💡 استقطاب الضوء 💡
📌س// #وزاري: اذكر نشاط يوضح استقطاب #الموجات؟
ج//
#أدوات_النشاط :
🔹حبل مثبت من أحد طرفيه بجدار
🔹حاجز ذو شق.
#خطوات_النشاط :
🔹نمرر الطرف السائب للحبل عبر شق الحاجز، بحيث نجعل الشق طوليا نحو الأعلى وعموديا مع الحبل.
🔹نشد الحبل ثم ننتره لتوليد موجة مستعرضة منتقلة فيه. نشاهد أن الموجة المستعرضة قد مرت من خلال الشق😳
🔹نجعل الشق بوضع افقي ثم نشد الحبل وننتره، نشاهد أن الموجة المستعرضة المتولدة في الحبل لا يمكنها المرور من خلال الشق🤷♀
#الاستنتاج :
🔹يمكن التوصل إلى النتيجة نفسها مع موجات الضوء، اذا استعملنا شريحة من #التورمالين وهي مادة شفافة تسمح بمرور موجات الضوء الذي يكون تذبذب مجاله الكهربائي بالاتجاه العمودي وتحجب موجات الضوء الذي يكون تذبذب مجاله الكهربائي بالاتجاه الأفقي وذلك بامتصاصها داخليا.
📌س// #وزاري: اذكر نشاط يوضح استقطاب #الموجات؟
ج//
#أدوات_النشاط :
🔹حبل مثبت من أحد طرفيه بجدار
🔹حاجز ذو شق.
#خطوات_النشاط :
🔹نمرر الطرف السائب للحبل عبر شق الحاجز، بحيث نجعل الشق طوليا نحو الأعلى وعموديا مع الحبل.
🔹نشد الحبل ثم ننتره لتوليد موجة مستعرضة منتقلة فيه. نشاهد أن الموجة المستعرضة قد مرت من خلال الشق😳
🔹نجعل الشق بوضع افقي ثم نشد الحبل وننتره، نشاهد أن الموجة المستعرضة المتولدة في الحبل لا يمكنها المرور من خلال الشق🤷♀
#الاستنتاج :
🔹يمكن التوصل إلى النتيجة نفسها مع موجات الضوء، اذا استعملنا شريحة من #التورمالين وهي مادة شفافة تسمح بمرور موجات الضوء الذي يكون تذبذب مجاله الكهربائي بالاتجاه العمودي وتحجب موجات الضوء الذي يكون تذبذب مجاله الكهربائي بالاتجاه الأفقي وذلك بامتصاصها داخليا.
🎆استقطاب الموجات الضوئية🎆
📌س//#وزاري اشرح بخطوات نشاطا توضح فيه استقطاب #الموجات_الضوئية
ج/
#أدوات_النشاط
🔹شريحتان من التورمالين
🔹مصدر ضوئي
#خطوات_النشاط
🔹خذ شريحة من التورمالين وضعها في طريق مصدر الضوء
🔹قم بتدوير الشريحة حول المحور المار من وسطها والعمودي عليها
🔹ضع شريحتين من التورمالين كما موضح في الشكل
🔹قم بتثبيت احداهما وتدوير الشريحة الأخرى ببطء حول الحزمة الضوئية
#الاستنتاج
🔹أن الضوء #غير_المستقطب هو موجات مستعرضة يهتز مجالها الكهربائي في الاتجاهات جميعها بلورة التورمالين تترتب فيها الجزيئات بشكل سلسلة طويلة اذ لايسمح بمرور الموجات الضوئية الا اذا كان مستوي اهتزاز مجالها الكهربائي عمودي على خط السلسلة بينما تقوم بامتصاص باقي الموجات وهذه العمليه تسمى #الاستقطاب الموجات الضوئية تسمى #موجات_ضوئية_مستقطبة وتسمى الشريحة التي تقوم بهذه العملية #المستقطب والشريحة الثانية #المحلل
