تمرين 1 تنتشر الموجة الضوئية في الفراغ بسرعة C = 3.108 m / s يتميز الضوء المرئي ،بطيف ترددات موجاته بين القيمتين 1 = 3,75.1014 Hzو 2 = 7,5.1014 Hz -1حدد مجال تغيرات اطوال الموجات للضوء في الفراغ. -2علما ان معامل االنكسار للزجاج n = 1.5حدد مجال تغير اطوال الموجات للضوء المرئي. تمرين 2 يرد شعاع ضوئي على موشور زاويته Aبزاوية ورود iفينبثق بزاوية انبثاق i' = i -1ذكر بقانون ديكارت لالنكسار. -2بين ان A = 2rو D = 2i − A D+ A ) 2 -3اثبت ان A sin 2 التمرين 4 (sin =n )1ننجز تجربة حيود الضوء باستعمال ضوء أحادي اللون تردده . = 4,44.1014 Hzنضع على بعد سنتيمترات من المنبع الضوئي صفيحة بها شق رأسي عرضه ، aنشاهد شكل الحيود على شاشة رأسية توجد على بعد D = 50cmمن الشق .يتكون شكل الحيود من بقع ضوئية توجد وفق اتجاه عمودي على الشق ،تتوسطها بقعة ضوئي مركزية أكثر إضاءة عرضها ( L1 = 6,7.10−1 cm الشكل . ) 1 )1-1ما هي طبيعة الضوء التي تبرزها هذه التجربة ؟ )2-1أوجد تعبير aبداللة C؛ ؛ L1و . Dأحسب . a تحديد قطر خيط نسيج العنكبوت . نضع مكان الشق خيطا رأسيا من نسيج العنكبوت .نقيس عرض البقعة المركزية على الشاشة فنجد . L = 1.0cm 2-1حدد اتجاه البقع المحصل عليها. 2-2حدد قطر dلخيط العنكبوت . التمرين 3 نرسل على الوجه األول لموشور زاويته A=30شعاعا ضوئيا بزاوية ورود . i=30°نعطي معامل االنكسار الموشور n=1,41 )1بتطبيق العالقات المميزة للموشور ،أحسب , i’ , r’ , rأستنتج زاوية االنحراف Dj )2نرسل من جديد شعاع الضوئي على الوجه األول للموشور ،فينبثق عموديا على الوجه الثاني للموشور ( ،أنظر الشكل ) .نعطي . = 45 : )1-3حدد زاوية الورود iو واستنتج زاوية اإلنكسار . r )2-3تحقق من قيمة معامل اإلنكسار الموشور بالنسبة للضوء األحمر )3-3أستنتج طول موجة الضوء في الموشور . ثانوية الداخلة ذ.بلعيساوي سلسلة تمارين "انتشار موجة ضوئية" المستوى: 2باك ع.ح.أ2. تمرين 1 تنتشر الموجة الضوئية في الفراغ بسرعة C = 3.108 m / s يتميز الضوء المرئي ،بطيف ترددات موجاته بين القيمتين 1 = 3,75.10 Hzو 2 = 7,5.10 Hz 14 14 -1حدد مجال تغير اطوال الموجات للضوء المرئي في الفراغ. -2علما ان معامل االنكسار بالنسبة للزجاج . n = 1.5حدد مجال تغير اطوال الموجات للضوء المرئي . التمرين 2 )1ننجز تجربة حيود الضوء باستعمال ضوء أحادي اللون تردده . = 4,44.10 Hzنضع على بعد سنتيمترات من المنبع الضوئي صفيحة بها شق افقي عرضه ، aنشاهد شكل الحيود على شاشة رأسية توجد على بعد D = 50cm من الشق .يتكون شكل الحيود من بقع ضوئية توجد وفق اتجاه عمودي على الشق ،تتوسطها بقعة ضوئية مركزية 14 −1 أكثر إضاءة عرضها ( L = 6,7.10 cmالشكل . )1 )1-1ما شروط حدوث هذه الظاهرة. )1-2صف ارسم شكل الحيود المشاهد المحصل عليه. )1-3ارسم تبيانة التجربة وبين عليها المسافتين D ، Lو ( الفرق الزاوي بين مركز البقعة المركزية واول بقعة مظلمة). )1-4اوجد العالقة بين L ، D ، aو . )1-5ما هي العالقة بين ، aو )1-6استنتج تعبير aبداللة C؛ ؛ L1و . Dواحسب قيمة .a )2تحديد قطر خيط نسيج العنكبوت . نضع مكان الشق خيطا رأسيا من نسيج العنكبوت .