ورقة تدريب الدرس: الزاوية الحرجة للانعكاس الداخلي الكلي الفيزياء

في ورقة التدريب هذه، سوف نتدرَّب على إيجاد العلاقة بين مسارات الأشعة الضوئية المنكسِرة والمنعكِسة انعكاسًا داخليًّا كليًّا، ومعاملات انكسار الأوساط التي تنتقل فيها.

س١:

أيُّ المعادلات الآتية توضِّح بطريقة صحيحة العلاقة بين الزاوية الحرجة 𝜃 للانعكاس الداخلي الكلي لشعاع ضوء، ومعامل الانكسار 𝑛 للمادة التي ينتشر خلالها الضوء، ومعامل انكسار المادة 𝑛 التي ينعكس الضوء عن سطحها؟

  • أsin𝜃=𝑛𝑛
  • بsin𝜃=𝑛𝑛
  • ج𝜃=𝑛𝑛
  • د𝜃=𝑛𝑛sin
  • هsinsin𝜃=𝑛𝑛

س٢:

ما قياس الزاوية الحرجة لشعاع ضوء يتحرَّك خلال ماء معامل انكساره 1.33، ويسقط على سطح الماء الذي يعلوه هواء معامل انكساره 1.00؟ أجب مقربًا إجابتك لأقرب درجة.

س٣:

ما الزاوية الحرجة لشعاع ضوئي ينتقل في ماء مُعامِل انكساره 1.33 ساقطًا على سطح الماء الذي يعلوه ثلج مُعامِل انكساره 1.31؟ قرِّب إجابتك لأقرب درجة.

س٤:

تتبع الأشعة الضوئية المسارات الموضَّحة في الشكل بين المواد التي معامل انكسارها 𝑛، 𝑛، 𝑛. يوضِّح الشكل ثلاثة مسارات للأشعة الافتراضية (الشعاع I، والشعاع II، والشعاع III) المنبعثة من المادة التي معامل انكسارها 𝑛 إلى المادة التي معامل انكسارها 𝑛.

أيٌّ من 𝑛، 𝑛، 𝑛 أكبر معامل انكسار؟

  • أ𝑛
  • ب𝑛
  • ج𝑛

أيٌّ من 𝑛، 𝑛، 𝑛 أصغر معامل انكسار؟

  • أ𝑛
  • ب𝑛
  • ج𝑛

أيٌّ من الشعاع I، والشعاع II، والشعاع III يوضِّح بشكل صحيح المسار الذي سيتبعه الضوء؟

  • أالشعاع I
  • بالشعاع III
  • جالشعاع II

س٥:

تنتقل أشعة ضوئية عَبْرَ طبقة من الكيروسين تطفو على سطح الماء الذي مُعامِل انكساره 1.33. تنعكس الأشعة الضوئية الساقطة على السطح الفاصل بين الكيروسين والماء بزاوية 16.9 أو أقلَّ من السطح انعكاسًا داخليًّا كليًّا. ما مُعامِل انكسار الكيروسين؟ قرِّب إجابتك لأقرب منزلتين عشريتين.

س٦:

قياس الزاوية الحرجة للانعكاس الداخلي الكلي عن سطح فاصل بين وسطين يساوي 30. مُعامِل انكسار الوسط الذي ينعكس الضوء عن سطحه يساوي 1.1. ما الفرق بين مُعامِل انكسار الوسط الذي ينعكس الضوء عن سطحه، ومُعامِل انكسار الوسط الذي ينتشر خلاله الضوء قبل انعكاسه؟

س٧:

يوضِّح الشكل شعاعًا ضوئيًّا ينتقل من المادة I إلى المادة II بالزاوية 𝜃 مع السطح الفاصل بين المادتين. يمر الشعاع عبر السطح الفاصل بين المادة II والمادة III. عندما تزيد الزاوية 𝜃 عن الزاوية 𝜃، ينتقل الشعاع الضوئي إلى المادة III. أوجد الزاوية 𝜃، لأقرب درجة.

س٨:

تتبع الأشعة الضوئية المسارات الموضَّحة في الشكل. أوجد الفرق بين الزاويتين 𝜃 و𝜃. قرِّب إجابتك لأقرب درجة.

س٩:

ينتشر شعاع ضوئي من أحد طرفَيْ كبل ألياف ضوئية إلى الطرف الآخَر، كما هو موضَّح بالشكل. عند منتصف المسافة بين طرفَي الكبل، يسقط الشعاع على السطح الفاصل بين قلب الكبل وغلافه العاكس بزاوية أكبر من الزاوية الحرجة بقدر مهمل.

كم نانو ثانية يستغرق الشعاع ليمرَّ من أحد طرفَيْ كبل الألياف الضوئية إلى طرفه الآخَر؟

إذا وُضِع كبل مثل الكبل الموضَّح حول سطح الكرة الأرضية، وانتشر شعاع الضوء عبره، منعكسًا، كما هو موضَّح بالشكل، فكم مرة في الثانية يمرُّ شعاع الضوء عبر طول الكبل كله؟ اعتبر 6‎ ‎370 km قيمة نصف قطر الأرض. أجب لأقرب منزلتين عشريتين.

س١٠:

احسب الزاوية الحرجة لشعاع ضوئي يمر عَبْرَ قطعة زجاج إلى الهواء، علمًا بأن زاوية الانكسار تساوي 29 عندما يسقط الشعاع الضوئي من الهواء على سطح قطعة الزجاج بزاوية سقوط تساوي 45.

  • أ43
  • ب29
  • ج46
  • د37

يتضمن هذا الدرس ٣٠ من الأسئلة الإضافية للمشتركين.

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