ما مقدار الزاوية التي يصل فيها الضوء طرف المسبح خارجا من الماء ؟؟
الإجابة الصحيحة من خلال موقع بوابة الإجابات هي:
53°
عندما ينتقل الضوء من وسط ذو معامل انكسار أكبر (مثل الماء) إلى وسط ذو معامل انكسار أقل (مثل الهواء)، فإن شعاع الضوء ينكسر مبتعداً عن العمود المقام.
والمقصود بزاوية وصول الضوء إلى طرف المسبح خارجاً منه هي الزاوية الحرجة (Critical Angle) للماء بالنسبة للهواء. ويمكن فهم ذلك عبر النقاط التالية:
- تعريف الزاوية الحرجة: هي زاوية السقوط في الوسط الأثقل (الماء) والتي تجعل زاوية الانكسار في الوسط الأخف (الهواء) تساوي 90 درجة، بمعنى أن الشعاع المنكسر يخرج موازياً لسطح الماء تماماً (أي عند طرف المسبح).
- قانون سنيل (Snell's Law): لحساب هذه الزاوية، نستخدم قانون الانكسار. معامل انكسار الماء يساوي تقريباً (1.33)، ومعامل انكسار الهواء يساوي (1).
- الحساب الرياضي:
$$\text{جيب الزاوية الحرجة} (\sin \theta_c) = \frac{n_{\text{هواء}}}{n_{\text{ماء}}} = \frac{1}{1.33} \approx 0.75$$
وعند حساب الزاوية العكسية ($\sin^{-1}(0.75)$)، نجد أن النتيجة تساوي تقريباً 53 درجة.
هذا يعني أنه إذا خرج شعاع الضوء من قاع المسبح بزاوية سقوط أكبر من 53 درجة، فلن يخرج إلى الهواء أبداً، بل سيعاني انعكاساً كلياً داخلياً داخل الماء. أما الزاوية التي يصل فيها الضوء تحديداً إلى طرف المسبح وخارجه هي 53°.
اذا كان لديك إجابة افضل او هناك خطأ في الإجابة علي سؤال ما مقدار الزاوية التي يصل فيها الضوء طرف المسبح خارجا من الماء ؟ اترك تعليق فورآ.