نقيس عرض البقعة المركزية على الشاشة فنجد . L'= 1.0cm 2-1حدد اتجاه البقع المحصل عليها. 2-2حدد dقطر خيط العنكبوت . التمرين 3 يرد شعاع ضوئي احادي اللون على احد اوجه موشور موجود في الفراغ بزاوية ورود . i = 30 نعطي :زاوية الموشور A = 40ومعامل انكساره n = 1.52 -1بتطبيق العالقات المميزة للموشور احسب r ' ، rو ' . iثم استنتج Dزاوية انحراف الشعاع. تمرين 4 ترد حزمة ضوئية للضوء األبيض عمودية على وجه موشور موجود في الفراغ ،فتنبثق من الوجه اآلخر للموشور أشعة ذات ألوان مختلفة من بينها الشعاعان األحمر و البنفسجي. نعطي : زاوية الموشورA = 30 : معامل انكسارالفراغ n = 1 : معامل انكسار الموشور بالنسبة للضوء االحمرnR = 1,618 : معامل انكسار الموشور بالنسبة للضوء البنفسجيnV = 1,652 : -1ماذا تسمى الظاهرة التي تحدث للضوء بعد اجتيازه للموشور؟ -2ذكر بالعالقات المميزة للموشور. -3هل تنحرف الحزمة الضوئية عند انبثاقها من الوجه االول للموشور؟ علل جوابك. -4احسب DRو DVزاويا االنحراف للشعاعين االحمر والبنفسجي. -5تعرف على الشعاعين ( )1و ()2 التمرين :1انتشار موجة في ليف بصري = ، Lتم انجاز التركيب التجريبي الممثل في الشكل ( )1حيث يمكن الالقطان لتحديد سرعة انتشار موجة ضوئية في ليف بصري طوله 200m و ، R2المركبان في طرفي الليف البصري ،من تحويل الموجة الضوئية الى R1 موجة كهربائية نعاينها على شاشة راسم التذبذب( .الشكل )2 نعطي :الحساسية األفقية . S H = 0,2 s / div c = 3.10 8 m / s سرعة الضوء في الفراغ: نقرأ على لصيقة منبع الالزر :طول الموجة في الفراغ= 600nm : -1باستغالل الشكل :2 – 1.1حدد التأخر الزمني المسجل بين R1 0 و . R2 - 1.2احسب سرعة انتشار الموجة الضوئية في قلب الليف البصري. - 1.3استنتج معامل االنكسار nللوسط الشفاف الذي يكون الليف البصري. - 1.4احسب طول الموجة الضوئية في قلب الليف. 2الليف البصري وسط شفاف يتغير معامل انكساره مع طول الموجة الواردة وفق العالقة: 5 ,6.10 −15 2 n = 1,484 + في النظام العالمي للوحدات. نعوض المنبع الضوئي بمنبع آخر احادي اللون طول موجته في الفراغ اوجد التأخر الزمني ' = 400nm '0؛ بدون تغيير أي شيء في التركيب التجريبي السابق، المالحظ على شاشة راسم التذبذب. تمرين :2تحديد قطر خيط رفيع. عندما يصادف الضوء حاجزا رقيقا ،فإنه ال ينتشر وفق خط مستقيمي ،حيث تحدث ظاهرة الحيود .يمكن استعمال ظاهرة الحيود لتحديد قطر سلك أو خيط رفيع. الشكل 1 معطيات: -يعبر عن الفرق الزاوي بين وسط البقعة المركزية وأول بقعة مظلمة بالعالقة a = حيث طول الموجة و a سرعة انتشار الضوء في الهواء: -1حيود الضوء: عرض الشق أو قطر الخيط. c = 3.10 8 m / s . ننجز تجربة الحيود باستعمال ضوء احادي اللون تردده . = 4,44.10 Hz نضع على بعد بضع سنتمترات من المنبع الضوئي صفيحة بها شق رأسي عرضه ، aنشاهد شكل الحيود على شاشة رأسية توجد على بعد D = 50,0cmمن الشق. يتكون شكل الحيود من بقع ضوئية توجد وفق اتجاه عمودي على الشق ،تتوسطها بقعة ضوئية مركزية اكثر إضاءة عرضها 14 −1 ( . L1 = 6 ,70.10 cmالشكل )1 1.1ما هي طبيعة الضوء التي تبرزها هذه التجربة؟ 