الدرس: 6-5 الزاوية الحرجة والانعكاس الكلي الداخلي

الزاوية الحرجة: هي زاوية السقوط في الوسط الأكثف ضوئياً، والتي زاوية انكسارها قائمة (° 90) في الوسط الآخر الأقل منه كثافة ضوئية، وإذا زادت زاوية السقوط في الوسط الأكثف ضوئياً، عن الزاوية الحرجة فإن الأشعة الضوئية سوف لا ينفذ منها أي جزء إلى الوسط الثاني الأقل كثافة، أي لا ينكسر بل تنعكس بأكملها كلياً، داخلياً من السطح الفاصل بين الوسطين. حسب قانونا الانعكاس وتسمى هذه الظاهرة بالانعكاس الكلي.

ما شروط الزاوية الحرجة؟

• أن ينتقل الضوء من وسط ذو كثافة عالية إلى وسط شفاف آخر أقل منه كثافة.
• عندما تكون زاوية الانكسار في الوسط الأكثف ضوئياً تساوي زاوية قائمة (° 90).

ما شروط الانعكاس الكلي؟

• أن ينتقل الضوء من وسط ذو كثافة عالية إلى وسط شفاف آخر أقل منه كثافة.
• عندما تكون زاوية السقوط في الوسط الأكثف ضوئياً أكبر من الزاوية الحرجة.

من قانون سنيل: null.

حيث: n₂ هو الهواء ومعامل انكساره = 1

• null: هي الزاوية الحرجة null.
• null: هي زاوية الانكسار وتساوي ° 90 وعند التعويض عن هذه القيم في قانون سنيل فإن المعادلة أعلاه تكون: null حيث n₁: هو معامل انكسار الوسط.

علل: يتألق الماس بسقوط الضوء عليه؟

لأن الزاوية الحرجة صغيرة جداً حيث تساوي 24.4. وإن معامل انكساره المطلق كبير حوالي 2.42، فالضوء الداخل في الماس يعاني عدة انعكاسات كلية ثم يخرج بعدها إلى عين الناظر مكسباً الماس ذلك البريق المتألق.

تطبيقات الانعكاس الكلي:

• ظاهرة السراب في الضوء.
• الموشور العاكس المستعمل في منظار الغواصات.
• الألياف البصرية.

مثال: إذا علمت أن الزاوية الحرجة (41.1) للضوء المنتقل من مادة شفافة إلى الهواء فما هو معامل الانكسار المطلق لهذه المادة؟ مع العلم بأن 0.657 = °sin41.1.

لدينا العلاقة: null