🔹في حالة الضوء المستقطب يكون تذبذب المجال الكهربائي للموجات الكهرومغناطيسية باتجاه واحد اما في حالة الضوء غير المستقطب فيكون تذبذب مجالها الكهربائي باتجاهات عشوائية وفي مستويات متوازية عمودية على خط انتشار الموجة
📌س//#وزاري اشرح بخطوات نشاطا توضح فيه استقطاب #الموجات_الضوئية
ج/
#أدوات_النشاط
🔹شريحتان من التورمالين
🔹مصدر ضوئي
#خطوات_النشاط
🔹خذ شريحة من التورمالين وضعها في طريق مصدر الضوء
🔹قم بتدوير الشريحة حول المحور المار من وسطها والعمودي عليها
🔹ضع شريحتين من التورمالين كما موضح في الشكل
🔹قم بتثبيت احداهما وتدوير الشريحة الأخرى ببطء حول الحزمة الضوئية
#الاستنتاج
🔹أن الضوء #غير_المستقطب هو موجات مستعرضة يهتز مجالها الكهربائي في الاتجاهات جميعها بلورة التورمالين تترتب فيها الجزيئات بشكل سلسلة طويلة اذ لايسمح بمرور الموجات الضوئية الا اذا كان مستوي اهتزاز مجالها الكهربائي عمودي على خط السلسلة بينما تقوم بامتصاص باقي الموجات وهذه العمليه تسمى #الاستقطاب الموجات الضوئية تسمى #موجات_ضوئية_مستقطبة وتسمى الشريحة التي تقوم بهذه العملية #المستقطب والشريحة الثانية #المحلل
🔹في حالة الضوء المستقطب يكون تذبذب المجال الكهربائي للموجات الكهرومغناطيسية باتجاه واحد اما في حالة الضوء غير المستقطب فيكون تذبذب مجالها الكهربائي باتجاهات عشوائية وفي مستويات متوازية عمودية على خط انتشار الموجة
💙س// ميز بين ضوءا مستقطباً استوائياً كلياً وضوء غير مستقطب من حيث تذبذب المجال الكهربائي لكل منهما؟
🤍ج//
👈الضوء المستقطب: هو الذي يقتصر تذبذب مجاله الكهربائي بمستوى معين فقط
👈 الغير مستقطب: هو موجات مستعرضة يهتز مجاله الكهربائي في الاتجاهات مختلفة.
💙س : ماذا تسمى الشريحة التي ؟
1- يستقطب الضوء من خلالها.
2- يمر من خلالها ضوء مستقطب.
🤍ج//
1- مستقطب 2 - محلل.
💙س// ماذا يقال عن الحزمة الضوئيه اذا كان فيها المجال الكهربائي يهتز عموديا على خط انشارها
1_بمستوي واحد
2_بمستويات ذات اتجاهات مختلفة
🤍ج//
1-حزمة ضوئية مستقطبة استقطابا استوائيا كليا.
2-حزمة ضوئية غير مستقطبة
🤍ج//
👈الضوء المستقطب: هو الذي يقتصر تذبذب مجاله الكهربائي بمستوى معين فقط
👈 الغير مستقطب: هو موجات مستعرضة يهتز مجاله الكهربائي في الاتجاهات مختلفة.
💙س : ماذا تسمى الشريحة التي ؟
1- يستقطب الضوء من خلالها.
2- يمر من خلالها ضوء مستقطب.
🤍ج//
1- مستقطب 2 - محلل.
💙س// ماذا يقال عن الحزمة الضوئيه اذا كان فيها المجال الكهربائي يهتز عموديا على خط انشارها
1_بمستوي واحد
2_بمستويات ذات اتجاهات مختلفة
🤍ج//
1-حزمة ضوئية مستقطبة استقطابا استوائيا كليا.
2-حزمة ضوئية غير مستقطبة
💙س//علل /ضوء الشمس☀️والمصابيح💡 الاعتيادية غير مستقطب؟
🤍ج// لان اهتزاز المجال الكهربائي لضوء الشمس والمصابيح يكون باتجاهات عشوائية وبمستويات متوازية عمودية على خط الانتشار.
