sin i / sin r = n₂ / n₁

2 – رابطه (5-2) را برای حالتی که ناظر در محیط شفاف (1) با ضریب شکست n₁ به جسمی در محیط شفاف (2) با ضریب شکست n₁ می نگرد بنویسید.

در این حالت زاویه ی i در محیط n₂  و زاویه r در محیط n₁ است پس :

sin i / sin r = n₁ / n₂

3 – با استفاده از جدول (5-2) :
الف – نور یک بار با زاویه تابش (i) از هوا به آب و بار دیگر با همین زوایه تابش به شیشه می تابد. در کدام مورد زاویه ی انحراف بزرگتر است و پرتو شکست به خط عمود نزدیک تر می شود؟ چرا؟
پرتو نور با زاویه تابش (i) از هوا به آب و شیشه تابیده شد، مشاهده گردید که شکست پرتو نور در شیشه بیشتر از آب است و پرتو شکست در شیشه به خط عمود نزدیک تر است. زیرا شیشه محیط شفاف غلیظ تر از آب است و ضریب شکست آن بیشتر از ضریب شکست آب می باشد.
 

4 – اگر نوری از یک محیط شفاف با ضریب شکست n₁ وارد محیط شفاف دیگر با ضریب شکست n₂ شود به گونه ای که n₁> n₂ (رابطه 5-4- ب ) چگونه نوشته می شود؟

5- با رسم مسیر پرتو نور در منشور زاویه انحراف را نشان دهید.
 

6 – در شکل (5-19) مقطع منشور قائم الزاویه متساوی الساقینی نشان داده شده است. زاویه ی حد این منشور 42 است. پرتو نور تک رنگی (نوری که به وسیله ی منشور پاشیده نمی شود) عمود بر یک وجه آن تابیده است.
الف) مسیر این پرتو را تا رسیدن به وجه مقابل منشور رسم کنید.

هر گاه پرتو نور عمود بر یک سطح بتابد، بدون شکست وارد محیط می گردد. در این صورت پرتو تابش پس از ورود با زاویه تابش° 45 بر وجه دوم منشور می تابد.

ب: زاویه ی تابش در داخل منشور چقدر است؟ این زاویه را با زاویه حد منشور مقایسه کنید و مسیر پرتو نور را کامل کنید.
زاویه ی تابش بر وجه دوم منشور° 45 درجه است و چون زاویه حد منشور° 42 است. پس زاویه ی تابش بزرگتر از زاویه ی حد بوده و پرتو نور ازوجه دوم به داخل منشور بازتاب می گردد و به طور عمود از وجه دوم خارج می شود.
 

7 – با توجه به شکل (5-32) ص 147،

1- توضیح دهید که اگر نیمه ی بالایی یا پائینی عدسی به وسیله کاغذ کدری پوشانده شود آیا تصویر تشکیل می شود؟ چرا ؟
بر روی پرده تصویر تشکیل می گردد ولی با روشنایی کم، زیرا در شرایطی که نیمی از عدسی پوشیده است، نیمی از پرتوهای نور از عدسی عبور نمی کنند ، به هر حال به دلیل عبور پرتوهای نور از عدسی تصویر بر روی پرده تشکیل می گردد.
 

2 – روشنایی تصویر نسبت به حالتی که نور به تمام سطح عدسی می تابد چه تفاوتی دارد؟
روشنایی تصویر کم می شود زیرا با قرار دادن کاغذ کدر بر روی عدسی نیمی از پرتوهای نور از عدسی عبور نمی کنند.
 

8- فاصله کانونی هر یک از عدسی هایی را که شکل آن ها در جدول زیر آمده است با استفاده از اعداد داده شده و شکل عدسی ها معین کرده و جدول را کامل کنید. (عدسی ها هم جنس اند)
 

عدسی ها
فاصله کانونی	-5 cm	-15 cm	20 cm	5 cm
توان عدسی	-20	-6/66	5	20

9 – چرا در آب نمی توان اجسام اطراف خود را خوب دید؟
ضریب شکست آن بیشتر از ضریب شکست هوا است. در این صورت وقتی از داخل آب به اشیاء نگاه می کنیم، توان عدسی چشم تغییر می کند و شکست نور هنگام عبور از عدسی متفاوت است و بر روی شبکیه تصویری واضح تشکیل نمی شود.
 

