الانعكاس الكلي الداخلي وتطبيقاته - كتاب الفيزياء - الصف 12 - الفصل 1 - المملكة العربية السعودية

يؤدي الانعكاس الكلي الداخلي إلى بعض التأثيرات الغريبة. افترض أنك تغوص في بركة ماء ساكن، وتنظر إلى أعلى سطح الماء، فإنك قد ترى انعكاسًا مقلوبًا لجسم آخر قريب موجود أسفل الماء، أو قد ترى انعكاسًا لقاع البركة نفسها؛ إذ يعمل سطح الماء عمل المرآة. وكذلك عندما تقف بجانب بركة فإنه يمكن ألا ترى الأشياء الموجودة أسفل سطح الماء، فعندما يصبح شخص تحت الماء بالقرب من السطح وفي الجهة المقابلة لك من البركة، فإنك قد لا تراه؛ وذلك لأن الضوء القادم من جسمه ينعكس إلى الأسفل ليرتد إلى داخل البركة. تعد الألياف البصرية تطبيقًا مهمًا للانعكاس الكلي الداخلي. فكما يبين الشكل ٤-٦ يصطدم الضوء الذي ينتقل خلال الليف الشفاف بالسطح الداخلي لليف البصري دائمًا بزاوية أكبر من الزاوية الحرجة، لذا ينعكس الضوء انعكاسًا كليًا داخليًا فلا ينفذ أي جزء منه خلال الحد الفاصل. ولذلك يحافظ الضوء على شدته على طول المسافة التي يمتدها الليف البصري مهما بلغت، وبهذا يمكن نقل الضوء من منطقة إلى أخرى. السراب Mirages ترى أحيانًا في يوم صيفي حار تأثير السراب المبين في الشكل ٥-٦. فعندما تقود سيارتك على طريق ترى ما يبدو وكأنه انعكاس للسيارة القادمة في بركة ماء، وتختفي البركة عندما تصل إليها، لماذا؟ يتكون السراب نتيجة تسخين الشمس للطريق؛ إذ تُسخّن الطريق الحارة الهواء فوقها وتنتج طبقة حرارية من الهواء تؤدي إلى انحراف الضوء المنتقل في اتجاه الطريق تدريجيًا إلى أعلى؛ مما يجعل الضوء يبدو قادمًا من انعكاس في بركة، كما في الشكل ٥-٦. 178 وزارة التعليم Ministry of Education 2025 - 1447 --- VISUAL CONTEXT --- **DIAGRAM**: الشكل ٤-٦ تداخل نبضات ضوء من مصدر الضوء إلى أحد طرفي الليف البصري. وفي كل مرة يصطدم فيها الضوء بالسطح، تكون زاوية السقوط أكبر من الزاوية الحرجة، لذا يبقى الضوء داخل الليف البصري. Description: A diagram illustrating the principle of total internal reflection within an optical fiber. A light ray enters a core with refractive index n1 and reflects off the boundary with a cladding with refractive index n2, where n1 > n2. The light ray is shown undergoing multiple internal reflections, indicating that the angle of incidence is greater than the critical angle, thus keeping the light confined within the fiber. Key Values: n1 > n2 Context: This diagram explains how optical fibers work by using total internal reflection to transmit light over long distances without significant loss. **FIGURE**: الشكل ٥-٦ سراب يُرى على سطح الطريق (a). ينحرف الضوء القادم من السيارة إلى أعلى في اتجاه عين المشاهد (b). يتحرك قاع مقدمة الموجة أسرع من قمتها (c). Description: A figure composed of three parts explaining the phenomenon of mirages. (a) is an image of a road with a distant car, showing a shimmering effect or what appears to be water on the road, characteristic of a mirage. (b) is a diagram illustrating how light from a distant object (a red truck) is refracted upwards towards an observer's eye due to layers of air with different refractive indices. It shows 'هواء بارد؛ n أكبر' (cold air; n greater) above 'هواء ساخن؛ n أقل' (hot air; n less), causing the light ray to bend. (c) is a diagram showing wave fronts ('مقدمات الموجات') and a light ray ('شعاع') bending as the bottom part of the wave front moves 'أسرع' (faster) and the top part moves 'أبطأ' (slower), explaining the refraction. Key Values: هواء بارد؛ n أكبر, هواء ساخن؛ n أقل Context: This figure visually explains the formation of mirages, a phenomenon of light refraction caused by temperature gradients in the air, leading to varying refractive indices.