ملف تدريبي: التشتُّت

في هذا الملف التدريبي، سوف نتدرَّب على حساب تأثير تغيُّر معامل انكسار المواد على الطول الموجي للضوء المنكسر.

س١:

تحتوي حزمة ضوء صغيرة على ضوء طوله الموجي 𝜆=580nm وضوء طوله الموجي 𝜆=550nm. ينفذ الضوء من البوليستيرين إلى الهواء بزاوية قياسها 30 مع السطح الفاصل بين البوليستيرين والهواء. معامل انكسار البوليستيرين للضوء الذي طوله الموجي 550 nm يساوي 1.4930، ومعامل انكسار البوليستيرين يساوي 1.4920 للضوء الذي طوله الموجي 580 nm. اعتبر 1.00029 قيمة معامل انكسار الهواء لكلا الطولين الموجيين.

ما قياس الزاوية التي تفصل بين اتجاهي انتشار الضوء الذي طوله الموجي 580 nm والضوء الذي طوله الموجي 550 نانو متر من حزمة الضوء فور دخولهما الهواء؟

الضوء الذي طوله الموجي 580 nm والضوء الذي طوله الموجي 550 nm من حزمة الضوء المنبعثة يسقطان على سطح عمودي على محور انتشارها. المسافة بين الضوء الذي طوله الموجي 580 nm والضوء الذي طوله الموجي 550 nm من حزمة الضوء عند هذا السطح تساوي 1.00 mm. ما المسافة بين نقطة انبعاث الضوء وهذا السطح؟

س٢:

ينتقل شعاع ضوء طوله الموجي 6.10×10 م من الهواء إلى كوارتز منصهر بزاوية سقوط قياسها 55.0. أوجد قياس الزاوية التي يجب أن يسقط بها شعاع ضوء طوله الموجي 4.70×10 م على زجاج مرصص ليكون له نفس زاوية الانكسار. اعتبر 1.458 قيمة معامل انكسار الكوارتز، واعتبر 1.66 قيمة معامل انكسار الزجاج المرصص.

س٣:

ينتقل شعاع ضوء أبيض من الهواء إلى الماء بزاوية سقوط قياسها 75.0.

ما قياس زاوية انكسار ضوء طوله الموجي 6.60×10 m في الشعاع؟ هذا الضوء أحمر اللون.

ما قياس زاوية انكسار ضوء طوله الموجي 4.10×10 m في الشعاع؟ هذا الضوء بنفسجي اللون.

س٤:

شعاع ضوء، شعاع1، طوله الموجي 660 nm وشعاع ضوء آخَر، شعاع2، طوله الموجي 410 nm، يسقطان على السطح الفاصل بين الهواء وكوارتز مُنصهِر. شعاع ضوء ثالث، شعاع3، طوله الموجي 580 nm وشعاع ضوء رابع، شعاع4، طوله الموجي 470 nm، يسقطان على السطح الفاصل بين الهواء والماس. الفرق في السرعة بين شعاع1 وشعاع2 تتم مُقارَنته بالفرق بين شعاع3 وشعاع4. عند المقارنة بين زوجَي الأشعة، استخدِم القيمة 1.455 لمُعامِل انكسار الكوارتز المُنصهِر لضوء طوله الموجي 660 nm واستخدِم القيمة 1.468 لمُعامِل انكسار الكوارتز المُنصهِر لضوء طوله الموجي 410 nm. استخدِم القيمة 2.417 لمُعامِل انكسار الماس لضوء طوله الموجي 580 nm واستخدِم القيمة 2.444 لمُعامِل انكسار الماس لضوء طوله الموجي 470 nm. أوجد نسبة الفرق بين سرعة شعاع1 وشعاع2 إلى الفرق بين شعاع3 وشعاع4.

س٥:

ضوء طوله الموجي 610 nm يسقط على السطح الداخلي لماسة ذات مُعامِل انكسار 2.415 لذلك الطول الموجي. ضوء طوله الموجي 470 nm ينتشر خلال الماسة ومُعامِل انكسار الماسة لذلك الضوء يساوي 2.444. الماسة محاطة بالهواء. ما الفرق بين الزاوية الحرجة لضوء طوله الموجي 610 nm والزاوية الحرجة لضوء طوله الموجي 470 nm؟

س٦:

شعاع ضوئي ذو لونَيْنِ يتكوَّن من طولين موجيين 610 nm و410 nm ينتقل خلال الكوارتز؛ حيث ينتقل اللونَيْنِ أحدهما موازٍ للآخَر. يسقط الشعاع على السطح الفاصل بين الكوارتز ومادة أخرى بزاوية قياسها 40 مع العمودي على السطح؛ حيث الماء موجود على الجانب الآخَر من السطح. أوجد الفرق بين الزوايا التي يصنعها اتجاه كلٍّ من الطولين الموجيين مع العمودي على السطح أثناء انتقالهما في الماء. استخدِم القيمة 1.456 لمُعامِل انكسار الكوارتز لضوء طوله الموجي 610 nm واستخدِم القيمة 1.332 لمُعامِل انكسار الماء لضوء طوله الموجي 610 nm. استخدِم القيمة 1.468 لمُعامِل انكسار الكوارتز لضوء طوله الموجي 410 nm واستخدِم القيمة 1.342 لمُعامِل انكسار الماء لضوء طوله الموجي 410 nm.

س٧:

ينتقل شعاع ضوء مُكوَّن من لونين الطولان الموجيان لهما 660 nm و470 nm في الهواء؛ بحيث يوازي اللونان أحدهما الآخَر. سقط الشعاع على قطعة مستطيلة من الزجاج الرفيع سُمكها 1.33 cm ومرَّ عَبْرها وخرج إلى الهواء. سقط الشعاع على السطح الزجاجي بزاوية 33.7 مع العمودي على السطح. في نمذجة انتشار اللونين في هذا الشعاع، استخدِم القيمة 1.512 لمُعامِل انكسار الزجاج الرفيع للضوء ذي الطول الموجي 470 nm، والقيمة 1.523 لمُعامِل انكسار الزجاج الرفيع للضوء ذي الطول الموجي 660 nm.

ما زاوية انكسار الضوء ذي الطول الموجي 470 nm؟

ما زاوية انكسار الضوء ذي الطول الموجي 660 nm؟

ما المسافة بين النقطتين اللتين يخرج عندهما اللونان من الزجاج؟

  • أ 2 . 0 0 × 1 0 cm
  • ب 5 . 9 5 × 1 0 cm
  • ج 2 . 6 8 × 1 0 cm
  • د 1 . 1 5 × 1 0 cm
  • ه 3 . 6 5 × 1 0 cm

تستخدم نجوى ملفات تعريف الارتباط لضمان حصولك على أفضل تجربة على موقعنا. معرفة المزيد حول سياسة الخصوصية لدينا.