💙س// ما طرائق الاستقطاب؟
🤍ج//
👈 استقطاب الضوء بالانعكاس
👈 الاستقطاب بالامتصاص الانتقائي
💙س//كيف يمكن الحصول على حزمة ضوئيه مستقطبة خطيا(استوائياً او كلياً)من حزمة ضوئية غير مستقطبة ؟وما التقنيات المستعملة لهذا الغرض؟
🤍ج// وذلك بأزالة معظم الموجات من الحزمة الضوئية ( الغير مستقطبة) ما عدا تلك التي مجالها الكهربائي يتذبذب في مستو واحد ومنفرد ان معظم التقنيات الشائعة للحصول على ضوء مستقطب هي بأستعمال مواد تنفذ الموجات التي تتذبذب مجالاتها الكهربائية في مستو مواز لاتجاه معين وهو المحور البصري وتمتص تلك المجالات التي تتذبذب مجالاتها الكهربائية بالاتجاهات الاخرى.
🤍ج// لان اهتزاز المجال الكهربائي لضوء الشمس والمصابيح يكون باتجاهات عشوائية وبمستويات متوازية عمودية على خط الانتشار.
💙س// ما طرائق الاستقطاب؟
🤍ج//
👈 استقطاب الضوء بالانعكاس
👈 الاستقطاب بالامتصاص الانتقائي
💙س//كيف يمكن الحصول على حزمة ضوئيه مستقطبة خطيا(استوائياً او كلياً)من حزمة ضوئية غير مستقطبة ؟وما التقنيات المستعملة لهذا الغرض؟
🤍ج// وذلك بأزالة معظم الموجات من الحزمة الضوئية ( الغير مستقطبة) ما عدا تلك التي مجالها الكهربائي يتذبذب في مستو واحد ومنفرد ان معظم التقنيات الشائعة للحصول على ضوء مستقطب هي بأستعمال مواد تنفذ الموجات التي تتذبذب مجالاتها الكهربائية في مستو مواز لاتجاه معين وهو المحور البصري وتمتص تلك المجالات التي تتذبذب مجالاتها الكهربائية بالاتجاهات الاخرى.
💙س// ما المقصود #بالمواد_القطيبة ؟ وكيف يمكن صنعها؟
🤍ج// المواد القطيبة👈 هي المواد التي يستقطب الضوء من خلالها بطريقه الامتصاص الانتقائي
👈تصنع هذه المواد بهيئة الواح رقيقه ذات سلسله هيدروكاربونيه طويله وتكون الألواح ممتدة خلال تصنيعها اذا تتراصف جزيئات السلسله الطويله لتكون محور بصري لنفاذ الضوء والذي يكون مجاله الكهربائي عموديا على محورها البصري.
💙س// ما المقصود بالمواد النشطة بصريا🧐؟
🤍ج//هي المواد التي لها القابلية على تدوير مستوى استقطاب الضوء المستقطب عند مروره خلالها بزاوية تدعى بزواية الدوران البصري ومن الامثلة عليها الكوارتز وسائل التربنتين ومحلول السكر في الماء.
💙س// على ماذا تعتمد زاوية الدوران البصري في المواد النشطة بصريا؟
🤍ج//تعتمد على
💎 نوع المادة الشفافة
💎 سمك المادة
💎 طول موجة الضوء
💎 تركيز المحلول
🤍ج// المواد القطيبة👈 هي المواد التي يستقطب الضوء من خلالها بطريقه الامتصاص الانتقائي
👈تصنع هذه المواد بهيئة الواح رقيقه ذات سلسله هيدروكاربونيه طويله وتكون الألواح ممتدة خلال تصنيعها اذا تتراصف جزيئات السلسله الطويله لتكون محور بصري لنفاذ الضوء والذي يكون مجاله الكهربائي عموديا على محورها البصري.
💙س// ما المقصود بالمواد النشطة بصريا🧐؟
🤍ج//هي المواد التي لها القابلية على تدوير مستوى استقطاب الضوء المستقطب عند مروره خلالها بزاوية تدعى بزواية الدوران البصري ومن الامثلة عليها الكوارتز وسائل التربنتين ومحلول السكر في الماء.
