ما هو المقصود بالتفكير الكلي؟

انكسار الضوء - تحتاج هذه المعرفة المسبقة

ينتشر الضوء في خط مستقيم عندما "لا يتم وضع أي شيء في طريقه". أفضل مثال على ذلك ليس فقط أشعة الليزر ، ولكن أيضًا أشعة الشمس عبر غابة من الأوراق.

• ومع ذلك ، إذا دخل الضوء إلى وسط آخر (شفاف) ، سواء كان ماءًا أو زجاجًا أو ماسًا ، يتغير اتجاه انتشار شعاع الضوء.
• من المحتمل أن تكون جميعًا على دراية بالتجربة المدرسية المصاحبة حيث "انحنى" شعاع من الضوء عندما ينتقل من الهواء إلى الزجاج أو الماء. وربما رأيت هذه الظاهرة على ساقيك في المياه الضحلة.
• بالمناسبة ، يكمن السبب المادي لهذا الانكسار في السرعة التي ينتشر بها الضوء في المواد المختلفة. لذلك فهو أبطأ في الماء (ومعظم الأكواب) منه في الهواء أو في الفراغ.
• بالمناسبة ، عندما يكون شعاع الضوء عازمًا ، فإن زاوية أصغر عند نقطة الوقوع - هذه هي أفضل طريقة لفهم قانون الانكسار (المصوغ رياضيًا).


الزاوية الحرجة - شرح بسيط

الزاوية الحرجة هي كمية مرتبطة بظاهرة الانعكاس الكلي. …

انعكاس كامل - هذا ما يعنيه

• الآن قم بتحويل مسار الضوء في عين عقلك: يجب أن ينتقل شعاع الضوء من الماء إلى الهواء ، على سبيل المثال من الإضاءة في حوض السمك أو حمام السباحة.
• وكعكس لقانون الانكسار الموصوف ، تزداد "زاوية الالتواء".
• الآن قم بزيادة الزاوية التي يخرج عندها الضوء من الماء تدريجيًا.
• في مرحلة ما ، ستصل إلى حالة حدودية ملفتة للنظر: لا يمر شعاع الضوء في الهواء المجاور ، بل ينتقل إلى الفرش على طول سطح الماء.
• إذا اخترت شعاعًا ضوئيًا أكثر ميلًا ، فلن يعد بإمكانه ترك الماء وينعكس على الواجهة. هذه الحالة بالضبط يفهمها مصطلح "انعكاس كامل".
• يكون الانعكاس الكلي ممكنًا فقط إذا أراد الضوء أن ينتقل من مادة أكثر كثافة (بصريًا) مثل الماء أو الزجاج إلى مادة أرق (بصريًا) مثل الهواء أو الغازات الأخرى. من زاوية حرجة معينة ، لم يعد هذا ممكنًا ، ويحدث الانعكاس الكلي في الواجهة.
• يمكن العثور على أحد أهم التطبيقات للانعكاس الكلي في أدلة الضوء أو كابلات الألياف البصرية. في مثل هذه الكابلات ، يمكن نقل المعلومات عبر مسافات طويلة باستخدام ضوء الليزر ، حيث لا يمكن للضوء (أو بالكاد) أن يترك الموصل بسبب الانعكاس الكلي. تستخدم المناظير أيضًا في الطب.