس التحرير أ.م.بروخوروف. 1983 .

شاهد ما هو "WAVE OPTICS" في القواميس الأخرى:

البصريات الموجية هي فرع من فروع البصريات الذي يصف انتشار الضوء، مع الأخذ بعين الاعتبار طبيعته الموجية. ظواهر البصريات الموجية: التداخل، الحيود، الاستقطاب، إلخ. انظر أيضًا البصريات الموجية في الطبيعة روابط... ويكيبيديا

فرع من فروع البصريات الفيزيائية يدرس مجموعة من الظواهر مثل حيود الضوء، تداخل الضوء، استقطاب الضوء، والتي تتجلى فيها الطبيعة الموجية للضوء... القاموس الموسوعي الكبير

البصريات الموجية- - [إل جي سومينكو. قاموس إنجليزي روسي في مجال تكنولوجيا المعلومات. M.: State Enterprise TsNIIS, 2003.] موضوعات تكنولوجيا المعلومات بشكل عام EN البصريات الفيزيائية ... دليل المترجم الفني

أحد فروع علم البصريات الفيزيائية الذي يدرس مجموعة الظواهر التي تتجلى فيها الطبيعة الموجية للضوء، مثل حيود الضوء، وتداخل الضوء، واستقطاب الضوء. * * * WAVE OPTICS WAVE OPTICS، فرع من فروع البصريات الفيزيائية يدرس... ... القاموس الموسوعي

البصريات الموجية- حالة المعاينة البصرية T sritis atitikmenys: engl. البصريات موجة فوك. ويلينوبتيك، ف روس. البصريات الموجية، f. أوبتيك دوندس، و؛ optique ondulatoire، f … Fizikos terminų žodynas

القسم المادي البصريات: الذي يدرس مجمل الظواهر التي تتجلى فيها الطبيعة الموجية للضوء، مثل حيود الضوء، وتداخل الضوء، واستقطاب الضوء... العلوم الطبيعية. القاموس الموسوعي

أسلوب هذه المقالة غير موسوعي أو ينتهك قواعد اللغة الروسية. يجب تصحيح المقالة وفقًا للقواعد الأسلوبية في ويكيبيديا. المحتويات...ويكيبيديا

ميكانيكا الكم ويكيبيديا

جدول "البصريات" من موسوعة 1728 حول ... ويكيبيديا

البصريات الموجية- فرع من فروع البصريات الفيزيائية يدرس مجمل الظواهر التي تتجلى فيها الطبيعة الموجية للضوء. الأعمال الأولى لـ X. Huygens (1629 1695) النصف الثاني. القرن السابع عشر تلقت البصريات الموجية تطورًا كبيرًا في أبحاث T. Young (1773 1829)، O. ... ... مفاهيم العلوم الطبيعية الحديثة. معجم المصطلحات الأساسية

كتب

• Wave Optics الطبعة النمطية الخامسة، N. Kaliteevsky، كتاب N. I. Kaliteevsky "البصريات الموجية" يناقش أساسيات النظرية الكهرومغناطيسية للضوء.. يتم إيلاء الاهتمام الواجب للتجربة. شرح خصائص الموجات الكهرومغناطيسية...

موجات الضوء.

قوانين البصريات الهندسية (الشعاعية).

موجات الضوء. شدة الضوء. التدفق الضوئي. قوانين البصريات الهندسية. إجمالي الانعكاس الداخلي

البصريات هو فرع من فروع الفيزياء يدرس طبيعة الإشعاع الضوئي وانتشاره وتفاعله مع المادة. فرع البصريات الذي يدرس الطبيعة الموجية للضوء يسمى البصريات الموجية. تكمن الطبيعة الموجية للضوء في ظواهر مثل التداخل والحيود والاستقطاب. فرع البصريات الذي لا يأخذ في الاعتبار الخصائص الموجية للضوء ويعتمد على مفهوم الشعاع يسمى البصريات الهندسية.

§ 1. موجات الضوء

وفقًا للمفاهيم الحديثة، يعد الضوء ظاهرة معقدة: في بعض الحالات يتصرف كموجة كهرومغناطيسية، وفي حالات أخرى - كتيار من الجزيئات الخاصة (الفوتونات). وتسمى هذه الخاصية ازدواجية الموجة الجسيمية (الجسيم - الجسيم، الثنائية - الازدواجية). في هذا الجزء من المحاضرة سنتناول الظواهر الموجية للضوء.

الموجة الضوئية هي موجة كهرومغناطيسية يبلغ طولها الموجي في الفراغ:

	= (0.4 ¸ 0.76) × 10 − 6 م = 0.4 ¸ 0.76 ميكرومتر = 400 ¸ 760 نانومتر =
4000¸
أ –		الأنجستروم هي وحدة قياس الطول. 1A = 10−10 م.
يتم إدراك موجات هذا النطاق بالعين البشرية.
يسمى الإشعاع الذي يبلغ طوله الموجي أقل من 400 نانومتر بالأشعة فوق البنفسجية، و
مع أكبر من 760 نانومتر، -					الأشعة تحت الحمراء.
التردد n للموجة الضوئية للضوء المرئي:
			= (0.39¸ 0.75) × 1015 هرتز،
ج = 3×108 م/ث - سرعة الضوء في الفراغ.
سرعة					مباريات		سرعة	توزيع
الموجة الكهرومغناطيسية.

معامل الانكسار

إن سرعة انتشار الضوء في وسط ما، كأي موجة كهرومغناطيسية، تساوي (انظر (7.3)):

لتوصيف الخصائص البصرية للوسط، تم تقديم معامل الانكسار. تسمى النسبة بين سرعة الضوء في الفراغ وسرعة الضوء في وسط معين معامل الانكسار المطلق:

مع الأخذ في الاعتبار (7.3)

لأنه بالنسبة لمعظم المواد الشفافة μ=1.

تربط الصيغة (8.2) بين الخصائص البصرية للمادة وخواصها الكهربائية. لأي وسط باستثناء الفراغ، n> 1. للفراغ n = 1، للغازات في الظروف العادية n≈ 1.

يتميز معامل الانكسار الكثافة البصرية للوسط. يسمى الوسط ذو معامل الانكسار العالي بالكثافة البصرية. دعونا نشير إلى معاملات الانكسار المطلقة لوسيلتين:

						ن 2 =
ثم معامل الانكسار النسبي هو:
ن 21 =
حيث الخامس 1 والخامس 2 –						سرعة الضوء في الوسطين الأول والثاني على التوالي.
				عازل					تعتمد نفاذية الوسط ε على التردد

الموجة الكهرومغناطيسية، ثم n = n(ν) أو n = n(lect) – سيعتمد معامل الانكسار على الطول الموجي للضوء (انظر المحاضرتين رقم 16، 17).

يسمى اعتماد معامل الانكسار على الطول الموجي (أو التردد) بالتشتت.