💙س// على ماذا تعتمد زاوية الدوران البصري في المواد النشطة بصريا؟
🤍ج//تعتمد على
💎 نوع المادة الشفافة
💎 سمك المادة
💎 طول موجة الضوء
💎 تركيز المحلول
💙س// كيف يحصل استقطاب الضوء بالانعكاس؟
🤍ج// عند سقوط الضوء على سطوح عاكسة كالمرايا المستوية او كسطح ماء في بحيرة فان الضوء المنعكس يكون مستقطبا جزئيا وفي مستوي موازي المستوي السطح العاكس في حين الضوء المنكسر في الوسط الثاني يكون في مستوي سقوط الأشعة وتعتمد درجة الاستقطاب على زاوية السقوط فاذا كانت زاوية سقوط الضوء تساوي صفر لايحدث استقطاب في حين تزداد درجة الاستقطاب بزيادة زاوية السقوط الى ان يصل الى استقطاب كلي عند زاوية معينة تسمى زاوية بروستر ويكون الشعاع المنكسر مستقطبا جزئيا وتكون الزاوية بين الشعاع المنعكس والمنكسر قائمة (°90) درجة.
💢 ان الضوء المنعكس يصبح مستقطبا استوائيا كليا عند زاوية سقوط معينة تسمى زاوية بروستر او زاوية الاستقطاب ورمزها ( θp ) حيث وجد بروستر علاقة بين زاوية الاستقطاب ( θp ) ومعامل انكسار الوسط ( n ) حسب القانون↙️
(tan θp = )
العلاقة بين الزاوية الحرجة ومعامل انكسار الوسط هي👇
(n = 1/sin θc)
🔹تمثل ( n ) معامل انكسار الوسط وهو عدد مجرد من الوحدات.
🔹تمثل ( θc ) الزاوية الحرجة.
💙س//علامَ تعتمد درجة الاستقطاب في الضوء بطريقة الانعكاس؟
🤍ج//تعتمد على زاوية سقوط الضوء.
🤍ج// عند سقوط الضوء على سطوح عاكسة كالمرايا المستوية او كسطح ماء في بحيرة فان الضوء المنعكس يكون مستقطبا جزئيا وفي مستوي موازي المستوي السطح العاكس في حين الضوء المنكسر في الوسط الثاني يكون في مستوي سقوط الأشعة وتعتمد درجة الاستقطاب على زاوية السقوط فاذا كانت زاوية سقوط الضوء تساوي صفر لايحدث استقطاب في حين تزداد درجة الاستقطاب بزيادة زاوية السقوط الى ان يصل الى استقطاب كلي عند زاوية معينة تسمى زاوية بروستر ويكون الشعاع المنكسر مستقطبا جزئيا وتكون الزاوية بين الشعاع المنعكس والمنكسر قائمة (°90) درجة.
💢 ان الضوء المنعكس يصبح مستقطبا استوائيا كليا عند زاوية سقوط معينة تسمى زاوية بروستر او زاوية الاستقطاب ورمزها ( θp ) حيث وجد بروستر علاقة بين زاوية الاستقطاب ( θp ) ومعامل انكسار الوسط ( n ) حسب القانون↙️
(tan θp = )
العلاقة بين الزاوية الحرجة ومعامل انكسار الوسط هي👇
(n = 1/sin θc)
🔹تمثل ( n ) معامل انكسار الوسط وهو عدد مجرد من الوحدات.
🔹تمثل ( θc ) الزاوية الحرجة.
💙س//علامَ تعتمد درجة الاستقطاب في الضوء بطريقة الانعكاس؟
🤍ج//تعتمد على زاوية سقوط الضوء.
💙س//ما تاثير زيادة زاوية سقوط على السطح العاكس في درجة الاستقطاب؟
🤍ج//زيادة زاوية السقوط تؤدي إلى زيادة درجة الإستقطاب إلى أن يصبح الشعاع المنعكس مستقطب كلياً عند زاوية تدعى زاوية بروستر
💙س// علام تعتمد زاوية الاستقطاب؟
🤍ج// تعتمد على معامل انكسار الوسط .
