ينتقل ضوء في الهواء إلى داخل الماء بزاوية 30.00 بالنسبة للعمود المقام ؟؟
الإجابة الصحيحة من خلال موقع بوابة الإجابات هي:
22.1°
عندما ينتقل الضوء من وسط شفاف إلى وسط شفاف آخر مختلف عنه في الكثافة (مثل الانتقال من الهواء إلى الماء)، فإن سرعته تتغير، مما يؤدي إلى انحرافه عن مساره، وهي الظاهرة التي تُعرف في الفيزياء بـ "انكسار الضوء".
لحساب زاوية انكسار الضوء داخل الماء، نستخدم قانون سنيل (Snell's Law)، والذي ينص على العلاقة الرياضية التالية:
$$n_1 \cdot \sin(\theta_1) = n_2 \cdot \sin(\theta_2)$$
حيث:
- $n_1$: معامل انكسار الوسط الأول (الهواء)، ويساوي تقريباً $1.00$.
- $\theta_1$: زاوية السقوط في الهواء، وتساوي $30.00^\circ$.
- $n_2$: معامل انكسار الوسط الثاني (الماء)، ويساوي تقريباً $1.33$.
- $\theta_2$: زاوية الانكسار في الماء (وهي المطلوب إيجادها).
---
خطوات الحل بالتفصيل:
- تعويض القيم في القانون:
$$1.00 \times \sin(30.00^\circ) = 1.33 \times \sin(\theta_2)$$
- حساب جيب زاوية السقوط ($\sin 30^\circ$):
نعلم أن $\sin(30^\circ) = 0.5$، تصبح المعادلة:
$$1.00 \times 0.5 = 1.33 \times \sin(\theta_2)$$
$$0.5 = 1.33 \times \sin(\theta_2)$$
- عزل $\sin(\theta_2)$ في طرف لوحدها:
$$\sin(\theta_2) = \frac{0.5}{1.33}$$
$$\sin(\theta_2) \approx 0.3759$$
- إيجاد زاوية الانكسار ($\theta_2$) باستخدام الدالة العكسية ($\sin^{-1}$):
$$\theta_2 = \sin^{-1}(0.3759)$$
$$\theta_2 \approx 22.1^\circ$$
قاعدة عامة للربط الفهمي:
بما أن الضوء ينتقل من وسط أقل كثافة ضوئية (الهواء) إلى وسط أشد كثافة ضوئية (الماء)، فإن شعاع الضوء ينكسر مقترباً من العمود المقام، ولهذا السبب تكون زاوية الانكسار ($22.1^\circ$) أصغر من زاوية السقوط ($30.00^\circ$).
اذا كان لديك إجابة افضل او هناك خطأ في الإجابة علي سؤال ينتقل ضوء في الهواء إلى داخل الماء بزاوية 30.00 بالنسبة للعمود المقام ؟ اترك تعليق فورآ.