10 – تحقیق کنید چرا روی صفحه تلویزیون و یا پرده سینما تصاویر را به طور پیوسته می بیند؟
اثر نور در چشم در حدود 16/1  ثانیه باقی می ماند و چون فاصله ی زمانی تصویرهایی که در تلویزیون و یا پرده سینما نشان داده می شود کمتر از 16/1 ثانیه است. چشم تصاویر را به طور پیوسته می بیند.

الف: سرعت نور در کدامیک از دو محیط بیشتر است؟
ب : زاویه ی تابش و زاویه شکست چقدر است؟
الف – با توجه به اینکه زاویه تابش 45ْ و زاویه شکست 60ْ ‌است، نتیجه گرفته می شود که پرتو نور از محیط غلیظ وارد محیط رقیق گردیده است، در این صورت ضریب شکست محیط اول بیشتر از ضریب شکست محیط دوم است و ازآنجا نتیجه می شود که سرعت نور در محیط دوم بیشتر از محیط اول است.
 

ب  -
 

2 – با توجه به شکل (5-49) که مسیرنور را هنگام گذر از یک محیط شفاف به هوا نشان می دهد، عبارت های زیر را کامل کنید:

الف ) از این شکل معلوم می شود زاویه ی حد در محیط شفاف 45ْ است.
ب ) هر گاه نور با زاویه تابش کمتر از 45ْ بتابد از این محیط خارج می شود
پ ) هر گاه نور با زاویه تابش بیشتر از 45ْ بتابد بازتابش کلی رخ می دهد.

3 – در شکل (5-51) زاویه ی حد منشور° 42 است و پرتو SI عمود بر وجه AB تابیده است، مسیر نور را پس از ورود به منشور و خارج شدن از آن رسم کنید.

پرتو نور SI‌عمود بر وجه AB بدون شکست وارد منشور می گردد.
تحت زاویه تابش° 45 بر وجه AC می تابد، اما چون زاویه ی تابش بزرگ تر از زاویه حد است ، پرتو نور از وجه AC بازتابش کلی پیدا کرده و عمود بر وجه BC از منشور خارج می گردد.
 

4 – الف : توان عدسی همگرایی 10 دیوپتر است. جسمی به طول 5/1 سانتی متر را به فاصله 5 سانتی متر این عدسی قرار می دهیم. محل تصویر و طول تصویر را بدست آورد و شکل آنرا رسم کنیم.
 

5- شکل (5-52) ساختمان یک دوربین عکاسی نشان می دهد که فاصله ی فیلم (پرده) از عدسی آن برابر 5cm است. هر گاه فاصله ی شیء از عدسی برابر 10cm باشد. تصویر واضحی از آن بر روی فیلم ایجاد می شود.
الف – طول تصویر روی فیلم چند برابر جسم است؟
ب – فاصله ی کانونی عدسی را حساب کنید
 

6- شکل ( 5-53) الف – طیف پیوسته ی ایجاد شده توسط یک منشور را نشان می دهد. نام نوارهای مختلف رنگی را مشخص نمایید.

ب – (5-53) ب : نحوه تشکیل رنگین کمان توسط یک قطره باران را نشان می دهد.
ب : 1 – برای دیدن رنگین کمان باید رو به خورشید ایستاد یا پشت به آن ؟
ب : 2 – ترتیب نوارهای رنگی را بر روی شکل تشخیص کنید
ب : 3 – هر یک از نقطه های 1و2و3 کدام پدیده ی نوری ( بازتابش شکست) رخ می دهد؟

