تجاوز إلى المحتوى الرئيسي
User Image

منى مرعي العمري Ms. Mona M.Alamri

Demonstrator

معيده

كلية العلوم الطبية التطبيقية
11,3,240
مادة دراسية

opto.221

بصر 221


الهندسة الفيزيائية البصرية


  


 



البصريات Optics هي أحد فروع الفيزياء الذي يدرس سلوك و خواص الضوء و تآثر الضوء مع المادة ، حيث تقوم البصريات بشرح الظواهر البصرية . حقل البصريات يصف عادة سلوك الطيف المرئي ، تحت الأحمر ، فوق البنفسجي ، بشكل مجمل معظم الأمواج الكهرومغناطيسية و الظواهر المشابهة مثل أشعة إكس ، الأمواج الميكروية microwave ، الأمواج الراديوية و غيرها من انواع الأمواج و الإشعاع الكهرومغناطيسي. لذا يتم اعتبار البصريات أحيانا فرع من الكهرومغناطيسية . بعض الظواهر البصرية تعتمد على ميكانيكا الكم لكن الغالبية العظمى من الظواهر البصرية يمكن شرحها و تفسيرها بناء على الوصف الكهرومغناطيسي للضوء الذي تحدده بدقة قوانين ماكسويل . بشكل كبير يعتبر البصريات حقل دراسي مستقل بشكل كبير عن بقية فروع و اختصاصي الفيزياء بحيث يملك كيانا مستقلا و جمعيات علمية خاصة و مؤتمرات خاصة ، النواحي العلمية البحتة من البصريات تدعى فيزياء بصرية optical physics اما النواحي التطبيقية فتدعى هندسة بصرية optical engineering

 


 


البصريات الكلاسيكية


تنقسم البصريات الكلاسيكية إلى فرعين رئيسيين: البصريات الهندسية والبصريات الفيزيائية.


[ البصريات الهندسية





إنعكاس وإنكسار أشعة الضوء

 


البصريات الهندسية، أو أشعة البصريات، ويصف انتشار الضوء من حيث "الأشعة" التي تتجه في خطوط مستقيمة، و مسارات تخضع لقوانين الانعكاس والانكسار تم اكتشاف هذه القوانين تجريبيا بقدر ما يعود إلى 984 م, واستخدمت من ذلك الحين وحتى اليوم في تصميم أدوات و مكونات بصرية. ويمكن تلخيصها على النحو التالي: عندما يصطدم شعاع من الضوء بين مادتين شفافتين, ينقسم إلى إنعكاس و شعاع منكسر.


قانون الإنعكاس يقول أن إنعكاس الأشعة يكمن في زاوية السقوط, وأن زاوية الإنكسار تساوي زاوية السقوط.


قانون الانكسار يقول أن إنكسار الأشعة يكمن في زاوية السقوط، وجيب زاوية الانكسار مقسوما على جيب الزاوية الإصابة هو ثابت.





\frac {\sin {\theta_1}}{\sin {\theta_2}} = n

حيث n هو ثابت لأي مادتين ولون معين من الضوء. كما هو معروف في معامل الانكسار .


ويمكن اشتقاق قوانين الانعكاس والانكسار من مبدأ فيرما التي تنص على أن تتخذ مسار بين نقطتين من قبل شعاع الضوء هو المسار الذي يمكن اجتيازه في أقل وقت.


 


عدسة (بصريات)


 







عدسة

 


العدسة هي قطعة من الزجاج (أو من أية مادة شفافة أخرى) ذات تكور أو تحدب في أحد سطحيها أو كليهما، تحدث انكسارا في الأشعة الضوئية الساقطة على أحد وجهيها. وتستخدم العدسة المحدبة لتجميع الأشعة الضوئية في البؤرة. بينما تستخدم العدسة المقعرة لتفريق الأشعة ، وللعدسة المقعرة أيضا بؤرة تخيلية.



مبدأ عمل العدسة المحدبة: تسمى النقطة F البؤرة، وتسمى المسافة OF البعد البؤري


 


 


 



مبدأ عمل العدسة المقعرة: تسمى النقطة F البؤرة التخيلية، وتسمى المسافة بين F ومركز العدسة البعد البؤري



ملحقات المادة الدراسية