قابلية رؤية شيء

مفهوم شيء ضوئي:

الشيء الضوئي هو كل شيء باعث للضوء وهو نوعان:

منابع ضوئية : وهي أجسام منتجة للضوء، كالشمس، المصباح المتوهج…

أشياء مضاءة : ال يمكن رؤيتها إال إذا كانت مضاءة من طرف مصدر باعث للضوء، فتشتت جزءا منه في جميع االتجاهات، كالقمر، الورق…

يمكن اعتبار الشيء الضوئي مجموعة من نقط باعثة أو مشتتة للضوء، وكل نقطة منه تسمى بالنقطة الشيء الضوئي.

 

مبدأ انتشار المستقيمي للضوء:

ينتشر الضوء في وسط شفاف ومتجانس وفق خطوط مستقيمية، ويمكن تمثيل المسارات التي يسلكها الضوء المنبعث من نقطة شيء في وسط شفاف ومتجانس، بمستقيمات موجهة بسهم حسب منحى انتشار الضوء ابتداء من نقطة الشيء.

نسمي كال من هذه المستقيمات شعاعا ضوئيا.

 

انعكاس الضوء:

تعريف:

الانعكاس هو انحراف شعاع ضوئي وفق اتجاه معين، عندما يرد الشعاع الضوئي على سطح عاكس ويتم هذا الانحراف في نفس  الوسط الذي يأتي منه الشعاع الوارد.

قانون ديكارت للإنعكاس:

 

القانون الاول:

الشعاع الوارد والشعاع المنعكس يوجدان في نفس المستوى.

 القانون الثاني:

زاوية الورود i وزاوية الانعكاس‘i متساويتان: i’ = i

انكسار الضوء:

تعريف :

الانكسار هو تغيير اتجاه شعاع ضوئي عندما يعبر هذا الخير السطح الفاصل بين وسطين مختلفين وشفافين ومتجانسين.

السطح الكاسر هو السطح الفاصل بين الوسطين، والمنظمي هو المستقيم العمودي على السطح الكاسر عند نقطة الورود i.

قانون ديكارت للانكسار:

القانون الاول:

الشعاع الوارد والشعاع المنكسر يوجدان في نفس المستوى.

القانون الثاني:

زاوية الورود i1 وزاوية االنعكاس i2 ترتبطان بالعلاقة:

 

حيث:

n1 : معامل الانكسار للوسط (1).

n2 : معامل االنكسار للوسط (2).

معامل الانكسار:

 

معامل الانكسار النسبي:

نعرف معامل الانكسار للوسط (2) بالنسبة للوسط (1) بالعالقة التالية:

 

معامل الانكسار المطلق:

نسمي معامل االنكسار المطلق n لوسط شفاف معامل انكسار هذ الوسط بالنسبة للفراغ.

مثال:

معامل الانكسار المطلق للهواء: 0003,1 = n ؛

حسب القانون الثاني لديكارت يمكن كتابة العالقة على الشكل التالي:

 

إذا كانت n2< n1 فإن sini1< sini2 ،وبالتالي i1< i2 . يكون انحناء الشعاع الضوئي دائما نحو المناطق التي لها معامل انكسار تزايدي.

 

 

مفهوم رؤية الأشياء:

يمكن تشبيه العين بجهاز بصري يتكون من:

سطوح كاسرة البؤبؤ، السائل الزجاجي، الشبكية. ويمكن تشبيه العين بعدسة مجمعة مسافتها البؤرية الصورة ‘f ، يسمى هذا النموذج بالعين البسيطة.

لكن بالنسبة لهذا النموذج ال تتكون الصورة في الشبكية عندما يكون الشيء قريبا، لذا تتدخل العضلات لتصحيح الوضع وتغير ‘f ، نقول إن العين تكيفت.

 

تحدث ظاهرة السراب عندما تكون درجة حرارة الجو  مرتفعة، مما يؤثر على معامل انكسار طبقات الهواء المجاورة لسطح األرض.

وكلما اقتربنا من سطح الارض  تزداد درجة الحرارة، وتنقص قيمة معامل الانكسار، فيظهر السراب نتيجة سلسلة من انكسارات الضوء عند انتقاله من طبقة إلى أخرى، حتى ينعكس كليا.