الف : وقتی نور سفید به وسیله ی منشور تجزیه می شود، شکست نور برای نور قرمز کم ترین و برای نور بنفش بیشترین است. در این صورت نام نوارها از بالا به پائین به ترتیب قرمز، نارنجی، زرد، سبز، آبی ، نیلی و بنفش است.
ب : 1 – برای دیدن رنگین کمان باید به پشت خورشید ایستاد تا پشت به آن ؟
ب : 2 – ترتیب نوارهای رنگی را بر روی شکل مشخص کنید.
ب : 3 – در هر یک از نقطه های 1،2،3 کدام پدیده ی نوری (بازتابش شکست) رخ می دهد؟
الف : وقتی نور سفید به وسیله منشور تجزیه می شود، شکست نور برای نور قرمز کم ترین و برای نور بنفش بیشترین است. در این صورت نام نوارها از بالا به پایین به ترتیب قرمز، نارنجی، زرد، سبز، آبی ، نیلی و بنفش است.
ب : 1 – برای دیدن رنگین کمان باید به پشت خورشید ایتساد تا پرتوهای خروجی از قطره های باران را دید.
ب : 2 – با توجه به بازتابش از نقطه 2 و معکوس شدن پرتوها، نوار بالایی بنفش و نوار پائینی قرمز است . پس ترتیب نوارها از بالا به پائین شامل بنفش ، نیلی، آبی، سبز ، زرد، نارنجی و قرمز است.
ب 3 – دو نقطه 1 پدیده ی شکست ، در نقطه 3 پدیده ی شکست رخ می دهد.
 

سؤالات تکمیلی فصل 5 :
1 – سرعت نور در یک محیط معین ⁸ 10 * 6/1  متر بر ثانیه اندازه گیری شده است. ضریب شکست محیط چقدر است؟ (سرعت نور در خلاء     ⁸ 10*3 میلی ثانیه  ) می باشد.

2 – نور تک رنگ با زاویه 45 درجه از هوا وارد محیط شفافی با زاویه شکست 30 درجه می شود. زاویه ی انحراف را بدست آورید.

3 – ضریب شکست شیشه نسبت به آب  8/9  است. اگر سرعت نور در آب  ⁸ 10 * 4/9   متر بر ثانیه باشد. سرعت نور در شیشه چقدر است؟

4 – از جسمی به فاصله 36 سانتی متر از یک عدسی تصویری حقیقی در فاصله 24 سانتی متری از عدسی تشکیل شده است. فاصله ی کانونی عدسی را پیدا کنید.
با توجه به اینکه تصویر حقیقی است ، عدسی همگرا بوده و فاصله تصویر تا عدسی کمتر از فاصله ی جسم تا عدسی است و جسم های از 2f قرار دارد و تصویر آن دو طرف دیگر بین f و 2f تشکیل می گردد.

P= 36 m
Q=24 cm
A"B" = 2cm
AB=?


 

5 – یک جسم روشن به بلندی 6/1 سانتی متر از فاصله ی 54 سانتی متری از یک عدسی واگرا به فاصله کانونی 18 سانتی متر قرار دارد. مکان و ارتفاع تصویر را بیابید.

در عدسی واگرا از یک جسم حقیقی، تصویر مجازی، کوچک تر، مستقیم و در همان طرف تشکیل می گردد.

AB=1/6 cm
P=54cm
F=-18cm
A"B" =?
Q=?

تصویر در فاصله کانونی ساخته می شود

6- در یک پرژکتور می خواهیم از یک مانع به طول 8 سانتی متر بر روی پرده ای به طول 3 متر که در فاصله ی 10 متری از آن قرار دارد، تصویری ایجاد کنیم، اگر تصویر کل پرده را بپوشاند، فاصله ی کانونی عدسی که باید استفاده شود را پیدا کنید.

AB=8Cm
A"B"=300 cm
Q=1000cm

(بزرگ نمایی خطی) m=

فاصله ی کانونی عدسی 9/25 سانتی متر می باشد.

7 – در عدسی محدب تخت را که فاصله کانونی آنها به ترتیب 20 سانتی متر و 25 سانتی متر است. از طرف وجه های تخت به هم می چسبانیم. فاصله ی کانونی و همگرایی عدسی مرکب را بدست آورید.

F₁=20cm
F₂=25cm

 

8 – دو عدسی با همگرایی (5+) و (3+) دیوپتر به یکدیگر چسبیده اند. اولاً همگرایی عدسی مرکب را بدست آورید .

 ثانیاً هر گاه جسمی را در فاصله 25 سانتی متری از این عدسی قرار دهیم. تصویر در چه فاصله تشکیل خواهد شد؟

D₁= -1D     اولاً) D=D₁+D₂
D₂=+3D      D=-1+3 ?D=+2D
F=?              D = 1/F => F = 1/D => F = 1/2 m = F = 50  cm 
P=1m            q = ?      

