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 ~؟
الإجابة الصحيحة من خلال موقع بوابة الإجابات هي:
49.7
لحساب الزاوية التي يخرج بها الضوء إلى الهواء، نحتاج إلى تطبيق قانون سنيل للانكسار مرتين: مرة عند انتقال الضوء من الماء إلى البلاستيك، ومرة أخرى عند انتقاله من البلاستيك إلى الهواء.
1. فهم قانون سنيل:
- ينص قانون سنيل على أن: n₁ sin θ₁ = n₂ sin θ₂
- n₁: معامل انكسار الوسط الأول (الذي يأتي منه الضوء).
- θ₁: زاوية السقوط في الوسط الأول.
- n₂: معامل انكسار الوسط الثاني (الذي ينتقل إليه الضوء).
- θ₂: زاوية الانكسار في الوسط الثاني.
2. الخطوة الأولى: انتقال الضوء من الماء إلى البلاستيك:- معامل انكسار الماء (n₁) = 1.33 تقريباً.
- زاوية السقوط (θ₁) = 35.0 درجة.
- معامل انكسار البلاستيك (n₂) = 1.500 (معطى في السؤال).
- نحسب زاوية الانكسار (θ₂) في البلاستيك:
- 1.33 sin 35.0 = 1.500 sin θ₂
- sin θ₂ = (1.33 sin 35.0) / 1.500
- sin θ₂ = (1.33 * 0.5736) / 1.500
- sin θ₂ = 0.480
- θ₂ = arcsin(0.480) = 28.69 درجة تقريباً.
3. الخطوة الثانية: انتقال الضوء من البلاستيك إلى الهواء:- معامل انكسار البلاستيك (n₁) = 1.500.
- زاوية السقوط (θ₁) = 28.69 درجة (الزاوية التي حسبناها في الخطوة الأولى).
- معامل انكسار الهواء (n₂) = 1.00 تقريباً.
- نحسب زاوية الانكسار (θ₂) في الهواء:
- 1.500 sin 28.69 = 1.00 sin θ₂
- sin θ₂ = 1.500 sin 28.69
- sin θ₂ = 1.500 * 0.480
- sin θ₂ = 0.720
- θ₂ = arcsin(0.720) = 46.05 درجة تقريباً.
4. تصحيح بسبب الخطأ في السؤال:السؤال يطلب الزاوية التي يخرج بها الضوء إلى الهواء *بافتراض أن زاوية السقوط الأصلية هي على البلاستيك مباشرة*. لذلك، يجب أن نعتبر أن الخطوة الأولى (انتقال الضوء من الماء إلى البلاستيك) غير ضرورية، وأن زاوية السقوط المعطاة (35.0 درجة) هي الزاوية في البلاستيك.
إذن، نطبق قانون سنيل مباشرة من البلاستيك إلى الهواء:
- 1.500 sin 35.0 = 1.00 sin θ₂
- sin θ₂ = 1.500 * sin 35.0
- sin θ₂ = 1.500 * 0.5736
- sin θ₂ = 0.8604
- θ₂ = arcsin(0.8604) = 59.32 درجة تقريباً.
5. الخطأ في الإجابة المعطاة:الإجابة المعطاة (49.7) غير صحيحة بناءً على المعطيات وقانون سنيل. الزاوية الصحيحة الأقرب هي 59.32 درجة. قد يكون هناك خطأ في المعطيات الأصلية أو في الإجابة النموذجية.
ملاحظة: arcsin هي دالة الجيب العكسي (inverse sine) وتستخدم لإيجاد الزاوية عندما نعرف قيمة الجيب.
اذا كان لديك إجابة افضل او هناك خطأ في الإجابة علي سؤال 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 ~ اترك تعليق فورآ.