في الموجة الضوئية، كما هو الحال في أي موجة كهرومغناطيسية، يتأرجح المتجهان E وH. وتكون هذه المتجهات متعامدة مع بعضها البعض وعلى الاتجاه

المتجه ضد تظهر التجربة أن التأثيرات الفسيولوجية والكيميائية الضوئية والكهروضوئية وغيرها من التأثيرات ناتجة عن تذبذبات الناقل الكهربائي. لذلك، فإن ناقل الضوء هو متجه شدة المجال الكهربائي لموجة الضوء (الكهرومغناطيسية).

بالنسبة لموجة ضوئية أحادية اللون، فإن التغير في الزمان والمكان لإسقاط ناقل الضوء على الاتجاه الذي يمر عبره

هنا k هو رقم الموجة؛ r - المسافة المقاسة على طول اتجاه انتشار الموجة؛ E m هي سعة موجة الضوء. بالنسبة للموجة المستوية E m = const، بالنسبة للموجة الكروية فإنها تتناقص بمقدار 1/r.

§ 2. شدة الضوء. تدفق الضوء

تردد موجات الضوء مرتفع جدًا، لذا يقوم مستقبل الضوء أو العين بتسجيل متوسط ​​التدفق الزمني. شدة الضوء هي معامل متوسط ​​كثافة الطاقة بمرور الوقت عند نقطة معينة في الفضاء. بالنسبة للموجة الضوئية، كما هو الحال بالنسبة لأي موجة كهرومغناطيسية، فإن الشدة (انظر (7.8)) تساوي:

بالنسبة للموجة الضوئية μ≈ 1، إذن من (7.5) يتبع:

μ0 ح = ε0 ε ه ,

حيث مع الأخذ في الاعتبار (8.2):

								ه ~ ن.

دعونا نستبدل الصيغتين (8.4) و (8.5) في (7.8). بعد المتوسط ​​نحصل على:

ولذلك فإن شدة الضوء تتناسب طرديا مع مربع سعة موجة الضوء ومعامل الانكسار. لاحظ أن ل

الفراغ والهواء n = 1، لذلك أنا ~ E 2 م (قارن مع (7.9)).

لتوصيف شدة الضوء، مع الأخذ في الاعتبار قدرته على التسبب في إحساس بصري، يتم تقديم القيمة F، التي تسمى التدفق الضوئي. تأثير الضوء على العين يعتمد بشكل كبير على الطول الموجي. معظم

العين حساسة للإشعاع ذي الطول الموجي 555 з = 555 نانومتر (أخضر).

بالنسبة للموجات الأخرى، تكون حساسية العين أقل، وخارج الفاصل الزمني (400-760 نانومتر) تكون حساسية العين صفرًا.

التدفق الضوئي هو تدفق الطاقة الضوئية، ويتم تقييمه عن طريق الإحساس البصري. وحدة التدفق الضوئي هي التجويف (lm). وبناءً على ذلك، يتم قياس الشدة إما بوحدات الطاقة (W/m2) أو بوحدات الضوء (lm/m2).

تميز شدة الضوء القيمة العددية لمتوسط ​​الطاقة المنقولة بواسطة موجة ضوئية لكل وحدة زمنية عبر وحدة مساحة موقع متعامد مع اتجاه انتشار الموجة. تسمى الخطوط التي تنتقل عبرها الطاقة الضوئية بالأشعة. فرع البصريات الذي يدرس قوانين انتشار الضوء

يسمى الإشعاع المبني على أفكار حول أشعة الضوء البصريات الهندسية أو الشعاعية.

§ 3. القوانين الأساسية للبصريات الهندسية

البصريات الهندسية هي دراسة تقريبية لانتشار الضوء على افتراض أن الضوء ينتشر على طول خطوط معينة - الأشعة (بصريات الأشعة). في هذا التقريب، يتم إهمال محدودية الأطوال الموجية للضوء، على افتراض أن 0→0.

تسمح البصريات الهندسية في كثير من الحالات بحساب النظام البصري بشكل جيد. لكن في عدد من الحالات، تتطلب الحسابات الحقيقية للأنظمة البصرية مراعاة الطبيعة الموجية للضوء.

القوانين الثلاثة الأولى للبصريات الهندسية معروفة منذ العصور القديمة. 1. قانون الانتشار المستقيم للضوء.

ينص قانون الانتشار المستقيم للضوء على أنه في

في الوسط المتجانس، ينتشر الضوء بشكل مستقيم.

إذا كان الوسط غير متجانس، أي أن معامل انكساره يختلف من نقطة إلى أخرى، أو n = n(r)، فلن ينتقل الضوء في خط مستقيم. في

في ظل وجود عدم تجانس حاد، مثل الثقوب الموجودة في الشاشات غير الشفافة، يتم ملاحظة حدود هذه الشاشات، ويلاحظ انحراف الضوء عن الانتشار المستقيم.

2. ينص قانون استقلال الأشعة الضوئية على ذلك الأشعة لا تزعج بعضها البعض عند العبور. عند الشدة العالية، لا يتم ملاحظة هذا القانون، ويتشتت الضوء بالضوء.

3 و 4. قوانين الانعكاس والانكسار تنص على ذلك عند السطح البيني بين وسطين، يحدث انعكاس وانكسار شعاع الضوء. تقع الأشعة المنعكسة والمنكسرة في نفس المستوى الذي يقع فيه الشعاع الساقط

تم استعادة الشعاع والعمودي إلى الواجهة عند نقطة الإصابة

زاوية السقوط تساوي زاوية الانعكاس :

يمكن انتهاك قوانين الانعكاس والانكسار في الوسائط متباينة الخواص، أي الوسائط التي يعتمد فيها الانكسار على الاتجاه في الفضاء.

الذي المؤشر

الصفحة 1
البصريات الموجية.
ضوء - الموجات الكهرومغناطيسية التي تلبي أطوالها الموجية الشرط

تشتت – اعتماد معامل انكسار الضوء على تردد الاهتزاز.

عندما تنتقل موجة من وسط إلى آخر فإن تردد الموجة لا يتغير: ν = ثابت

في الفراغ:  0 ؛ في البيئة  = 

الضوء الأحمر

الضوء الأبيض
الضوء الأرجواني

نتيجة التشتت هي تحلل الضوء الأبيض (متعدد الألوان) إلى طيف.

مبدأ هيجنز-فريسنل :

- كل نقطة من الوسط الذي وصل إليه اضطراب الموجة تصبح مصدرا نقطيا للموجات الثانوية(هيوجينز).

- الاضطراب في أي نقطة في الفضاء يكون نتيجة تداخل موجات ثانوية متماسكة(فريسنل).

تدخل الضوء – إضافة موجات متماسكة، ونتيجة لذلك يظهر في الفضاء نمط ثابت زمنيًا لتضخيم أو إضعاف التذبذبات الناتجة.

الموجات (المصادر) المتماسكة لها نفس التردد وفارق زمني ثابت في أطوار تذبذباتها (Δφ=const, ν 1 =ν 2);

د 1 - مسار الموجة من المصدر 1؛

د 2 - مسار الموجة من المصدر 2؛

Δd - اختلاف مسار الموجة.

الشرط الأقصى: Δد= ك  = 2 ك شرط الحد الأدنى: Δد=(2ك+1)

حيث ك = 0؛ ±1; ±2; ±3؛ ... - ترتيب الحد الأقصى أو الحد الأدنى.