1/f  = 1/p + 1/q => 1/50 = 1/100 + 1/q        q = 100 cm         
 

ثانیاً) شمع بر روی 2f قرار داشته تصویر آن وارونه، حقیقی به اندازه شمع دو طرف مقابل o و بر روی 2f می باشد.

10 – شیء به ابعاد 20 و 50 سانتی متر را مقابل اطاق تاریک قرار می دهیم. اگر فاصله ی این شیء یا روزنه دو برابر فاصله تصویر تا روزنه باشد.
مساحت تصویر این شی را در اتاق تاریک حساب کنید.
 

A=20cm
B=50cm
p=2q

 

پرسش های چهار گزینه ای (بدون پاسخ) فصل 5 :
 

1 – یک عدسی واگرا به توان  5/2 - برای اصلاح بینایی یک شخص نزدیک بین به کار می رود. بزرگترین فاصله ی دید چشم این شخص چند سانتی متر است؟
1) 25

 2)40

 3)50 4

4)60
 

2 – در شکل مقابل پرتو SI با زاویه ° 45 به وجه AB منشور می تابد و از وجه AC مماس بر AC خارج می شود. اگر ضریب شکست منشور2? باشد زاویه رأس منشور چند درجه است؟

1)30

 2)6

3)75

4)90
 

3 – در عدسی همگرا، در صورتی شیء و تصویر آن در یک طرف عدسی قرار می گیرد که شیء در :
1) داخل فاصله کانونی باشد
2) خارج از فاصله ی کانونی باشد
3) بین کانون و دو برابر فاصله ی کانونی باشد
4) بین عدسی تا نقطه ی به فاصله دو برابر فاصله کانونی باشد
 

4 – در میکروسکوپ ، تصویری که عدسی شیء از شی ایجاد می کند، چگونه است است و در کجا تشکیل می شود؟
1) مجازی – خارج از فاصله بین دو عدسی
2 ) حقیقی ، خارج از فاصله ی بین دو عدسی
3) مجازی – داخل فاصله ی کانونی عدسی چشمی
4) حقیقی – داخل فاصله ی کانونی عدسی چشمی
 

5- یک عدسی از یک شیء در فاصله 10 سانتی متری آن قرار دارد تصویری حقیقی در فاصله 30 سانتی متری عدسی تشکیل می دهد. اگر شی در فاصله 5 سانتی متری این عدسی قرار گیرد، چگونه تصویری از آن تشکیل خواهد شد؟
1) حقیقی و معکوس

2) حقیقی و مستقیم
3) مجازی و معکوس

4) مجازی و مستقیم
 

6 – یک عدسی از جسمی که در فاصله 12CM‌از آن قرار دارد، تصویری مجازی می دهد که طولش 2/1  طول جسم است. نوع عدسی چیست و فاصله ی کانونی که چند سانتی متر است؟
1) واگرا، 12

2) واگرا، 60

3) همگرا، 60

4) همگرا، 12
 

7 – با توجه به شکل پرتو تابش (موازی محور اصلی) و بازتابش بر دستگاه، بر هم منطبق است. اگر فاصله ی کانونی عدسی و آینه را به ترتیب با F1,F2‌نشان دهیم. فاصله ی عدسی و آینه (O₁,O₂) کدام است؟

1) F₁+ 2F₂
2) 2F₂ + F₁
3) F₂- F₁
4) F₂+ F₁
 

8 - اگر ضریب شکست منشور را برای پرتوهای قرمرز و زرد و بنفش به ترتیب با n_V,n_Y , n_R نشان دهیم. کدام رابطه ی زیر صحیح است؟
1) n_R>n_Y>n_V

 2) n_R=n_Y = n_V
3) n_Y>n_V> n_R

4) n_V>n_Y>n_R
 

9 – در شکل زیر اگر فاصله ی کانونی هر یک از دو عدسی (همگرا و واگرا) 10 سانتی متر باشد، تصویر نهایی که از جسم AB در دستگاه دو عدسی تشکیل می شود، چه نوع و نسبت به جسم، چگونه خواهد بود؟

1) حقیقی ، مستقیم

2) حقیقی ، معکوس
3) مجازی، مستقیم

4) مجازی ، معکوس