األول الباب

الكهربية الدوائر قوانين

1): أوم قانون

التيار شدة مع طرديا يتناسب مقاومة طرفي بين الجهد فرق أن على أوم قانون ينص. خاللها المار

من يمر التيار كان المقاومة Bإلى Aإذا النقطة Rخالل في الجهد هو A (VA )فانالنقطة في الجهد من :B (VB )أكبر هي أوم لقانون الرياضية الصيغة فان وحينئذ

: باختصار V = R.Iأو

بالفولت (Vحيث: ويقاس المقاومة طرفي بين الجهد باألوم v (, R )فرق المقاومة,( I) باألمبير ).Aالتيار

:مثالالمقاومة اآلتية Rاحسب الدائرة في

الحل: : أوم قانون نطبق V = R.Iعندما

نستنتج

كيرشوف (2 (Kirchoff:) قانون

: قاعدتين على القانون هذا يشتمل: التيار قاعدة

الداخلة إ التيارات كل مجموع ) إن مجموع ( يساوي أن يجب الدائرة في تفرع نقطة لى. النقطة هذه من الخارجة التيارات كل

I1 + I2 = I3 + I4

: عامة بصيغة .أو سالب, والخارج موجب الداخل التيار أن اإلفتراض مع

A

RI

B

R11kR

0,25A

1,5V

I1

I2

I3

I4

مثال:المقاومة إ قيمة اآلتية الدائرة في Rحسب

الحل: I = I1+ I2 + I3 ف متساوية المقاومات أن أيضا إوبما متساوية فيها المارة التيارات ن

ف ن إولذلك

I = 3.I1

أوم قانون على باإلعتماد :و

نستنتج:

) العروة ) أو الجهد قاعدة.إ صفرا يساوي أن يجب مغلقة دائرة حول الجهد لتغيرات الجبري المجموع ن

(VA – VB) + (VB – VC) + (VC – VA) = 0

مثال:: التالي الشكل في المرسومة الدائرة في يسري الذي التيار أوجد

الحل:

(VA – VB) + (VB – VC) + (VC – VD) + (VD – VA) = 0 - 10.I + 12 - 8.I -3 = 0 -18.I + 9 = 0 18.I=9 I=0.5A

تمرين:: اآلتي الشكل في الدائرة أسالك جميع في تسري التي التيارات أوجد

AB

C

R11k

5V

I1

BR11k

R11kR

R

R I2

I3

A

0,75A =I

9V

6V

C

R11k R1

1k

I1

12

A B

D

I2I3 18

R11k

12V

3V.C

I .B

A 10

R11k8Ω.D

الحل: : للعروتين بالنسبة كيرشوف قانون :)ABCDA(و )ABCA(نطبق

(ABCA) : (VA – VB) + (VB – VC) + (VC – VA) = 0 (1) 6 - 12.I1 + 18I2 = 0(ABCD): (VA – VB) + (VB – VC) + (VC – VD) + (VD – VA) = 0

(2) 6 - 12.I1 + 9 + 0 = 0 A

I1 = 1,25A

رقم ( المعادلة في : 1بالتعويض على) نحصل

18.I2 = 9 I2 = 0,5A

العقدة ( عند التيار قاعدة )Aوبتطبيق

I3 = 1,75A I1 + I2 = I3

تيفنن )(3 (:Theveninقانون

عنها يستعاض أن يمكن واحدة فتحة ذات خطية شبكة كل أن على تيفنن نظرية تنصثفنين جهد ):Zth, Vth(بمصدر

حيث: Vth) :الطرفين بين الجهد فرق .2 1,هو المكافئ) تفنين جهد يسمى و

Zth) :للشبكة الطرفين) (Aالممانعة الشبكة (إمع) 2 1,بين في المصادر يقافA (

مثال:أوجد- ثفنين أ جهد :مصدر التالي الشكل في للشبكة

الطرفين- بين وصلنا إذا مقدارها Bو Aب فيها؟ 25Ωمقاومة يمر الذي التيار هو ما

Vth

Zth1

2

شبكةA

1

2

10v

B

A60Ω

40Ω

الحل:

