كيف تكون زاوية السقوط في الانعكاس المنتظم

في الانعكاس المنتظم تكون زاوية السقوط

مساوية لزاوية الانعكاس .

ويمكن تسميته بالانعكاس المرآوي، وتكون فيه الأشعة متوازية وتنعكس متوازية أيضًا، وهذه الحالة هي حالة الانعكاس المنتظم التي تختلف عن الانعكاس غير المنتظم التي تسقط الأشعة فيه بشكل متوازية وتنعكس بشكل غير متوازية

الانعكاسية هي أن الشعاع الضوئي الذي انعكس أو انكسر سيعود من حيث أتى، أي أنه سيرجع إلى مساره الأصلي، وأي قيمة لزاوية السقوط ترتبط بظهور قيمة معينة لزاوية الانكسار، اي أن هناك علاقة ربط قوية بين زاوية السقوط وزاوية الانكسار تفسر بالكثير من العلاقات الرياضية التي وضعها العلماء، أحدها هو قانون سنيل.

ببساطة إذا اصطدم شعاع ضوئي بسطح فاصل بين وسطين شفافين وأدى ذلك لاختلاف سرعة الضوء بينهما، فإن الشعاع الساقط سوف ينقسم إلى شعاع منعكس وشعاع منكسر، وقانون الانعكاس ينص على أن زاوية الانعكاس تساوي زاوية السقوط، وأن الشعاع المنكسر سوف يقع في نفس مستوى السقوط، ونسبة جيب زاوية الانكسار على جيب زاوية السقوط ثابتة وفقًا لقانون سنيل في انكسار الضوء وانعكاسه.

لفهم زوايا السقوط في الانعكاس المنتظم وغير المنتظم يجب في البداية فهم المعلومات الأساسية المتعلقة بهذا الأمر

أولًا: الانعكاس هو ببساطة ارتداد الضوء على سطح عاكس

الشعاع الساقط: هو الشعاع الذي ينزل من المصدر إلى السطح العاكس

الشعاع المنعكس: هو الشعاع الذي يرتد من السطح العاكس

العمود المقام: هو عمود يوضع على نقطة سقوط الأشعة الضوئية

زاوية السقوط: هي الزاوية بين الشعاع الساقط والعمود على نقطة سقوط الشعاع

زاوية الانعكاس: هي الزاوية بين الشعاع المنعكس وبين العمود على نقطة السقوط

قانون الانعكاس الأساسي: زاوية السقوط = زاوية الانعكاس

المعلومات الأساسية فيما يخص الانعكاس والسقوط هي أن الشعاع الساقط والشعاع المنعكس يشكل زاويتين في موقع السقوط:

الزاوية التي تتشكل بين الشعاع الساقط وبين العادي في نقطة السقوط تسمى بزاوية السقوط

الزاوية التي تتشكل بين العادي وبين الشعاع المنعكس في نقطة السقوط تسمى زاوية الانعكاس

في الانعكاس المنتظم تكون زاوية السقوط مساوية لزاوية الانعكاس، ومن ذلك يمكننا أن نحل الكثير من الأمثلة على هذا المنوال

أمثلة على زاوية السقوط في الانعكاس المنتظم

قبل حل الأمثلة حول

زاوية السقوط

في الانعكاس المنتظم، يجب أن نعرف ما هو تعريف زاوية السقوط أو ماهيته، فزاوية السقوط هي الزاوية بين الشعاع على السطح والخط المتعامد على السطح في نقطة الوقوع، ويطلق عليه اسم العادي، أما الزاوية التي تتشكل بين الخط العادي وبين الشعاع المنعكس في موقع السقوط يطلق عليها اسم زاوية الانعكاس

والأمور الأساسية الاخرى لحل أي مسألة في الانعكاس هي:

• الشعاع الضوئي الذي يسقط على السطح هو شعاع السقوط
• الشعاع الذي ينعكس على السطح هو الشعاع المنعكس
• النقطة التي يسقط بها الضوء ويصل إلى السطح هي نقطة السقوط
• الخط العمودي على نقطة السقوط يسمى الخط العادي

ليكن لدينا شعاع ضوئي منعكس على سطح أملس ويشكل زاوية 10 درجة مع السطح

• ما هي زاوية السقوط
• ما هي زاوية الانعكاس

الحل: هو أن زاوية السقوط والانعكاس

• الزاوية بين الخط العادي والسطح دائمًا ما تكون 90 درجة، وشعاع الضوء الساقط يشكل 10 درجة مع السطح، لذلك تكون زاوية السقوط هي 90-10= 80 درجة
• من قانون الانعكاس، نستنتج أن زاوية السقوط تساوي زاوية الانعكاس، لذلك تكون زاوية الانعكاس هي 80 درجة فقط.

مثال آخر: لدينا الشعاع الساقط يشكل زاوية مع السطح 56 درجة

• زاوية السقوط تساوي: 90-56= 34 درجة
• من قانون الانعكاس: نعلم أن زاوية السقوط تساوي زاوية الانعكاس لكن الانعكاس غير منتظم في هذا المثال: 90- 34= 56
• الزاوية التي يشكلها الخط المنعكس مع الاشعة المنعكس هي: 34+34= 68

العلاقة بين زاوية السقوط وزاوية الانعكاس في الانعكاس المنتظم

عندما يمر الشعاع الضوئي من وسط لآخر، يتم تشتيت الضوء، وهذه الظاهرة تعرف باسم انعكاس الضوء، هذه الظاهرة التي تتواجد بشكل كبير في كل شيء حولنا، مثل انعكاس أشعة الشمس على ورقة أو كتاب تتألف من عناصر عديدة، وهذه العناصر هي:

• الشعاع الساقط
• الشعاع المنعكس
• العادي
• نقطة الانعكاس

الزاوية التي تتشكل في نقطة الوقوع بين الشعاع الساقط والعادي هي زاوية السقوط، أما الزاوية التي تتشكل بين الشعاه المنعكس والعادي هي زاوية الانعكاس، ويتم الربط بين زاوية الانعكاس وزاوية السقوط من خلال قانون سنيل، وهو أن نسبة جيب زاوية الانكسار إلى جيب زاوية السقوط ثابتة دائمًا

في الانعكاس المنتظم، تكون زاوية السقوط مثل زاوية الانعكاس لأن الضوء يختار أصغر طريق للوصول إلى الوجهة التي يريدها، لهذا تكون زاوية السقوط مماثلة لزاوية الانعكاس، وهذه الظاهرة تشاهد في انعكاس

الشعاع الضوئي

من سطح الطائرة.

مثال توضيحي عن الانعكاس المنتظم: ليكن لدينا شعاع ضوئي منعكس على سطح أملس ويشكل زاوية 30 درجة مع السطح

• ما هي زاوية السقوط التي يصنعها الشعاع الساقط مع السطح؟
• ما هي زاوية الانعكاس التي يصنعها الشعاع الساقط مع السطح؟

الحل: هو أن زاوية السقوط والانعكاس تحسب من خلال العلاقات التالية:

• الزاوية بين الخط العادي والسطح دائمًا ما تكون 90 درجة، وشعاع الضوء الساقط يشكل 30 درجة مع السطح، لذلك تكون زاوية السقوط هي 90-30 = 60 درجة
• من قانون الانعكاس، نستنتج أن زاوية السقوط تساوي زاوية الانعكاس، لذلك تكون زاوية الانعكاس هي 60 درجة فقط. [1] [2] [3]