الحيود ومبدأ هيجنز - كتاب الفيزياء - الصف 12 - الفصل 1 - المملكة العربية السعودية

--- SECTION: 2-7 الحيود Diffraction --- 2-7 الحيود Diffractionدرست سابقًا أن مقدمات الموجات الضوئية المنتظمة تنحني حول حواف فتحة في حاجز في أثناء نفاذها خلال هذه الفتحة؛ أي يحدث لها حيود. وقد أمكن تفسير ذلك وفقًا لمبدأ هيجنز، الذي يبين أن النقاط جميعها على مقدمات الموجات تمثل مصادر ضوئية نقطية. فإذا عبر الضوء المترابط حاجزين متقاربين يتكون نمط حيود؛ وهو نمط يتكون على شاشة التداخل البناء والهدام لموجات هيجنز.--- SECTION: الأهداف --- • توضح كيف تتشكل أنماط الحيود بواسطة محزوزات الحيود. • تصف كيفية استخدام محزوزات الحيود في المطياف. • تناقش كيف يحد الحيود من المقدرة على التمييز بين جسمين متقاربين جداً بواسطة عدسة.--- SECTION: حيود الشق الأحادي Single-Slit Diffraction --- حيود الشق الأحادي Single-Slit Diffractionعندما يمر الضوء الأزرق المترابط خلال شق صغير عرضه أكبر من الطول الموجي للضوء فإن الضوء يحيد عن كلتا الحافتين، وتتكون سلسلة من الأهداب المضيئة والمعتمة على شاشة بعيدة، كما في الشكل 8-7. وتلاحظ أنه بدلاً من تكون أنماط تفصلها مسافات متساوية كتلك التي تكونت من مصدرين ضوئيين مترابطين في تجربة يونج يتكون في هذه الحالة نمط عبارة عن هدب مركزي عريض ومضيء، مع أهداب أقل سمكًا وأقل إضاءة على كلا الجانبين. ويزداد عرض الحزمة المركزية المضيئة عندما نستخدم الضوء الأحمر بدلاً من الضوء الأزرق، وعند استخدام الضوء الأبيض يتكون النمط مزيجًا من أنماط ألوان الطيف جميعها.--- SECTION: المفردات --- نمط الحيود محزوز الحيود معيار ريليه والملاحظة كيف تنتج موجات هيجنز نمط الحيود، تخيل شقًا عرضه W مجزأ إلى عدد زوجي من نقاط هيجنز، كما في الشكل 9-7، حيث تعمل كل نقطة من هذه النقاط بوصفها مصدرًا نقطيًا لموجات هيجنز. جزئ الشق ذهنيًا إلى جزأين متساويين، واختر مصدرًا واحدًا من كل جزء، على أن يفصل كل زوج مسافة W/2 عن الآخر. سينتج هذا الزوج من المصادر الموجات الأسطوانية المترابطة التي تتداخل.ويقابل كل موجة هيجنز تتكون في النصف العلوي من الشق موجة هيجنز أخرى تتكون في النصف السفلي منه، وتفصلهما مسافة W/2 مما يؤدي إلى تداخلهما تداخلاً هدامًا وتكوين هدب معتم على الشاشة، وتتداخل كل الأزواج المماثلة من موجات هيجنز تداخلاً هدامًا.--- SECTION: رابط الدرس الرقمي --- رابط الدرس الرقمي www.ien.edu.sa--- VISUAL CONTEXT --- **FIGURE**: الشكل 8-7 Description: صورة توضح نمط حيود الشق المفرد. يظهر هدب مركزي عريض ومضيء في المنتصف، تحيط به أهداب ضيقة وأقل إضاءة على كلا الجانبين. يشير النص إلى أن الهدب المركزي للضوء الأحمر يكون أكثر عرضًا من الضوء الأزرق عند استخدام نفس حجم الشق. Context: يوضح النمط البصري الناتج عن حيود الشق الأحادي، ويقارن تأثير الأطوال الموجية المختلفة (الأحمر والأزرق) على عرض الهدب المركزي.**DIAGRAM**: الشكل 9-7 Description: رسم تخطيطي يوضح مبدأ هيجنز لتفسير حيود الشق الأحادي. يظهر شق بعرض W مقسمًا إلى أزواج من الخطوط (موجات هيجنز)، حيث تفصل كل زوج مسافة W/2. يتضمن الرسم منظرين: منظر علوي ومنظر جانبي. المنظر العلوي يظهر الشق كنقطة بداية لموجات دائرية، بينما المنظر الجانبي يوضح الموجات الأسطوانية المتداخلة بعد مرورها عبر الشق. Data: The diagram illustrates a slit of width 'W' divided into smaller segments, each acting as a source of Huygens wavelets. The separation between corresponding points in the upper and lower halves of the slit is indicated as W/2. The top view shows point sources within the slit, and the side view shows the propagation and interference of cylindrical waves after passing through the slit. Key Values: W (عرض الشق), W/2 (مسافة الفصل بين أزواج الموجات) Context: يشرح كيفية تطبيق مبدأ هيجنز لتفسير تكون أنماط الحيود من شق أحادي، ويوضح العلاقة بين عرض الشق وتداخل الموجات.