افتح القائمة الرئيسية

انكسار (فيزياء)

صورة منكسرة لجسر البوابة الذهبية and bent by many differing three dimensional drops of water.
Refraction in a Perspex (acrylic) block.

الانكسار Refraction، هو تغير في اتجاه الموجة ناتج عن تغير في سرعتها. تنكسر الموجات عندما تنتقل بزاوية من وسط إلى آخر حيث تكون سرعة الضوء مختلفة. والواقع أن قلم الرصاص الموضوع عموديًا داخل كوب به ماء يبدو منكسرًا عند سطح الماء. لأن سرعة الضوء في الماء أقل منها في الهواء. يتحدد مقدار انثناء شعاع ذي طول موجي معين، عند انتقاله من وسط إلى آخر، بوساطة دليل الانكسار بين الوسطين لذلك الطول الموجي. ويتم إيجاد دليل الانكسار عن طريق حساب المثلثات.[1] وهو دالة جيبية لزاويتي السقوط والانكسار:

دليل الانكسار = جيب زاوية السقوط / جيب زاوية الانكسار

وأغلب أدلة الانكسار تعتمد على العلاقة بين زاوية الشعاع في الهواء وزاويته في وسط مثل الزجاج أو الكوارتز (المرو) أو البلاستيك.كما أن ألوان الضوء المختلفة لا تنكسر بالدرجة نفسها، ذلك لأن لها أطوالاً موجبة مختلفة. وبسبب هذه الخاصية الضوئية، تتحلل أشعة الضوء إلى ألوان الطيف السبعة. والمنشور يعمل على أساس هذا المبدأ.

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

فهرست

التفسير

 
Refraction of light waves in water. The dark rectangle represents the actual position of a pencil sitting in a bowl of water. The light rectangle represents the apparent position of the pencil. Notice that the end (X) looks like it is at (Y), a position that is considerably shallower than (X).
 
The straw appears to be broken, due to refraction of light as it emerges into the air.
 
Photograph of refraction of waves in a ripple tank.
 
Refraction of light at the interface between two media of different refractive indices, with n2 > n1. Since the phase velocity is lower in the second medium (v2 < v1), the angle of refraction θ2 is less than the angle of incidence θ1; that is, the ray in the higher-index medium is closer to the normal.
 
Light on air–plexi surface in this experiment mainly undergoes refraction (lower ray) and to a lesser extent reflection (top ray).
 
Diagram of refraction of water waves.

في الفيزياء، يحدث الانكسار لشعاع ضوئي، موجة صوتية، أو شعاع حراري، بعيداً عن اتجاهه الأصلي، عندما يمر مائلاً من وسط ذي كثافة معينة إلى وسط آخر مختلف الكثافة. مثلاً من الهواء للزجاج لا يحدث انحناء إذا سقط الشعاع عمودياً على السطح. تفسير الانكسار يعطى عادة بوساطة النظرية الموجية للضوء، ويبنى على أساس أن الضوء ينتقل بسرعة أكبر في بعض الأوساط عنه في أوساط أخرى. وأن صدر الموجة منبسط وعمودي على اتجاه انتقال الضوء، فمثلاً عندما يلتقي شعاع ضوئي في الهواء بسطح زجاجي بميل (ليس من الصغر بحيث ينعكس الشعاع)، فإن الجزء الأسفل من الشعاع الذي يخترق الزجاج يبطئ أولاً ـ انتقال الضوء في الزجاج أبطأ منه في الهواء ـ وينثني بعيداً عن الاتجاه الذي كان سائراً فيه أصلاً. عندما يخترق الجزء الأعلى من الضوء السطح الزجاجي فإنه ينحني متابعاً نفس الاتجاه الذي سار فيه الجزء الأسفل من الشعاع. الشعاع الذي يخترق وسطاً مخالفاً يسمى الشعاع الساقط. والنقطة التي يلتقي فيها بالوسيط الجديد تسمى نقطة السقوط.[2] العمودي هو الخط الوهمي المقام عند نقطة السقوط عمودياً على السطح الفاصل بين الوسطين. الشعاع المنكسر هو الشعاع بعد الانحناء. ينحني الشعاع في اتجاه ناحية العمودي إذا مر من سوط أقل كثافة إلى وسط أكثر كثافة. الزاوية التي يصنعها الشعاع الساقط مع العمودي تسمى زاوية السقوط. والزاوية التي يصنعها الشعاع المنكسر مع العمودي وتسمى زاوية الانكسار. ينص قانون الانكسار على أن النسبة ثابتة بين جيبي زاويتي السقوط والانكسار لأي وسطين. وينسب هذا القانون إلى ولبرورد سنل ويعبر عنه بأن النسبة بين سرعتي الضوء في الوسطين ثابتة. تسمى هذه النسبة معامل الانكسار بين الوسطين، إذا كان أحد الوسطين هو الفراغ سميت هذه النسبة معامل الانكسار المطلق. ينكسر الشعاع عند مروره خلال بعض الأجهزة الضوئية مثل المنشور والعدسة. الضوء الأبيض المار خلال منشور بطريقة ما يتفرق أو يتحلل إلى مكوناته فيتكون الطيف. في بعض البلورات كالكالسيت مثلاً ينكسر الشعاع الداخل بطريقتين وتسمى هذه الظاهرة بالانكسار المزدوج. وإذا قابل شعاع الضوء سطحاً شفافاً بزاوية أكبر من قيمة معينة تسمى الزاوية الحرجة، فإنه ينعكس بدلاً من أن ينكسر. وتسمى الظاهرة الانعكاس الكلي.


الأهمية السريرية

الصوتيات

انظر أيضا

المصادر

وصلات خارجية