💙س// علام يدل ان الضوء المنعكس من على سطح عاكس يكون👇
1_غير مستقطب
2_ مستقطب جزئياً
3_مستقطب استوائياً
🤍ج//
1- يدل على ان الضوء الساقط عمودي اي زاويه السقوط #صفر
2- يدل على ان الضوء الساقط مائل بزاويه اقل من زاويه الاستقطاب #زاوية_بروستر
3- يدل على ان الضوء الساقط مائل بزاويه سقوط تساوي زاويه الاستقطاب #زاوية_بروستر
💙س// في حالة استقطاب الضوء بالانعكاس تحت اي شرط:
1_لا يحصل استقطاب في الضوء
2_يحصل استقطاب استوائي كلي
🤍ج//
1- عندما تكون زاوية سقوط الضوء تساوي صفرا او يكون سقوط الضوء عمودي.
2- عندما تكون زاوية السقوط تساوي زاوية الاستقطاب (زاوية بروستر).
🤍ج//زيادة زاوية السقوط تؤدي إلى زيادة درجة الإستقطاب إلى أن يصبح الشعاع المنعكس مستقطب كلياً عند زاوية تدعى زاوية بروستر
💙س// علام تعتمد زاوية الاستقطاب؟
🤍ج// تعتمد على معامل انكسار الوسط .
💙س// علام يدل ان الضوء المنعكس من على سطح عاكس يكون👇
1_غير مستقطب
2_ مستقطب جزئياً
3_مستقطب استوائياً
🤍ج//
1- يدل على ان الضوء الساقط عمودي اي زاويه السقوط #صفر
2- يدل على ان الضوء الساقط مائل بزاويه اقل من زاويه الاستقطاب #زاوية_بروستر
3- يدل على ان الضوء الساقط مائل بزاويه سقوط تساوي زاويه الاستقطاب #زاوية_بروستر
💙س// في حالة استقطاب الضوء بالانعكاس تحت اي شرط:
1_لا يحصل استقطاب في الضوء
2_يحصل استقطاب استوائي كلي
🤍ج//
1- عندما تكون زاوية سقوط الضوء تساوي صفرا او يكون سقوط الضوء عمودي.
2- عندما تكون زاوية السقوط تساوي زاوية الاستقطاب (زاوية بروستر).
💙س//في استقطاب الضوء بالانعكاس وضح ماذا يحصل عندما تصبح زاوية السقوط تساوي زاوية الاستقطاب؟🧐
🤍ج//
👈الشعاع المنعكس يكون مستقطبا استوائيا كليا
👈الشعاع المنكسر يكون مستقطبا استوائيا جزيئا
👈الزاوية بين الشعاع المنعكس والشعاع المنكسر قائمه
👈العلاقة بين زاوية الاستقطاب (θp)ومعامل انكسار الوسط (n) تعطئ بالعلاقة الاتية↙️
(n = tan θp)
💙س// ما المقصود بظاهرة الاستطارة؟
🤍 ج// هي ظاهرة حيود موجات الضوء بواسطه جسيمات اقطارها تقارب الطول الموجي للضوء المرئي الساقط عليها.
💙س//ما سبب رؤية السماء زرقاء من على سطح الارض🌍 وبلا نجوم⭐️؟
🤍ج//بسبب حدوث ظاهره الاستطارة (تشتت الالوان) وذلك بسبب وجود الغلاف الجوي.
💙س// ما سبب زرقة السماء عندما تكون الشمس فوق الافق نهارا ؟
🤍ج// سبب ذلك يعود الى ظاهرة الاستطارة في الضوء. فعند سقوط ضوء الشمس #الضوء_المرئي الذي تتراوح اطواله الموجية
بين( 400nm - 700nm) على جزيئات الهواء التي اقطارها d تقارب معدل الطول الموجي مكونات الضوء المرئي أي أن ( d ≤ λ ) فان الاطوال الموجية القصيرة من ضوء الشمس (الضوء الازرق🔹) يستطار بمقدار أكبر من الأطوال الموجية الطويلة (الضوء الأحمر♦️) لذلك عندما نظر إلى السماء نحو الأعلى فإننا نراها زرقاء بسبب استطارة الضوء الأزرق.