الحيود – انحناء الموجة حول العوائق التي تتناسب أبعادها مع الطول الموجي.

د
د - فترة الصريف (عرض الشق + المسافة بين الشقوق)

د = حيث N هو عدد الشقوق لكل وحدة طول.

الشرط الأقصى الرئيسي د∙ الخطيئةφ= ك

الحد الأدنى للشرط d∙sinφ = (2k+1)

إن محزوز الكسر هو جهاز بصري يحتوي على مجموعة من عدد كبير من الشقوق الضيقة جدًا.

ص
الاستقطاب - ظاهرة فصل الضوء المستقطب عن الضوء الطبيعي. يحتوي الضوء (الموجات الكهرومغناطيسية) على موجات لها جميع اتجاهات المتجهات الممكنة . هذا الضوء غير مستقطب. الاستقطاب هو دليل على تقاطع الموجات الكهرومغناطيسية.

الضوء الطبيعي الطائرة الضوء المستقطب

البصريات الهندسية.

(حالة الحد من البصريات الموجية)

شروط الاستخدام:أبعاد العوائق أكبر بكثير من الطول الموجي.

قانون انعكاس الضوء :

1. يقع الشعاع المنعكس في نفس المستوى الذي يقع فيه

2. زاوية الانعكاس تساوي زاوية السقوطα = β

صمرآة مسطحة

تتكون صورة الجسم التي تظهرها المرآة المسطحة من الأشعة المنعكسة من سطح المرآة. هذه الصورة خياليلأنها لا تتكون من تقاطع الأشعة المنعكسة نفسها، بل من تقاطعها في "المرآة"

ز قانون انكسار الضوء :

1. يقع الشعاع المنكسر في نفس المستوى الذي يقع فيه الشعاع الساقط

شعاع وعمودي على الواجهة بين اثنين من الوسائط،

يتم استعادتها عند نقطة سقوط الشعاع؛

2. نسبة جيب زاوية السقوط إلى جيب زاوية الانكسار

هي قيمة ثابتة لبيئتين معينتين.

ن - معامل الانكسار النسبي البيئة الثانية مقارنة بالأولى – هذه هي نسبة سرعة انتشار الموجة في الوسط الأول υ 1 إلى سرعة انتشارها في الوسط الثاني υ 2 .

ن 0 - معامل الانكسار المطلق - نسبة سرعة الضوءج في الفراغ إلى سرعة الضوءυ في البيئة.
; للهواء ن 0 ≈ 1

إذا ن 1> ن 2

(الوسط أكثر كثافة بصريا) (المتوسط ​​أقل كثافة بصريا)

ت
طيب كيف
;
وبالتالي، ترتبط معاملات الانكسار المطلقة والنسبية بالعلاقة:

ظاهرة الانعكاس الداخلي الكلي - اختفاء الشعاع المنكسر.

شروط المراقبة:انتقال الضوء من وسط أكثر كثافة بصريًا إلى وسط أقل كثافة بصريًا α > α ex.

الزاوية الحدية للانعكاس الداخلي الكلي (α العلاقات العامة ) - هذه هي زاوية السقوط التي ينزلق عندها الشعاع المنكسر على طول الواجهة.

إذا α = α العلاقات العامة؛ الخطيئة β = 1  الخطيئة α العلاقات العامة =

2

إذا كان الوسط الثاني هو الهواء (n 02 ≈ 1)، فمن الملائم إعادة كتابة الصيغة في النموذج
، حيث n 0 = n 01 هو معامل الانكسار المطلق للوسط الأول.

عدسات رقيقة.

عدسة - جسم شفاف يحده سطحان كرويان.إذا كان سمك العدسة نفسها صغيرا مقارنة بنصف قطر انحناء الأسطح الكروية فتسمى العدسة رفيع.

هناك عدسات جمعو نثر.

المحور البصري الرئيسيالعدسات - خط مستقيم يمر عبر مراكز الانحناء O 1 و O 2 للأسطح الكروية.

المركز البصري للعدسة O –النقطة التي يتقاطع فيها المحور البصري الرئيسي مع العدسة.

المحور البصري الثانوي للعدسة –خط مستقيم يمر عبر المركز البصري للعدسة.

التركيز الرئيسي للعدسة هوالنقطة الواقعة على المحور البصري الرئيسي التي تمر من خلالها جميع الأشعة الموازية للمحور البصري الرئيسي.

تحتوي العدسات على محورين رئيسيين، يقعان بشكل متناظر بالنسبة للعدسة. العدسات المجمعة لها بؤر حقيقية، بينما العدسات المتباعدة لها بؤر وهمية.

المستوى البؤري –مستوى عمودي على المحور البصري الرئيسي، ويمر عبر التركيز الرئيسي.

التركيز الجانبي للعدسة -النقاط الواقعة على المستوى البؤري والتي تتقاطع عندها الأشعة الموازية لأحد المحاور البصرية الثانوية.

صور الأجسام في العدساتهناك مستقيمة ومقلوبة، حقيقية وخيالية، مكبرة، مصغرة أو بنفس حجم الكائن.

لبناء صورة في العدسات، يتم استخدام خصائص بعض الأشعة القياسية.

وهي الأشعة التي تمر عبر المركز البصري أو أحد بؤر العدسة، وكذلك الأشعة الموازية للمحور البصري الرئيسي.

بناء الصورة في العدسات باستخدام البؤرة الثانوية.

لبناء صورة للنقاط الواقعة على المحور البصري الرئيسي، يتم استخدام شعاع إضافي.

يمر الشعاع الساقط على العدسة بشكل عشوائي، بعد انكساره، عبر البؤرة الجانبية المقابلة.

ز -زيادة خطية العدسات - نسبة الأبعاد الخطية للصورةحوالموضوع ح.ز=

G > 1 - صورة مكبرة، G

د- القوة الضوئية العدساتد = د= الديوبتر(الديوبتر)

1 ديوبتر - القوة البصرية للعدسة ذات البعد البؤري 1 متر؛ 1 ديوبتر = م -1

تعتمد القوة الضوئية D للعدسة على:

1) نصف قطر الانحناء R 1 و R 2 لأسطحها الكروية؛

2) معامل الانكسار n للمادة التي تصنع منها العدسة.

حيث d هي المسافة من الجسم إلى العدسة؛

F هو البعد البؤري للعدسة.

f هي المسافة من العدسة إلى الصورة.

=

يعتبر نصف قطر انحناء السطح المحدب موجبًا، في حين يعتبر نصف قطر انحناء السطح المقعر سالبًا.

صيغة عدسة رقيقة.

↕ عدسة، صورة حقيقية

↕ عدسة، صورة افتراضية؛
عدسة، صورة افتراضية

مهام التدريب.

1(أ) ما الطول الموجي للإشعاع الذي يمكن رؤيته بالعين البشرية؟

1) 5∙10 -3 م 3) 5∙10 -5 م

2) 5∙10 -7 م 4) 5∙10 -9 م

2(أ) طول الظل من مبنى على الأرض 20 م، ومن شجرة ارتفاعها 3.5 م - 2.5 م. ما ارتفاع المبنى؟

1) 14.3 م 2) 21 م 3) 28 م 4) 56 م

ملحوظة: استخدام شكل المثلثات، مع الأخذ في الاعتبار أن أشعة الشمس تسقط في شعاع متوازي.