1.2اوجد تعبير aبداللة L1و Dو و . cاحسب . a 2 نضع بين الصفيحة والشاشة قطعة زجاج على شكل متوازي المستطيالت كما يبين الشكل ( .)2معامل انكسار الزجاج بالنسبة للضوء األحادي اللون المستعمل سابقا هو: . n = 1,61نالحظ على الشاشة ان عرض البقعة الضوئية المركزية يأخذ قيمة . L2 اوجد تعبير L2 بداللة L1 و. n 3تحديد قطر خيط نسيج العنكبوت. نحتفظ بالمنبع الضوئي والشاشة في موضعيهما ،نزيل القطعة الزجاجية والصفيحة ،ونضع مكان الشق خيطا رأسيا من نسيج العنكبوت. نقيس عرض البقعة المركزية على الشاشة فنجد . L3 = 1,00cmحدد القطر dلخيط العنكبوت. تمرين :3تحديد طول الموجة إلشعاع ضوئي -1تحديد طول الموجة لضوء احادي اللون في الهواء. ننجز تجربة الحيود باستعمال ضوء احادي اللون ذي طول الموجة في الهواء. نضع على بعد بضع سنتمترات من المنبع الضوئي صفيحة بها شق افقي عرضه ، a = 1,00mmالشكل (.)1 نشاهد على شاشة رأسية ،توجد على بعد 1.1اختر الجواب الصحيح: D = 1,00m من الشق ،بقعا ضوئية تتوسطها بقعة مركزية عرضها . L = 1,40mm يوجد شكل الحيود المالحظ على الشاشة: أ -وفق المحور . x' x ب -وفق المحور . y' y 2.1 اوجد تعبير هو: a =) بداللة aوL و . Dاحسب قيمة . نذكر ان تعبير الفرق الزاوي . ( rad -2تحديد طول الموجة لضوء احادي اللون في الزجاج الشفاف. 1يرد على الوجه المستوي نجعل شعاعا ضوئيا ) ( R1احادي اللون تردده = 3,8.10 14 Hz لنصف األسطوانة من زجاج شفاف عند النقطة Iمركز هذا الوجه المستوي تحت زاوية ورود . i = 60ينكسر الشعاع ) ( R1عند النقطة Iويرد على شاشة رأسية عند نقطة . Aالشكل ()2 14 نجعل اآلن شعاعا ضوئيا أحادي اللون ) ( R2تردده v 2 = 7 ,5.10 Hzيرد على الوجه المستوي لنصف األسطوانة تحت نفس زاوية الورود السابقة . i = 60 نالحظ ان الشعاع الضوئي ) ( R2ينكسر كذلك عند النقطة Iلكنه يرد على الشاشة الرأسية عند نقطة أخرى Bحيث تكون الزاوية بين الشعاعين المنكسرين هي . = 0,563 معطيات: معامل انكسار الزجاج بالنسبة للشعاع الضوئي ذي التردد 1هو = 1,6268 −1 معامل انكسار الهواء هو . n0 = 1,00 . c = 3,00.10 m.s 1.2بين ان معامل انكسار الزجاج بالنسبة للشعاع الضوئي ذي التردد v2هو n2 = 1,652 2.2اوجد تعبير طول الموجة 2للشعاع الضوئي دي التردد v 2في الزجاج بداللة Cو n2و . v 2احسب . 