🤍ج//
👈الشعاع المنعكس يكون مستقطبا استوائيا كليا
👈الشعاع المنكسر يكون مستقطبا استوائيا جزيئا
👈الزاوية بين الشعاع المنعكس والشعاع المنكسر قائمه
👈العلاقة بين زاوية الاستقطاب (θp)ومعامل انكسار الوسط (n) تعطئ بالعلاقة الاتية↙️
(n = tan θp)
💙س// ما المقصود بظاهرة الاستطارة؟
🤍 ج// هي ظاهرة حيود موجات الضوء بواسطه جسيمات اقطارها تقارب الطول الموجي للضوء المرئي الساقط عليها.
💙س//ما سبب رؤية السماء زرقاء من على سطح الارض🌍 وبلا نجوم⭐️؟
🤍ج//بسبب حدوث ظاهره الاستطارة (تشتت الالوان) وذلك بسبب وجود الغلاف الجوي.
💙س// ما سبب زرقة السماء عندما تكون الشمس فوق الافق نهارا ؟
🤍ج// سبب ذلك يعود الى ظاهرة الاستطارة في الضوء. فعند سقوط ضوء الشمس #الضوء_المرئي الذي تتراوح اطواله الموجية
بين( 400nm - 700nm) على جزيئات الهواء التي اقطارها d تقارب معدل الطول الموجي مكونات الضوء المرئي أي أن ( d ≤ λ ) فان الاطوال الموجية القصيرة من ضوء الشمس (الضوء الازرق🔹) يستطار بمقدار أكبر من الأطوال الموجية الطويلة (الضوء الأحمر♦️) لذلك عندما نظر إلى السماء نحو الأعلى فإننا نراها زرقاء بسبب استطارة الضوء الأزرق.
💙س//علل: ظهور قرص الشمس🌞بلون الضوء الاحمر عند شروق الشمس وعند غروبها؟
🤍ج// بسبب قلة استطارة اللون الاحمر حيث شدة الاستطارة تتناسب عكسيا مع الاس الرابع للطول الموجي
💙س// علامَ تعتمد شدة الاستطارة؟
🤍ج//تعتمد على الاس الرابع للطول الموجي وتتناسب معه عكسيا (Ｉ∝ 1/λ⁴ )
💙س// اي من الاطوال الموجية للضوء الابيض يستطار بنسبة اكبر؟وايهما يستطار بنسبة اقل ولماذا؟
🤍ج//الضوء الازرق 🔹يستطار بنسبه اكبر لان الطول الموجه له قصير والضوء الاحمر♦️ يستطار بنسبه اقل لان الطول الموجي له طويل، لان شدة الاستطارة تتناسب عكسيا مع الاس الرابع للطول الموجي.
💙س//علل: تستطار موجات الضوء القصيرة بنسبة اكبر من موجات الضوء الطويلة؟
🤍ج// لأن شدة الاستطارة تتناسب عكسيا مع الأس الرابع للطول الموجي للضوء المستعمل↙️
(Ｉ∝ 1/λ⁴ )
🤍ج// بسبب قلة استطارة اللون الاحمر حيث شدة الاستطارة تتناسب عكسيا مع الاس الرابع للطول الموجي
💙س// علامَ تعتمد شدة الاستطارة؟
🤍ج//تعتمد على الاس الرابع للطول الموجي وتتناسب معه عكسيا (Ｉ∝ 1/λ⁴ )
💙س// اي من الاطوال الموجية للضوء الابيض يستطار بنسبة اكبر؟وايهما يستطار بنسبة اقل ولماذا؟
🤍ج//الضوء الازرق 🔹يستطار بنسبه اكبر لان الطول الموجه له قصير والضوء الاحمر♦️ يستطار بنسبه اقل لان الطول الموجي له طويل، لان شدة الاستطارة تتناسب عكسيا مع الاس الرابع للطول الموجي.
💙س//علل: تستطار موجات الضوء القصيرة بنسبة اكبر من موجات الضوء الطويلة؟
🤍ج// لأن شدة الاستطارة تتناسب عكسيا مع الأس الرابع للطول الموجي للضوء المستعمل↙️
(Ｉ∝ 1/λ⁴ )