3(أ) يسقط ضوء على مرآة مستوية بزاوية مقدارها 30 0 مع مستواها. ما الزاوية المحصورة بين الأشعة الساقطة والأشعة المنعكسة؟

1) 30 0 2) 60 0 3) 90 0 4) 120 0

ملحوظة: ارسم رسمًا، وحدد الزاوية بين مستوى المرآة والشعاع الساقط.

4(أ) كيف تتغير المسافة بين الجسم وصورته في المرآة المستوية إذا نقلت المرآة إلى المكان الذي كانت فيه الصورة؟

1) سوف تزيد 2 مرات

2) سيزيد 4 مرات

3) سوف تنخفض بمقدار 2 مرات

4) لن يتغير

ملحوظة: تذكر خصائص الصورة في المرآة المستوية.

5
(أ) أي جزء من صورة السهم في المرآة مرئي للمراقب (الشكل)؟ كيف ينبغي تحريك عين الراصد حتى يظهر نصف السهم؟

1) 1/6، مربع واحد لأعلى

2) 1/6، مربع واحد إلى اليسار

3) 1/6، مربع واحد لليسار أو مربع واحد لأعلى

4) السهم غير مرئي على الإطلاق، خلية واحدة إلى اليسار وخلية واحدة إلى الأعلى
ملحوظة: أنشئ منطقة رؤية السهم في المرآة.
6(أ) عندما تنتقل موجة كهرومغناطيسية من وسط عازل إلى آخر، فإن...

أ. الطول الموجي؛ ب. التردد؛

ب- سرعة الانتشار.

1) أ فقط 3) أ و ب

2) فقط ب 4) أ و ب

7(أ) ما سرعة الضوء في الوسط إذا كان الضوء عندما ينتقل من الفراغ إلى الوسط تكون زاوية السقوط α وزاوية الانكسار β؟

1)
3)

2)
4)

ملحوظة: أذكر قانون الانكسار وتعريف معامل الانكسار. عبر عن السرعة  من هذه الصيغ.

8(أ) كيف يمكن مقارنة معاملي الانكسار المطلق للوسطين n 1 وn 2 بالنسبة لمسار شعاع الضوء الموضح في الشكل؟

1
) ن 1 > ن 2

4) مسار الشعاع هذا مستحيل في الأساس.

ملحوظة: حدد من الصورة أي الوسائط أكثر كثافة بصريا. الوسط الأكثر كثافة له معامل انكسار أعلى.

9(أ) يسقط الضوء من مادة ذات معامل انكسار نفي الفراغ. الزاوية الحدية للانعكاس الداخلي الكلي هي 60 0 . ما يساوي ن?

1) 1,15 2) 1,2 3) 1,25 4) 1,3

ملحوظة : تذكر مما تتكون ظاهرة الانعكاس الداخلي الكلي، ومن أي زاوية تسمى الزاوية الحدية. ما هي زاوية الانكسار؟أعلى الضوء إذا كانت زاوية السقوط تساوي الزاوية الحدية؟

10(أ) العدسة المقعرة هي عدسة متقاربة ...

1) دائمًا 2) أبدًا

3) إذا كان معامل انكساره أكبر من معامل انكسار البيئة

4) إذا كان معامل انكساره أقل من معامل انكسار البيئة

11(أ) الشعاع الموازي للمحور البصري، بعد مروره عبر عدسة متباعدة، يتجه بطريقة...

1) يكون موازيا للمحور البصري

2) سوف يتقاطع المحور البصري للعدسة على مسافة تساوي البعد البؤري

3) سوف يتقاطع المحور البصري للعدسة على مسافة تساوي طولين بؤريين

4) سوف يتقاطع استمراره مع المحور البصري على مسافة تساوي البؤرة

12(أ) يقع الجسم من عدسة مجمعة البعد البؤري 7 سم على مسافة 10 سم ما المسافة من الصورة إلى العدسة؟

1) 23.3 سم أمام العدسة

2) 23.3 سم خلف العدسة

3) 15.2 سم أمام العدسة

4) 15.2 سم خلف العدسة

ملحوظة: تطبيق صيغة العدسة الرقيقة.

13(أ) أي صورة للنقطة S يمكن أن تكون صحيحة للعدسة المجمعة؟

ملحوظة: أنشئ صورة للنقطة S في عدسة مجمعة.

14(أ) تنشأ الأفلام الملونة في البرك بسبب ظاهرة...

1) الحيود

2) التدخل

3) الفروق

4) الانعكاس الداخلي الكلي

15(أ) فرق المسار بين الشعاعين المتداخلين يساوي . في هذه الحالة يكون فرق الطور ...

1) 2) 3) 2π 4) π

ملحوظة : يتوافق فرق المسار البصري للحزم المسببة للتداخل، الذي يساوي ، مع فرق الطور بمقدار 2π.

16(أ) لوحظت ظاهرة تداخل الموجات الكهرومغناطيسية...

1) عند تقريب موجة كهرومغناطيسية حول العوائق

2) عندما يتغير اتجاه انتشار الموجة الكهرومغناطيسية عند سقوطها على حدود وسطين متجانسين

3) عند تطبيق موجات كهرومغناطيسية متماسكة

4) عندما يتم فرض الموجات الكهرومغناطيسية لمصادر الإشعاع العفوية

ملحوظة: أذكر تعريف التداخل ومفهوم تماسك الموجة.

17(أ) يمكن إجراء الاتصالات اللاسلكية عبر مسافات طويلة جدًا (بين القارات). اذكر الظاهرة التي تجعل ذلك ممكنا.

1) استقطاب موجات الراديو

2) حيود موجات الراديو

3) انعكاس موجات الراديو من الغلاف الأيوني للأرض

4) تعديل موجات الراديو

ملحوظة: أذكر تعريف وشروط حدوث الحيود.

18(أ) سقط ضوء أحادي اللون طوله الموجي 650 nm على محزوز حيود بفترة دورية قدرها 3 μm. في هذه الحالة، أعلى ترتيب لطيف الحيود هو...

1) 2 2) 4 3) 1 4) 3

ملحوظة: اكتب شرط الحد الأقصى للحيود لشبكة الحيود وعبر عنه بترتيب الحد الأقصى k. تعتبر زاوية الحيود القصوى تساوي 90 درجة.

19(أ) تحلل الضوء الأبيض إلى طيف عند مروره عبر المنشور يرجع إلى...

1) تدخل الضوء

2) انعكاس الضوء

3) تشتت الضوء

4) حيود الضوء

ملحوظة: تذكر تعريف التباين

20(أ) يُشار في الشكل إلى جهاز بصري يحول شعاع الضوء المتوازي A إلى شعاع متباعد C. هذا الجهاز…

1
) عدسة

2) المنشور

3) المرآة

4) لوحة الطائرة الموازية

21(أ) يقوم الشخص ذو الرؤية الطبيعية بفحص الأشياء بالعين المجردة. الصورة الموجودة على شبكية العين هي...

