بحث عن انعكاس الضوء

بحث عن انعكاس الضوء

ما هو انعكاس الضوء

تعريف انعكاس الضوء

الضوء

 يعتبر الضوء من العناصر الأساسية للعديد من العمليات الحيوية في حياتنا، فهو الأساس لعملية التمثيل الضوئي في النباتات لصنع الغذاء اللازم لها، وهو العنصر المهم حتى تحدث عملية الرؤية لدى الكائنات الحية، بالإضافة إلى استغلال الإنسان له في تحويل الطاقة الضوئيّة إلى عدّة أنواع من الطاقة الأخرى مثل الطاقة الكهربائية كما هو الحال في الخلايا الشمسيّة، وللضوء خصائص عدّة وهي الانكسار، والانعكاس، والانتشار

تعريف الانعكاس

 يعد انعكاس الضوء مصطلحاً فيزيائياً متعلقاً بارتداد الموجات المشكّلة للضوء والفوتونات الخاصّة به، وتحدث عملية الانعكاس عند اصطدام أشعة الضوء بوسط لا يسمح لها بالمرور ويجبرها على تغيير مسارها إلى الجهة المعاكسة.

قياس زاوية الانعكاس

حسب قانون الانعكاس فإن زاوية السقوط متساوية بشكلٍ تام مع زاوية الانعكاس، ويتم قياسها بإسقاط خط عمودي على السطح الذي يعكس الضوء، ويتم قياس زاوية السقوط إما باستخدام قانون فيثاغوروس، أو أدوات القياس المختلفة.

أهمية انعكاس الضوء

 يستخدم انعكاس الضوء في الكثير من مجالات الحياة ومن أشهرها:

ما قام به أرخميدس عند عكس الضوء باستخدام مرآة وتركيزه على أشرعة السفن مما أدى إلى حرقها. ارتداد الصور على المرايا، فعند الوقوف أمام مرآة فإن خطوط الضوء التي تسقط على سطح المرآة تنعكس بشكل كامل، وتدخل إلى مركز الإبصار لدى الإنسان، وبالتالي يستطيع رؤية نفسه كأن المرآة ترسم صورة كاملة عنه. استخدام أشعة الضوء في التصوير، فيركز المصورون على كمية الضوء الساقطة على الجسم المراد تصويره، ومدى انعكاس الضوء على الكاميرا، وخصوصاً عند التصوير الليلي، فيسعى المصور إلى إدخال أكبر كمية من الضوء المنعكس على الجسم إلى الكاميرا حتى يحصل على الصورة المثالية. يستخدم انعكاس الضوء في قياس المسافات بين الأجسام، وأشهرها قياس المسافات بين الكواكب والأجرام السماوية، حيث تقاس المسافات بين الكواكب بالسنوات الضوئية، أي مدة سفر الضوء من كوكب إلى آخر وانعكاسه، ويتم هذا القياس باستخدام آلات دقيقة جداً.

 عوامل انعكاس الضوء

 ينعكس الضوء عن الأجسام الملساء والتي لا تسمح بالضوء بالمرور من خلالها مثل المرآة، وكلما كان سطح الجسم أملساً أكثر زادت كمية الضوء المنعكس عنه. يلعب لون الجسم الساقط عليه الضوء دوراً كبيراً في عملية الانعكاس، فعند سقوط الضوء على اللون الأبيض فإن أغلب الضوء ينعكس إلى الجهة المعاكسة، ولكن عند سقوط الضوء على اللون الأسود فإنه يُمتص بشكل كامل وهذا ما يحدث عند سقوط الضوء على السخانات الشمسية حيث يتحول الضوء إلى طاقة حرارية تستخدم في تسخين المياه.

خصائص الضوء

 و للضوء العديد من الخصائص منها قدرته على الإنعكاس و الإنكسار ، في هذا المقال سنتطرق للحديث عن خاصية الإنعكاس للضوء فقط ، لكن في البداية ما هو الإنعكاس ؟

إنعكاس الضوء

 الإنعكاس عادة يحصل للأمواج سواء أكانت صوتية أو راديوية أو ضوئية ، و هو عبارة عن اإرتداد الموجات بزاوية معينة ( تسمى زاوية الإنعكاس ) عن سطح معين . أما بالنسبة لإنعكاس الضوء فهو عبارة عن تغير إتجاه مقدمة الموجة الضوئية عند إصطدامها بسطح عاكس بحيث تسقط الموجة الضوئية على السطح العاكس بزاوية معينة ( زاوية السقوط ) و من ثم ترتد عنه بزاوية (زاوية الانعكاس ) ، و لكن يجب التنويه هنا ان زاوية السقوط و زاوية الانعكاس يجب ان تكونا متساويتان (و ذلك حسب قانون الانعكاس ) .

كيفية قياس زوايا الإنعكاس

و يمكننا قياس زاويتي السقوط و الانعكاس من خلال وضع عمود بزاوية قائمة على السطح العاكس بحيث يفصل بين الشعاع الساقط و الشعاع المنعكس ، و يتم قياس زاوية السقوط بين الشعاع الساقط و العمود ، و كذلك الأمر بالنسبة لزاوية الإنعكاس ، فإننا نقوم بقياسها بين الشعاع المنعكس و العمود القائم .