2 n1؛ تمرين : 4حيود الضوء بواسطة شق تستعمل اشعة الالزر في مجاالت متعددة نظرا لخاصياتها البصرية والطاقية ،ومن بين هذه االستعماالت توظيفها لتحديد األبعاد الدقيقة لبعض األجسام. لقياس القطر dلخيط رفيع ننجز التجربتين التاليتين: )1التجربة :1 نضيء صفيحة ) (Pبها شق عرضه a1بضوء احادي اللون طول موجته منبعث من جهاز الالزر ،ثم نضع شاشة Eعلى المسافة D = 1,6mمن الشق (الشكل ،)1فنشاهد على الشاشة Eمجموعة من البقع الضوئية ،بحيث يكون عرض البقعة المركزية ( L1 = 4,8cmالشكل .)2 – 1.1انقل الشكل ( )1واتمم مسار األشعة الضوئية المنبثقة من الشق؛ واعط اسم الظاهرة التي يبرزها الشكل ( )2على الشاشة .E 1.2اذكر الشرط الذي ينبغي ان يحققه عرض الشق aلكي تحدث هذه الظاهرة. 1.3اكتب تعبير الفرق الزاوي بين وسط البقعة الضوئية المركزية وأحد طرفيها بداللة L1و . D 1 1.4يمثل منحنى الشكل ( )3تغيرات بداللة a . أ -كيف يتغير عرض البقعة المركزية مع تغير ب -حدد مبيانيا واحسب . a1 ؟ )2التجربة :2 نزيل الصحيفة ) ( Pونضع مكانها بالضبط خيطا رفيعا قطره d مثبت على حامل ،فنحصل على شكل مماثل للشكل ( )2بحيث يكون عرض البقعة المركزية . L2 = 2,5cmحدد . d تمرين 2 يرد شعاع ضوئي على موشور زاويته Aبزاوية ورود iفينبثق بزاوية انبثاق i' = i -1ذكر بقانون ديكارت لالنكسار. -2بين ان A = 2rو D = 2i − A D+ A ) 2 -3اثبت ان A sin 2 (sin =n التمرين 3 نضيء شق عرضه aبواسطة ضوء أحادي اللون األحمر طول موجته في الفراغ . ʎ1=633nmعلى شاشة توجد على مسافة D=3m من الشق .نعاين شكل حيود الموجة الضوئية . )1 )2 )3 )4 )5 )6 )7 ما هي شروط حدوث هذه الظاهرة . صف وأرسم شكل الحيود المحصل عليه في حالة الشق رأسي وفي حالة الشق أفقي . عرف بواسطة تبيانة الفرق الزاوي Өللبقعة المركزية . ما هي العالقة بين Өوالعرض aللشق ؟ أوجد العالقة بين tanӨوالمسافة Dوالعرض Lللبقعة المركزية . نعتبر ، tanӨ=Өأحسب عرض الشق إذا كان عرض البقعة المركزية . L=12,0cm في حالة استعمال شق دائري قطره . d )1-7صف وأرسم شكل الحيود المحصل عليه في هذه الحالة . )2-7ما هي العالقة بين Өوقطر الشق d؟ التمرين الرابع : ترد حزمة رقيقة للضوء األبيض على وجه موشور بزاوية ورود . i = 500قيمة زاوية الموشور A = 600و معامل انكساره بالنسبة للضوء األحمر هو . nR = 1.6 .1فسر بإيجاز ما يحدث للحزمة الضوئية بعد اجتيازها للموشور .ما اسم هذه الظاهرة ؟ .2أوجد قيمة زاوية االنحراف DRللشعاع األحمر المنبثق من الموشور . .3يزداد معامل االنكسار nللموشور كلما كان طول الموجة .4بين أن الشعاع البنفسجي ,ذا الطول الموجة , vأكثر انحرافا من الشعاع األحمر علما أن . V R لإلشعاع الذي يجتازه اصغر . التمرين 3 نرسل على الوجه األول لموشور زاويته A=30شعاعا ضوئيا بزاوية ورود . i=30°نعطي معامل االنكسار الموشور n=1,41 )1بتطبيق العالقات المميزة للموشور ،أحسب , i’ , r’ , rأستنتج زاوية االنحراف Dj )2نرسل من جديد شعاع الضوئي على الوجه األول للموشور ،فينبثق عموديا على الوجه الثاني للموشور ( ،أنظر الشكل ) .نعطي . α = 45° : )1-3حدد زاوية الورود iو واستنتج زاوية اإلنكسار . r )2-3تحقق من قيمة معامل اإلنكسار الموشور بالنسبة للضوء األحمر )3-3أستنتج طول موجة الضوء في الموشور . Bac sm2011 sr Bac 2013sn Bac pc 2008 sr 1 ( m −1 ) a Bac pc 2010 SR Bac pc 2013 SN