1) زاد على التوالي

2) الموسع المقلوب

3) تخفيض المباشر

4) تخفيض مقلوب

22(ت) يسقط شعاع أبيض متوازي عادة على شبكة حيود دورتها 2∙10 -5 m. تمت ملاحظة الطيف على شاشة على مسافة 2 متر من الشبكة. ما المسافة بين القسمين الأحمر والبنفسجي من الطيف من الدرجة الأولى (شريط الألوان الأول على الشاشة)، إذا كانت الأطوال الموجية للضوء الأحمر والبنفسجي هي على التوالي 8∙10 -7 م و4∙10 -7 م؟ عددالخطيئةφ = tgφ. عبر عن إجابتك بالسنتيمتر.

ش شهادة: ارسم رسمًا، واكتب صيغة محزوز الحيود.

من الصورة:
;

;
;

يتم تحديد المسافة بين أقسام الطيف: Δx = L(tgφ 2 - tgφ 1) =
.

23(ب) إذا سقط شعاع من الضوء على منشور مستطيل بزاوية α = 70° (sin 70° = 0.94)، فإن مسار الشعاع يتبين أنه متماثل. ما معامل الانكسار n لمادة المنشور؟ قرب إجابتك إلى أعشار.

ملحوظة : بما أن المنشور متساوي الساقين ومسار الشعاع بداخله متماثل، فإن β+45° = 90°

24(ج) باستخدام كاميرا ذات عدسة بصرية بقوة 8 ديوبتر، يتم تصوير نموذج للمدينة من مسافة 2 متر، وفي هذه الحالة تبين أن مساحة صورة النموذج على الشاشة تساوي 8 سم 2. ما هي مساحة التخطيط نفسه؟

ملحوظة : استخدم صيغة العدسة الرقيقة وصيغة التكبير. تتناسب مساحة التخطيط مع مربع تكبير العدسة:س م = س و ز 2 . بعد حل المعادلات بشكل مشترك نحصل على:س م =112.5 سم 2 .

إجابات على المهام التدريبية.

1 أ	2 أ		3 أ		4 أ		5 أ		6 أ		7 أ	8 أ		9 أ		10 أ		11 أ		12 أ		13 أ
2	3		4		1		3		4		4	2		4		4		4		4		4
14 أ		15 أ		16 أ		17 أ		18 أ		19 أ			20 أ		21 أ		22 فولت		23 فولت		24ج
2		1		3		2		4		3			1		4		4 سم		1,3		112.5 سم2

مهام التدريب.

1(أ) أي خيار من خيارات الإجابة يسمي ألوان الجزء المرئي من الطيف بشكل صحيح حسب زيادة الطول الموجي؟

1) الأحمر، البرتقالي، الأصفر، الأخضر، الأزرق، الأزرق، البنفسجي

2) الأحمر والأصفر والبرتقالي والأخضر والأزرق والأرجواني والأزرق

3) الأرجواني والأزرق والسماوي والأخضر والأصفر والبرتقالي والأحمر

4) الأزرق والبنفسجي والسماوي والأخضر والبرتقالي والأصفر والأحمر.

2(أ ) جسم مضاء بمصباح صغير يلقي بظلاله على الحائط. يختلف ارتفاع الجسم وظله بعامل قدره 10. المسافة من المصباح الكهربائي إلى الجسم أقل من المسافة من المصباح الكهربائي إلى الحائط في...

1) 7 مرات 2) 9 مرات 3) 10 مرات 4) 11 مرة

3(أ) تم تقليل زاوية سقوط الشعاع على المرآة المسطحة بمقدار 6 درجات. في هذه الحالة، الزاوية المحصورة بين الأشعة الساقطة والأشعة المنعكسة من المرآة هي

1) زيادة بمقدار 12 درجة

2) زيادة بمقدار 6 درجات

3) انخفضت بمقدار 12 درجة

4) انخفضت بمقدار 6 درجات

4(أ) يظهر انعكاس القلم في المرآة المستوية بشكل صحيح في الشكل...

5
(أ) كم عدد الخلايا وفي أي اتجاه يجب تحريك عين الراصد حتى تكون صورة السهم في المرآة مرئية تمامًا للعين؟

1) السهم مرئي بالكامل للعين بالفعل

2) خلية واحدة إلى اليسار

3) 1 مربع

4) مربع واحد للأعلى ومربع واحد لليسار

6(أ) كيف تتغير سرعة الضوء عند انتقاله من وسط شفاف معامل انكساره المطلق 1.8 إلى الفراغ؟

1) سيزيد بمقدار 1.8 مرة

2) سينخفض ​​بمقدار 1.8 مرة

3) سوف تزيد بنسبة
مرات

4) لن يتغير

7
(أ) إذا سقط الضوء من مادة شفافة بصريًا معامل انكسارها 1.5 في الفراغ بزاوية سقوط 30 0، فما جيب زاوية الانكسار؟

1) 0,25 2) 0,75 3) 0,67 4) 0,375

8
(أ) تسقط ثلاثة أشعة من الضوء على السطح البيني بين وسطين (انظر الشكل). معامل انكسار الوسط الثاني أكبر من معامل انكسار الوسط الأول. أي الشعاعين سينتقل في الوسط الثاني كما هو موضح في الشكل؟

2) 2 4) لا شيء من الأشعة
9(أ) يخرج شعاع من الضوء من زيت التربنتين إلى الهواء. الزاوية الحدية للانعكاس الداخلي الكلي لزيت التربنتين هي 42 درجة. ما هي سرعة الضوء في زيت التربنتين؟

1) 0.2 10 8 م/ث 3) 2 10 8 م/ث

2) 10 8 م/ث 4) 2, 10 8 م/ث

10(أ) تم إنزال عدسة مصنوعة من زجاجين كرويين رفيعين لهما نفس نصف القطر، يوجد بينهما هواء (عدسة هوائية)، في الماء (انظر الشكل). كيف تعمل هذه العدسة؟

1) كعدسة مجمعة

2) كعدسة متباعدة

3) لا يغير مسار الشعاع

4) يمكن أن تعمل كعدسة متقاربة ومتباعدة

11(أ) على أي مسافة من العدسة المجمعة يجب وضع الجسم حتى تكون صورته صحيحة؟

1) أكبر من البعد البؤري

2) أصغر من البعد البؤري

3) على أي مسافة ستكون الصورة صالحة

4) على أي مسافة ستكون الصورة افتراضية

12(أ) على أي مسافة f من العدسة المتباعدة تكون صورة المصباح اليدوي إذا كان يقع على مسافة 4F من العدسة ذات البعد البؤري F؟ ما هذه الصورة؟

1) و = 0.8F، حقيقي

2) و = 0.8F، وهمي

3) و = 1.33F، حقيقي

4) و = 1.33F، وهمي

13(أ) يوضح الشكل مسار الأشعة من مصدر الضوء النقطي A عبر عدسة رفيعة. ما هي القوة البصرية للعدسة؟

1) - 20.0 ديوبتر 3) 0.2 ديوبتر

2) - 5.0 ديوبتر 4) 20.0 ديوبتر

14(أ) ظهور قوس قزح يرتبط بظاهرة...