أهمية إنعكاس الضوء

وإنعكاس الضوء هو أمر ضروري ، فهو الذي يجعل العين ترى الأجسام من حولها ، فإذا كان مصدر الأشعة الضوئية صادراً من الهواء و كان الوسط وراء السطح الفاصل شفاف ؛ فإن الأشعة المرتدة للعين تبدو للشخص الناظر كأنها صادرة من ذلك الوسط الشفاف ، فيرى صورة الاشياء و كأنها داخل ذلك الوسط ، و من الأمثلة على ذلك رؤية الشخص لنفسه في المرآة ، و رؤية جبل أو بحيرة قريبة ، و كلما كانت مصقولية السطح العاكس أكثر كلما كانت الصورة المتكونة للناظر أكثر وضوحاً. عادة عندما يسقط الضوء من مسافات كبيرة ، فإنه يكون عرضة للتعرجات ، و بالتالي تبدو للناظر أن الأشعة لا تنعكس بشكل متوازي، ولكن في الحقيقة زاوية السقوط تساوي زاوية الإنعكاس ، حيث أنه في المناطق المتعرجة تتغير زاوية السقوط مما يؤدي إلى تغير زاوية الإنعكاس فتبدو الأشعة كلية غير متوازية. كما أن الضوء ينعكس عن جميع الأجسام سواء أكانت شفافة أو معتمة ، لكن الصور لا تتكون إلا داخل الأوساط الشفافة فقط و ذلك لأن اللون الأبيض في الأجسام الشفافة هو الذي يساعدها على عكس الضوء بشكل كبير ، لأنه أكثر الألوان التي تعمل على عكس الضوء.

ما هو انعكاس الضوء

انعكاس الضوء هو انحراف معين لأشعة الضوء، الذي يعد جوهر الحياة على الكرة الأرضية وهو أحد أشكال الطاقة الطبيعية، إضافة إلى أنه الجزء المرئي من الطيف الكهرومغناطيسي، وللضوء العديد من الفوائد التي تعود بالنفع على الأرض وعلى البشرية ومن بين هذه الفوائد أنه يسهم في صنع الغذاء للنباتات من خلال عملية البناء الضوئي، ويضفي جمالاً على الأجسام والمناظر، من أهم فوائد الضوء أنه يجعلنا نُبصر الاشياء من خلال ما يسمى انعكاس الضوء.

 مصادر الضوء:

 مصادر طبيعية كالشمس والنجوم ومصادر اخرى للطاقة، وليس للإنسان تدخل في عملها. مصادر صناعية وهي أدوات من صنع الإنسان تحول الطاقة من كهربائية أو حرارية أو كيميائية إلى طاقة ضوئية, كالشمعة والمصباح.

خصائص الضوء

 يمتاز الضوء بالعديد من الخصائص، ومن بين مما يلي: الضوء يسير في خطوط مستقيمة فينتقل الضوء في الوسط الشفاف المتجانس الواحد بخطوط مستقيمة على شكل شعاع ضوئي. ينتقل الضوء في الفراغ و في جميع الأوساط ولا يحتاج لوسط مادي ينتقل من خلاله. يمتاز الضوء بخاصية استقلال الأشعة أي أنه إذا تقاطع شعاعين ضوئيين مع بعضهما فهو لا يؤثر أي منهما في الآخر، بل يبقى كل شعاع يسير في مساره. سرعة الضوء ثابتة في الوسط المتجانس وتختلف سرعة الضوء من وسط لآخر. حيث ينتقل الضوء في الفراغ بسرعة 300 ألف كم/ث بينما تبلغ سرعته في الماء 225 ألف كم/ث. يمتاز الضوء ببعض الخصائص الأخرى كالانعكاس والإنكسار والحيود والتداخل.

انعكاس الضوء

 هو ارتداد الأشعة الضوئية عن سطوح الأجسام الساقطة عليها. لعل ما يجعلنا نبصر الأشياء هو انعكاس الأشعة الضوئية عن الأجسام إلى بؤبؤ العين. ثم تتكون الصورة على شبكية العين. يتم تحليلها في الدماغ. قد يكون انعكاس الضوء منتظماً (إذا سقط الضوء على أسطح ملساء أو مصقولة). قد يكون غير منتظم (إذا سقط الضوء على اسطح خشنة أو فيها نتوءات).

قوانين انعكاس الضوء

  قانون الانعكاس الأول : ينص على أن (الشعاع الساقط والشعاع المنعكس والعمود المقام بينهما على السطح العاكس من نقطة السقوط جميعها تقع في مستوى واحد)

 قانون الانعكاس الثاني : ينص على أن (زاوية السقوط تساوي زاوية الانعكاس) وتنطبق هذه القوانين على الانعكاس بنوعيه سواء كان انعكاس منتظم أو انعكاس غير منتظم.

تطبيقات على انعكاس الضوء 

جهاز البريسكوب هو جهاز يعتمد على ظاهرة انعكاس الضوء، فيتكون الجهاز من أنبوبين طويلين يوضع على زاوية كل أنبوب مرآة مستوية تصنع زاوية مقدارها 45 درجة مع بداية الأنبوب و أبرز استخدامات هذا الجهاز يستخدم كجهاز مرقبة في الغواصات حيث يستطيع الجنود داخل الغواصة رؤية كل ما يحدث فوق سطح الماء وهم تحت الماء.

 الآلياف البصرية تتكون من مجموعة من الأنابيب الرفيعة جداً التي تتكون من الزجاج النقي، تستعمل في مجالات مختلفة كالطب والاتصالات.