فيزياء

البصريات - الأساسيات


الضوء - السلوك والمبادئ

ال ضوءأو الضوء المرئي كما يتميز جسديا ، هو شكل من أشكال الطاقة المشعة. إنه العامل المادي الذي يعمل على الأعضاء البصرية وينتج عنه الإحساس بالبصر.

لمعرفة المزيد ...

الطاقة المشعة هي تلك التي تنتشر في شكل موجات كهرومغناطيسية ، بما في ذلك الموجات الراديوية ، والتلفزيون ، وأفران الميكروويف ، والأشعة السينية ، وأشعة جاما ، والرادار ، والأشعة تحت الحمراء ، والإشعاع فوق البنفسجي ، والضوء المرئي.

واحدة من خصائص الموجات الكهرومغناطيسية هي سرعة انتشارها ، والتي في فراغ لها قيمة حوالي 300 ألف كيلومتر في الثانية ، أي:

قد تكون هذه القيمة مخفضة في وسائط أخرى غير الفراغ ، كونها أبطأ سرعة حتى الآن تقاس لمثل هذه الموجات عند عبور مركب يسمى بوز اينشتاين المكثفات، ثبت في تجربة حديثة.

يتميز الضوء الذي نراه بتكراره الذي ينطلق من (الأحمر) إلى (البنفسج). هذا النطاق هو الأكثر انبعاثًا للشمس ، وبالتالي فإن الأعضاء المرئية لجميع الكائنات الحية تتكيف معها ، ولا يمكن رؤيتها خارجها ، مثل الأشعة فوق البنفسجية والأشعة تحت الحمراء.

أقسام البصريات

البصريات الفيزيائية: يدرس الظواهر البصرية التي تتطلب نظرية حول طبيعة الموجات الكهرومغناطيسية.

البصريات الهندسية: يدرس الظواهر البصرية التي تهم المسارات التي يتبعها الضوء. يعتمد على مفهوم شعاع الضوء والقوانين التي تنظم سلوكه. تقتصر الدراسة بالمدرسة الثانوية على هذا الجزء من البصريات فقط.

مبادئ

أشعة الضوء

هم التمثيل الهندسي لمسار الضوء ، مما يشير إلى اتجاهه واتجاه انتشاره. على سبيل المثال ، في مصدر نقطة تنبعث أشعة الضوء اللانهائية ، على الرغم من أن القليل منها فقط يصل إلى مراقب.

يتم تمثيل شعاع الضوء بواسطة مقطع خط موجه في اتجاه الانتشار.

شعاع الضوء

إنها مجموعة من أشعة الضوء اللانهائية ؛ يمكن أن يكون شعاع الضوء:

  • المتقاربة مدبب: تتقارب أشعة الضوء إلى نقطة ما ؛

  • متباينة مدبب: أشعة الضوء تتباعد من نقطة ؛

  • أسطواني متوازي: أشعة الضوء موازية لبعضها البعض.

مصادر الضوء

كل ما يمكن اكتشافه من قبل أعيننا ، وغيرها من أدوات تثبيت الصور مثل الكاميرات ، هو الضوء من الأجسام المضيئة التي تنعكس بشكل منتشر من قبل الهيئات من حولنا.

مصدر الضوء هو كل الأجسام التي يمكن تلقي الضوء منها ، والتي قد تكون مصادر أولية أو ثانوية.

  • المصادر الأولية: وتسمى أيضًا الأجسام المضيئة ، وهي أجسام تنبعث منها ضوءها الخاص ، مثل الشمس والنجوم وشعلة الشمعة ومصباح كهربائي ، ...
  • المصادر الثانوية: تُسمى أيضًا الأجسام المضيئة ، وهي الأجسام المرسلة للضوء التي تتلقاها من مصادر أخرى ، مثل القمر والكواكب والسحب والأشياء المرئية التي ليس لها ضوء خاص بها ، ...

بالنسبة لأبعادها ، يمكن تصنيف الخط على النحو التالي:

  • نقطة أو نقطة: مصدر بدون أبعاد كبيرة تنبعث منه أشعة الضوء اللانهائية.

  • واسعة: خط ذو أبعاد كبيرة فيما يتعلق بالبيئة.

يستمر بعد الإعلان

وسائل نشر الضوء

تتصرف وسائط المواد المختلفة بشكل مختلف عندما تعبرها أشعة الضوء ، بحيث يتم تصنيفها إلى:

نصف شفاف

إنها وسيط بصري يسمح بالانتشار المنتظم للضوء ، أي أن المراقب يرى جسمًا بوضوح من خلال الوسيط. أمثلة: الهواء ، الزجاج العادي ، السيلوفان ، إلخ ...

شبه شفافة

إنه وسيط بصري لا يسمح إلا بالانتشار غير المنتظم للضوء ، أي أن المراقب يرى الكائن من خلال الوسيط ، ولكن بدون حدة.

نصف مبهمة

إنه وسيط بصري لا يسمح بانتشار الضوء ، أي أنه لا يمكن رؤية كائن من خلال الوسيط.