ثيفنن) : جهد أوم , : أ قانون باستعمال

بين المكافئة المقاومة فهي ثيفنن مقاومة بسلك Bو Aأما البطارية تعويض بعد

التوازي : على المقاومتان تكون وبذلك

ب ) بين وصلنا هذه ( مقاومة Bو Aإذا في أي الدائرة في المار التيار فيكون

يساوي ) المقاومة

التراكم (4 :قانونيمر الكل̂̂ي التيار أي^ الذي الم فرعفي يساوي خط̂ي̂ة دائرة الجبري^ جموعمن

عن للتي̂ارات مصدر الناتجة .جهد ك̂ل منفصل بشكلمصدر ك̂ل يستبدل المنفصلة، الت̂ي̂ارات (لتقييم واحدا ) إال مصدر بسلك جهد و

بسلك مقطوع. التيار

الدوائر: قوانين تجربة في العملي مذكرة في الموجود المثال راجع مثالالكهربائية.

A

Vth

16Ω

Zth

I

الثاني الباب

الكهربائي للتيار والكيميائي الحراري التأثير

Iالحراري - التأثير

: (Power) الكهربائية القدرة( 1

القدرة الشغل P تعرف تكافؤ ومن الطاقة، استهالك معدل بأنها

المبذول الشغل بمثابة القدرة اعتبار نستطيع وحدة في W والطاقة،

أن: أيالزمن،

)1 (

/ و ثانية جول تساوى القدرة الوحدة )J/s(وحدة هذه ).Watt (الواط :وتسمى

شدته كهربي تيار مرور مقاومته Iعند موصل الطاقة Rفي تتحول

. كان فإذا الموصل حرارة درجة رفع على تعمل حرارية طاقة إلى الكهربية

الموصل طرفي بين الجهد قدرها Vفرق شحنه لنقل المبذول الشغل فإن

dq: يساوي الموصل طرفي بين كولوم

أن :وبما على نحصل

)2(

: على نحصل بالتكامل

)3(

العالقتين ( :3،) (1ومن على) نحصل

) 4 (

: , , الكهربائية للقدرة التالية الرياضية الصيغ نكتب أن يمكن أوم قانون ومن

)5 (

الكهربائية: الطاقة (2المعادلتين ()3(من : 4و الطاقة) معادلة نستنتج

)6(

بوحدة ( الدولي النظام في ). Ws(وتقاس ثانية ( واط أي____________________________________________________________________________________________________________________

(:1) مثال

محرك مقداره كهربائييعمل ثابت جهد مصدر علمت . 32من إذا فولت

المار التيار يساوى فيأن قدرة أمبير، 8المحرك ثم المحرك،فاحسب

عشر لمدة المحركة يعمل عندما المستهلكة الطاقة ساعات.احسب

الحـل:

شركات كما في علىها المتعارف بالوحدة القيمة هذه نكتب أن يمكن

وهي : KWhالكهرباء ( الناتج( فيصر ساعة واط كيلو

____________________________________________________________________

( : 2) مثال

قدرتها كهربائية مقداره W 2500مدفأة ثابت جهد مصدر مع متصلة

220V, : أحسب

.أسالكمقاومة ـ أ المدفأة

l ب يوما ثالثون خالل المستهلكة الكهربائية الطاقة مقدار بفرضـ

المدفأة هذه l استخدام يوميا ساعات عشر .بمعدل

الحـل:

ـ العالقة (أ :)4من

العالقة ( من :)3و

الـ: ثمن كان إذا = 5, مالحظة اإلستهالك, مصاريف تكون 37.5هللهريال

_________________________________________________________جول: قانون(2

هي حرارية، ظواهر عدة المعادن في الكهربي التيار مرور عن ينشأ

. أخري إلى صورة من الطاقة تحول مظاهر عن عبارة الحقيقة في

شدته كهربي تيار مرور مقاومته Iعند موصل الطاقة Rفي تتحول

. الموصل حرارة درجة رفع على تعمل حرارية طاقة إلى ينصالكهربية

أن على جول المتولدة "قانون الحرارة ثابتة Qكمية مقاومة التيار Rفي مربع مع تتناسب

I".

