قوانين فيزياء ٣ الفصل الأول |

يتم عرض قوانين فيزياء ٣ الفصل الأول “أساسيات الضوء” المنهج السعودي. و هذه القوانين تخص التدفق الضوئي و الإستضاءة و قانون مالوس و دوبلر. بإستخدام القوانين يمكنك حل معظم المسائل في الفصل الأول.

المصطلحات و القوانين في الفصل الأول فيزياء ٣ تركز على طبيعة الضوء و ماهيته و كيفية قياس التدفق الضوئي و شدة الضوء و الإستقطاب.

التدفق الضوئي

كلما ذادت المسافة قلت الشدة (قانون التربيع العكسي)

الاستضاءة فيزياء 3

الاستضاءة (E) هي التدفق الضوئي لكل وحدة مساحة (واحد متر مربع)

تقاس بوحدة لوكس lx أو لومن لكل متر مربع Im/m²
الاستضاءة بفعل مصدر ضوء نقطي تتناسب عكسياً مع مربع المسافة $E \alpha \frac{1}{r^2}$
الاستضاءة بفعل مصدر ضوء نقطي تتناسب طرديا مع التدفق الضوئي $E \alpha P$

قانون الاستضاءة E

$E =\frac{P}{4 \pi r^2}$

قانون مالوس فيزياء 3

استخدام مرشّحي استقطاب لاستقطاب الضوء فإن شدة الضوء الخارج من المرشّح الأخير (الثاني) I₂ تعتمد على الزاوية بين محوري الاستقطاب لمرشحي الاستقطاب $\theta$ .

$I_2 = I_1 cos^2 \theta$

حيث I₁ هي شدة الضوء الخارج من المرشّح الأول و الساقط على الثاني.

الموجات الكهرومغناطيسية

يعد الضوء المرئي نطاق ضيق في الطيف الكهرومغناطيسي. حيث يتكون الضوء من سبعة ألوان للطيف و تتفق مع بعضها في السرعة و تختلف في التردد و الطور الموجي. يمكن تمييز موجات الضوء المنتقلة خلال الفراغ بدلالة كل من تردّدها f وطولها الموجي $\lambda_0$ وسرعتها هي سرعة الضوء c حيث تكون قيمها في الفراغ c = 3 X 10⁸ m/s .

$\lambda_0 = \frac{c}{f}$

قانون دوبلر

تتعرض موجات الضوء لإزاحة دوبلر ، التي تعتمد على السرعة النسبية v على امتداد المحور بين المراقب ومصدر الضوء. هذه الإزاحة قد يتم وصفها بتغير في التردد f بين المراقب و التردد الحقيقي

$f_{observer} = f (1 \pm \frac{v}{c})$

أو بالفرق في الطول الموجي بين المراقب و مصدر الضوء

$\Delta \lambda = (\lambda_{observer}- \lambda) = \pm \frac{v}{c} \lambda$

خريطة مفاهيم فيزياء 3 اساسيات الضوء.

حل مسائل الإستضاءة

أدخل فقط المعطيات (أثنين من الثلاث خانات).
الإلتزام بالوحدات.

حل مسائل دوبلر

أدخل فقط المعطيات (أثنين من الثلاث خانات).
الطول الموجي للمراقب و المصدر لهم نفس الوحدة.
عند الإقتراب ادخل السرعة بالسالب – و الإبتعاد تكون بالموجب +