1) الحيود 3) التشتت

2) التداخل. 4) الاستقطاب

15(أ) إن فرق المسار بين موجتين متداخلتين من الضوء أحادي اللون يساوي ربع الطول الموجي. تحديد فرق الطور للتذبذبات (بالراد).

1) π/4 2) π/2 3) π 4) 4π

16(أ) عند تراكب موجتين متماسكتين، يتم ملاحظة الحد الأقصى للكثافة عند اختلاف الطور...

1) π/4 2) π/2 3) π 4) 4π

17(أ) ما الذي يسهل ملاحظته في الحياة اليومية: حيود الموجات الصوتية أم الضوئية؟

1) حيود الموجات الصوتية، حيث أنها طولية، والموجات الضوئية مستعرضة

2) حيود الموجات الصوتية، حيث أن طول الموجة الصوتية أكبر بشكل غير قابل للقياس من طول موجة الضوء

3) حيود موجات الضوء، لأن الطول الموجي للضوء أكبر بشكل غير قابل للقياس من الطول الموجي للصوت

4) حيود موجات الضوء بسبب خصوصية جهاز الرؤية - العين

18(أ) عادةً ما يسقط الضوء ذو الطول الموجي 0.5 ميكرومتر على محزوز الحيود. ما هو ترتيب الحد الأقصى إذا لوحظ بزاوية 30 درجة؟ فترة الصريف هي 2 ميكرومتر.

1) 0 2) 1 3) 2 4) 3

19(أ) يقع الليزر الأخضر والأحمر الموازي لبعضهما البعض على الوجه الأمامي لمنشور زجاجي شفاف. بعد اجتياز المنشور (انظر الصورة)

1
) سيبقون متوازيين

2) سوف يتباعدان حتى لا يتقاطعا

3) سوف يتقاطعان

4) الجواب يعتمد على نوع الزجاج

20(أ ) بعد المرور عبر نظام بصري ما، يدور شعاع ضوئي متوازي بزاوية 90 درجة (انظر الشكل). النظام البصري…

1
) عدسة متقاربة

2) مرآة مسطحة

3) عدسة متباعدة

4) لوحة ماتي

21(أ) عند تصوير جسم بعيد بكاميرا عدستها عبارة عن عدسة مجمعة ذات البعد البؤري f، يقع مستوى الفيلم على مسافة من العدسة...

1) أكبر من 2f. 3) بين f و2f

2) يساوي 2f 4) يساوي f

22(ت) أثناء إكمال المهمة التجريبية، كان على الطالب تحديد فترة محزوز الحيود. ولهذا الغرض، قام بتوجيه شعاع ضوئي على محزوز الحيود من خلال مرشح أحمر، والذي ينقل الضوء بطول موجي قدره 0.76 ميكرون. تم وضع محزوز الحيود على مسافة 1 m من الشاشة، وتبين أن المسافة بين أطياف الدرجة الأولى تساوي 15.2 cm. ما قيمة فترة محزوز الحيود التي حصل عليها الطالب؟ عبر عن إجابتك بالميكرومتر (ميكرومتر). (بزوايا صغيرةخطيئة   tg  .)

23(ب) يسقط شعاع ضوء من الهواء على منشور بزاوية 60 درجة (الشكل) ويخرج منه بنفس الزاوية. ما هو معامل الانكسار للمنشور؟ قرب إجابتك إلى أعشار.

24(ج) القلم الرصاص محاذٍ للمحور البصري الرئيسي لعدسة رفيعة متقاربة، طوله يساوي البعد البؤري للعدسة F = 12 cm. يقع منتصف القلم الرصاص على مسافة 2F من العدسة. احسب طول صورة القلم الرصاص. عبر عن إجابتك بالسنتيمتر.

إجابات على المهام التدريبية.

1 أ		2 أ		3 أ		4 أ		5 أ		6 أ		7 أ		8 أ		9 أ		10 أ	11 أ	12 أ
1		3		3		4		4		1		2		4		3		2	1	2
13 أ	14 أ		15 أ		16 أ		17 أ		18 أ		19 أ		20 أ		21 أ		22 فولت		23 فولت	24ج
4	3		2		4		2		3		3		2		3		10 ميكرون		1,2 (1,73)	16 سم

مهام الاختبار.

1(أ) أي نطاقات الموجات التالية لها أقل سرعة انتشار في الفراغ؟

1) الضوء المرئي

2) الأشعة السينية

3) موجات الراديو فائقة القصر

4) سرعات الانتشار لجميع الموجات المذكورة هي نفسها

2(أ) ما هو ارتفاع المصباح فوق السطح الأفقي للطاولة إذا كان ظل قلم رصاص طوله 15 سم موضوعًا رأسيًا على الطاولة يساوي 10 سم؟ المسافة من قاعدة القلم الرصاص إلى قاعدة العمود المتعامد من مركز المصباح إلى سطح الطاولة تساوي 90 سم.

1) 1.5 م 2) 1 م 3) 1.2 م 4) 1.35 م

3(أ) زاوية سقوط الضوء على مرآة مستوية أفقيا هي 30 درجة. ما الزاوية المحصورة بين الأشعة الساقطة والأشعة المنعكسة إذا دارت المرآة بمقدار 10° كما هو موضح في الشكل؟

1
) 80° 3) 40°

2) 60° 4) 20°

4(أ) صورة لمصدر الضوء S في المرآة
م (انظر الصورة)هي النقطة...

2) 2
4) 4

5
(أ) أي جزء من صورة السهم في المرآة مرئي للعين؟
2) 1/2

3) السهم كله

4) السهم غير مرئي على الإطلاق

6(أ) سرعة الضوء في الزجاج الذي معامل انكساره 1.5 تساوي تقريبا...

1) 200000 م/ث 3) 300000 كم/ث

2) 200,000 كم/ثانية 4) 450,000 كم/ثانية

7(أ) يسقط شعاع ضوئي من الهواء على سطح الماء بزاوية مقدارها 30°. كيف ستتغير زاوية الانكسار إذا زادت زاوية السقوط بمقدار 15 درجة؟ معامل انكسار الماء هو 1.5.

1) لن يتغير

2) سينخفض ​​بمقدار 9 درجات

3) سيزيد بمقدار 9 درجات

4) سيزيد بمقدار 15 درجة

8
(أ) ينكسر الشعاع AB عند النقطة B عند السطح البيني بين وسطين لهما قرائن انكسار n 1 >n 2 ويتبع المسار BC (انظر الشكل). إذا زاد المؤشر، فإن الشعاع AB بعد الانكسار سيتبع المسار ...

