تجربة زاوية الانعكاس: قِس الشعاعين من العمود على المرآة

الخلاصة السريعة

قِس كل زاوية من العمود المقام عند نقطة السقوط؛ زاوية الانعكاس تساوي زاوية السقوط. [2]

• المرجع هو العمود على المرآة، لا خط سطحها. [2]
• جهّز مرآة مستوية وحاملاً وورقة ومنقلة وصندوق أشعة بشق واحد؛ انتبه لحرارة الصندوق. [1]
• ارسم مساري الشعاعين، ثم اقرأ زاويتيهما بالمنقلة. [1]
• مثال مؤلف: 30° مع العمود تقابل 60° مع المرآة.
• املأ سجل المحاولات بقياساتك؛ لا تنسخ أرقام الرسم على أنها نتائج فعلية.
• إن اختلفت القراءتان، راجع المحاذاة وخطوط الرسم؛ احتفظ بالفرق في تقريرك.

حدد خط البداية للزاوية

العمود عمودي على المرآة عند نقطة السقوط. منه تُقاس زاويتا السقوط والانعكاس. [2]

سمِّ نقطة الالتقاء «م» في رسمك، واستخدم لوناً مستقلاً للعمود. بذلك تظل نقطة القياس واضحة حتى إذا سجلت أكثر من محاولة على الورقة نفسها.

جهّز تجربة صفية واضحة

تحتاج مرآة مستوية في حامل، وورقة بيضاء، ومنقلة، وصندوق أشعة ينتج خطاً ضوئياً واحداً بشق منفرد. قد تسخن صناديق الأشعة التقليدية؛ اتبع إرشادات المعلم عند التعامل معها. [1]

اختر مساحة على الورقة تكفي لرسم الخطوط وكتابة القراءات بعيداً عنها. اقترحنا هنا ثلاث محاولات، مع إبقاء المرآة في الموضع نفسه وتغيير اتجاه الشعاع بين المحاولات.

تتبّع الشعاعين ثم اقرأ المنقلة

ثبّت المرآة على الورقة، وحاذِها مع قاعدة المنقلة. وجّه خط الضوء إلى المرآة وسجّل اتجاهه قبل الانعكاس وبعده. يمكن رسم المسارات أو قراءة الزوايا مباشرة بالمنقلة. [1]

في سجلنا، ارسم موضع سطح المرآة والعمود أولاً. علّم نقطتين متباعدتين على كل مسار ظاهر، وصِل بينهما بالمسطرة بعد إبعاد الجهاز وفق تعليمات المعلم. اكتب رقم المحاولة بجوار الخطين كي لا تخلط المسارات.

ضع مركز المنقلة عند «م»، وصفرها على العمود. اقرأ الزاوية بينه وبين كل شعاع بالدرجات.

ميز الزاوية مع السطح عن الزاوية مع العمود

في مثال مؤلف: 30° مع العمود تقابل 60° مع المرآة؛ المجموع 90°. زاويتا السقوط والانعكاس 30°. [2]

هذه أرقام هندسية لتفسير المرجع، وليست قياسات أجريت في المختبر. إذا رأيت في ورقتك رقماً قريباً من 60°، فتحقق من الخط الذي بدأت منه القراءة قبل تسمية الزاوية.

سجل ما رأيته قبل الاستنتاج

املأ الجدول أدناه من تجربتك، واتركه فارغاً إذا لم تنفذها. اقترحنا عموداً للفرق المطلق: اطرح القيمة الأصغر من الأكبر. سجّل القراءة كما تظهر، ثم أعد فحص المحاذاة إذا بدت النتيجة غير متوقعة.

اكتب مثلاً: «في المحاولة ____ قرأت زاوية السقوط ____ وزاوية الانعكاس ____؛ الفرق ____ درجة». لا تعدّل إحدى القيم لمجرد جعلها مساوية للأخرى. دوّن ما إذا تحركت المرآة أو كان مسار الضوء عريضاً.

قارِن قياساتك بالقانون: الزاويتان متساويتان. [2]

اذكر ظروف القياس والفرق الباقي؛ الرسم وحده لا يثبت تنفيذ التجربة.