2) 2
4) 4

9(أ) ما جيب الزاوية الحدية للانعكاس الداخلي الكلي عندما يمر الضوء من مادة معامل انكسارها 1.5 إلى مادة معامل انكسارها 1.2؟

1) 0,8 2) 1,25 3) 0,4

4) لا يحدث الانعكاس الكلي

10(أ) باستخدام العدسة، يتم الحصول على صورة لهب الشمعة على الشاشة. هل وكيف ستتغير هذه الصورة إذا كان النصف الأيسر من العدسة مغطى بشاشة معتمة؟

1) سيختفي النصف الأيمن من الصورة

2) سيختفي النصف الأيسر من الصورة

3) سيتم حفظ الصورة بأكملها، ولكن سينخفض ​​سطوعها

4) سيتم حفظ الصورة بأكملها، ولكن سيزداد سطوعها

11(أ) يتم الحصول على الصورة من جسم بعيد باستخدام عدسة مجمعة على شاشة على مسافة d من العدسة. تركيز العدسة يساوي تقريبا ...

1) د/2 2) د 3) 3 د/2 4) 2 د

12(أ) تعطي العدسة المجمعة صورة واضحة للهب الشمعة على الشاشة إذا كانت الشمعة موجودة على مسافة 0.2 متر وتقع الشاشة على مسافة 0.5 متر من العدسة. ويبلغ البعد البؤري للعدسة حوالي...

1) 0.14 م 2) 0.35 م 3) 0.7 م 4) 7 م

13(أ) يوضح الشكل مسار الأشعة القادمة من مصدر ضوء نقطي أمن خلال عدسة رقيقة. ما هو البعد البؤري للعدسة؟

1) 5.6 سم 2) 6.4 سم 3) 10 سم 4) 13 سم

14(أ) إذا قمت بوضع فيلم فوتوغرافي خلف قرص معتم مضاء بمصدر ضوء ساطع صغير، فإن ذلك يمنع الأشعة المنعكسة من جدران الغرفة من الوصول إليه. ثم عندما يتم تطويره بعد التعرض لفترة طويلة، يمكن اكتشاف بقعة ضوئية في وسط الظل. ما هي الظاهرة الفيزيائية التي لوحظت في هذه الحالة؟

1) الحيود 3) التشتت

2) الانكسار. 4) الاستقطاب

15(أ) فرق المسار بين حزمتين متداخلتين من الضوء أحادي اللون هو 0.3 . تحديد فرق الطور للتذبذبات.

1) 0.3π 2) 0.6π 3) 0.15π 4) 1.5π

16(أ) ينتج مصدران موجيان ينبعثان موجات من نفس الطول في الطور المضاد عند نقطة يكون عندها الفرق البصري في مسارات الموجة يساوي 2 lect ...

1) الحد الأقصى لنمط التداخل

2) الحد الأدنى من نمط التدخل

3) لا يحدث تداخل

4) تقع هذه النقطة بين الحد الأقصى والحد الأدنى

17(أ) في ثلاث تجارب، تم وضع شاشات ذات ثقب صغير وخيط رفيع وشق ضيق في مسار شعاع الضوء. تحدث ظاهرة الحيود...

1) فقط في تجربة وجود ثقب صغير في الشاشة

2) فقط في التجربة بخيط رفيع

3) فقط في تجربة وجود شق ضيق في الشاشة

4) في جميع التجارب الثلاثة

18(أ) يتم ملاحظة نمط الحيود بالتناوب باستخدام حواجز شبكية الحيود. إذا قمت بوضع شبكة ذات فترة 10 ميكرومتر، فسيتم ملاحظة خط أصفر من الدرجة الأولى بطول موجة قدره 600 نانومتر على مسافة ما من الحد الأقصى المركزي. إذا استخدمنا الشبكة الثانية، فسيتم ملاحظة خط أزرق من الدرجة الثالثة بطول موجة 440 نانومتر في نفس المكان. تحديد فترة صريف الثاني.

1) 7.3 ميكرومتر 3) 13.6 ميكرومتر

2) 22 ميكرومتر 4) 4.5 ميكرومتر

19(أ) أي من الأشكال التالية يتوافق مع المرور الصحيح للضوء الأبيض عبر المنشور؟

20(أ) يسقط الشعاع A على منشور زجاجي كما هو موضح في الشكل. معامل انكسار الزجاج 1.7.

سوف تخرج الأشعة من المنشور...

1) فقط 1 3) فقط 3

2) فقط 2 4)1 و 2 و 4

21(أ) يشار إلى بؤرة العدسة المتباينة للنظام البصري في الشكل F 1، وتركيز العدسة المجمعة - F 2. يتم الحصول على صورة الجسم الموجود عند النقطة S في هذا النظام البصري...

1) وهمي مقلوب

2) خيالي مباشر

3) مقلوب حقيقي

4) المباشر الحقيقي

22(ت) توجد شبكة حيود بفترة 10-5 م موازية للشاشة على مسافة 1.8 م منها. ما ترتيب القدر الأقصى للطيف الذي سيتم ملاحظته على الشاشة على مسافة 21 cm من مركز نمط الحيود عندما تتم إضاءة الشبكة بشعاع ضوئي متوازي يسقط بشكل طبيعي بطول موجة 580 nm؟ عدد
سينα  تانα.

23(ب) يسقط شعاع ضوء على منشور ذي زاوية انكسار δ = 30° عمودي على الوجه الجانبي (الشكل 1). ما الزاوية التي تنحرف بها الحزمة بعد مغادرة المنشور إذا كان معامل انكسار مادة المنشور 1.73؟

24(ج) وباستخدام عدسة رفيعة، يتم الحصول على صورة لجسم ما على الشاشة بتكبير خمسة أضعاف. تم تحريك الشاشة مسافة 30 سم على طول المحور البصري الرئيسي للعدسة. بعد ذلك، مع الحفاظ على موضع العدسة دون تغيير، تم نقل الجسم بحيث تصبح الصورة حادة مرة أخرى. في هذه الحالة، تم الحصول على صورة مع التكبير ثلاث مرات. على أي مسافة من العدسة كانت صورة الجسم في الحالة الأولى؟
24ج

1

1

2

2

4

2

2

3

3

2

30 درجة

90 سم




الصفحة 1

تدخل الضوء- ظاهرة إعادة توزيع تدفق الضوء في الفضاء عندما يتم تراكب موجتين ضوئيتين (أو عدة) متماسكتين، ونتيجة لذلك تظهر الحد الأقصى في بعض الأماكن والحد الأدنى من الشدة في أماكن أخرى.

متماسكتسمى الموجات التي لا يتغير فرق مرحلتها سواء في المكان أو في الزمن. شرط الحد الأقصى لكثافة فرق الطور؛

.

للحصول على موجات ضوئية متماسكة، تُستخدم طرق تقسيم الموجة المنبعثة من مصدر واحد إلى جزأين أو أكثر، والتي، بعد مرورها عبر مسارات بصرية مختلفة، يتم تركيبها على بعضها البعض.

دع الانفصال إلى موجتين متماسكتين يحدث عند نقطة معينة O. وحتى النقطة M، حيث يتم ملاحظة نمط التداخل، توجد موجة واحدة في وسط ذو معامل انكسار ن 1 اجتاز المسار S 1 والثاني - في وسط به معامل انكسار ن 2 - المسار S2. فرق الطور للتذبذبات التي تثيرها الموجات عند النقطة M يساوي

.

حاصل ضرب الطول الهندسي S لمسار موجة ضوئية في وسط معين والمؤشر نويسمى انكسار هذا الوسط بطول المسار البصري ل، أ  = (ل 2 – ل 1 ) – الفرق في الأطوال الضوئية للمسارات التي تقطعها الموجات – يسمى فرق المسار البصري. لنأخذ في الاعتبار أن /c=2v/c=2/ 0، حيث  0 هو الطول الموجي في الفراغ.

تدخل الحد الأقصى للحالة: فرق المسار البصري يساوي عددًا صحيحًا من الموجات والتذبذبات المثارة عند النقطة M بواسطة كلتا الموجتين ستحدث في نفس الطور  = ± م ، أين ( م = 0, 1, 2,...).

تدخل الحد الأدنى من الشرط: فرق المسار البصري يساوي نصف عدد صحيح من الموجات والتذبذبات المثارة عند النقطة M بواسطة الموجات ستحدث في الطور المضاد
، أين ( م = 0, 1, 2,...).

موضع الحد الأقصى للإضاءة عند ملاحظة التداخل من الشقوق الصغيرة X الأعلى = ± ر (ل/ د)  ، أين م- ترتيب الحد الأقصى، د- المسافة بين الفتحات، ل - المسافة إلى الشاشة؛ الحد الأدنى س دقيقة = ± (م+1/2)(ل/ د)  .

المسافة بين حدين أدنى متجاورين، تسمى عرض هامش التداخل، تساوي  س = (ل/ د)  .

و تدخلفي رقيقةأفلام:

اختلاف المسار البصري

,

ز
دي ن- معامل الانكسار النسبي للفيلم، φ - زاوية سقوط الضوء. يرجع المصطلح ±/2 إلى فقدان نصف موجة عندما ينعكس الضوء من السطح البيني. لو ن> ن 0 (ن 0 هو معامل انكسار الوسط الذي يقع فيه الفيلم)، فإن فقدان نصف الموجة سيحدث عند الانعكاس من السطح العلوي للفيلم، وسيكون للمصطلح أعلاه علامة ناقص، إذا ن< ن 0 ، فإن فقدان نصف الموجة سيحدث على السطح السفلي للفيلم، وستكون /2 علامة زائد.

نصف قطر الحلقات الداكنة في حلقات نيوتن المنعكسة والخفيفة في الضوء المنقول
، حيث م = 1، 2،.. – رقم الحلقة، ر- نصف قطر انحناء العدسة.

حيود الموجة: انحناء موجة ضوئية حول حدود الأجسام المعتمة مع تكوين تداخل وإعادة توزيع الطاقة في اتجاهات مختلفة.

ص
مبدأ هيجنز فريسنل: كل ​​نقطة من مقدمة الموجة هي مصدر لموجات تنتشر بسرعة مميزة لوسط معين. ويعطي غلاف هذه الموجات موقع مقدمة الموجة في اللحظة التالية من الزمن. جميع النقاط على مقدمة الموجة تتأرجح بنفس التردد وفي نفس الطور، وبالتالي تمثل مجموعة من المصادر المتماسكة. مع الأخذ بعين الاعتبار سعة وأطوار الموجات الثانوية، يمكننا إيجاد سعة الموجة الناتجة عند أي نقطة في الفضاء.

حيود فريسنل(من جبهة الموجة الكروية).

نصف قطر منطقة فريسنل:
، أين أ- المسافة من المصدر إلى الشاشة، ب- المسافة من الشاشة التي بها الثقب إلى شاشة مراقبة الحيود، م = 1,2,3...

إذا مر عدد زوجي من مناطق فرينل عبر الثقب، فسيتم ملاحظة بقعة داكنة في وسط نمط الحيود، وإذا كان العدد فرديًا، فسيتم ملاحظة بقعة مضيئة.

حيود فراونهوفر(من جبهة موجة مسطحة).

شرط لمراقبة الحد الأدنى للحيود من شق واحد
(ت = 1, 2, 3…).

صريف الحيود– نظام تكرار عدم التجانس بشكل دوري.

فترة شعريةد - المسافة بين محوري الشقين المتجاورين.

حالة الحد الأقصى للحيود الرئيسي من محزوز الحيود
, (ت= 1, 2, 3…).

تشتت صريف الزاوي
إنه متساوي

يحدد استبانة محزوز الحيود الفاصل الزمني δ－ الذي يُنظر فيه إلى طولي موجتين متباعدتين بشكل وثيق من الطيف  1 و  2 كخطين منفصلين:
، أين ن- إجمالي عدد الشقوق الشبكية التي يسقط فيها الضوء أثناء الحيود.

الضوء المستقطب هو ضوء يتم فيه ترتيب اتجاهات اهتزازات ناقل الضوء بطريقة ما. طائرة تمر في اتجاه تذبذب ناقل الضوء ه موجة مستقطبة مستوية ويسمى اتجاه انتشار هذه الموجة بمستوى التذبذب، ومستوى تذبذب المتجه ن طائرة تمر في اتجاه تذبذب ناقل الضوء يسمى مستوى الاستقطاب. الضوء المستقطب المستوي هو الحالة المقيدة للضوء المستقطب إهليلجيًا - وهو الضوء الذي يكون المتجه له موجة مستقطبة مستوية ويسمى اتجاه انتشار هذه الموجة بمستوى التذبذب، ومستوى تذبذب المتجه (المتجه

) يتغير مع مرور الوقت بحيث تصف نهايته قطعًا ناقصًا يقع في مستوى متعامد مع الشعاع. إذا تحول القطع الناقص الاستقطاب إلى خط مستقيم (مع اختلاف الطور  يساوي صفر أو )، فإننا نتعامل مع الضوء المستقطب المستوي المذكور أعلاه، إذا كان في دائرة (مع  = ±/2 وسعة متساوية من الموجات المضافة)، فإننا نتعامل مع الاستقطاب في دائرة مع الضوء.
درجة الاستقطاب هي الكمية ،أينأنا ،أينماكس و ،أينالحد الأدنى - الحد الأقصى والحد الأدنى لشدة الضوء المقابلة لمكونين متعامدين بشكل متبادل للمتجه E. للضوء الطبيعي ،أينالحد الأقصى = دقيقة ور ،أين= 0 للمستوى المستقطب دقيقة و = 1.

دقيقة = 0 وقانون: ،أين = ،أين 0 كوس 2 ، حيث ،أين 0 - شدة الضوء المستقطب الساقط على المحلل؛ α هي الزاوية بين طائرات نقل المستقطب والمحلل، ،أين- شدة الضوء المستقطب الخارج من المحلل.

عندما يسقط الضوء على سطح عازل بزاوية تحقق العلاقة tgi B = n 21، حيث n 21 هو معامل انكسار الوسط الثاني بالنسبة إلى الأول، فإن الحزمة المنعكسة تكون مستقطبة مستوية (تحتوي فقط على تذبذبات متعامدة) إلى مستوى الإصابة). تكون الحزمة المنكسرة عند زاوية السقوط i B (زاوية بروستر) مستقطبة إلى الحد الأقصى، ولكن ليس بشكل كامل.

قانون بروستر: i B + β = π/2، حيث β هي زاوية الانكسار.