المستنفذة والنسبة الكهربية الطاقة الحرارة Wبين كمية إلى

ثابتة Qالمتولدة نسبة الحراري بسمى تتكون الميكانيكي أو المكافئ

جول تساوى J مكافئ :4.2وقيمته , / أن أي سعر جول

)7 (

جول ول مكافئ نستخدم تعيين l عمليا

) شكل في الموضحة الكهربية الدائرة

النوعية ),1 حرارته مسعر من s1وتتكون

فارغ وهو الماء m1وكتلته من كمية وبه

النوعية m2كتلتها ومغمور s2وحرارتها ،

مقاومة الماء هذا على Rفي متصلة

. حرارة درجة نعين وريوستات وأميتر الكهربي للجهد مصدر مع التوالي

االبتدائية والمسعر نحرك T1الماء التيار ثم شدة لضبط الريوستات

المقاومة الكهربي في ثابتة Rالمار قيمة قراءة نوأمبير Iعلى سجل

محددة .Vالفولتميتر زمنية لفترة الكهربي التيار نحدد tنمرر نهايتها في

النهائية الحرارة :تكونف .T2درجة هي المستنفذة الكهربية الطاقة

الكهربية الطاقة حرارية Wوتتحول طاقة المسعر Qإلى من كل يكتسبها

:والماء

يكون :وبالتالي جول مكافئ

______________________________________________________________________________________________________________________

( : 3) مثال

مقاومتها كهربية شدته 20مكواة تيار بها يمر كمية أمبير، 5أوم احسب

المنبعثة بالسعر دقائق. 10 فيالحرارة

الحل:

(:4) مثال

حرارة لرفع الالزم الزمن الماء 10أوجد من الغليان 16oدرجة فيلتر إلى م

سخان وات 2.5قدرته كهربيبواسطة .كيلو

الحـل:

__________________________________________________________

:( Peltier Effect) بلتييه ( تأثير4

سنة تيار 1834في مرور عند أنه بلتييه الفرنسي العالم اكتشف

أحد فإن مختلفين، معدنين من سلكين من تتكون دائرة في كهربي

درجة تنخفض حين في حرارته درجة ترتفع المعدنين بين االتصال موضعي

) . كالمبرد التبريد أجهزة بعض عمل وفكرة اآلخر االتصال موضع حرارة

. ( بلتييه تأثير على مبنية الحديثة السيارات بعض في الموجود الصغير

: Seebeck Effect)) سيبك ( تأثير5

سنة العكسية 1836في الظاهرة برلين في سيبك توماس اكتشف

. التوالي على مختلفين معدنين توصيل عند أنه وجد حيث بلتييه لظاهرة

درجة رفع عند الجلفانومتر في كهربي تيار يمر فإنه حساس، بجلفانومتر

أنه أي اآلخر، االتصال موضع حرارة درجة عن االتصال موضعي أحد حرارة

. ترمومتر عمل وفكرة االتصال موضعي بين كهربية دافعة قوة تنشأ

. سيبك ظاهرة على مبنية الحراري االزدواج

: Thomson Effect)) طومسون ( تأثير6

. تنشأ أنه أي الواحد المعدن في يظهر سيبك تأثير أن طومسون وجد

أجزائه حرارة درجة اختلفت إذا الواحد المعدن في كهربية دافعة قوة

. بعض عن بعضها

:( Thermoionic Emission) الحراري األيوني ( االنبعاث7

سطح من تنبعث الحرة االلكترونات بعض فإن المعادن تسخين عند

" االنبعاث. " على مبنية الكاثود أشعة وأنبوبة الصمامات عمل وفكرة المعدن

. الحراري األيوني

IIالكيميائي - التأثير

:Electrolysis الكهربي التحليل( 1

النحاس اإذ من لوحان كبريتا فيغمس ووصل تمحلول النحاس

يسرى بقطبياللوحين l كهربيا l تيارا فإن قياسه فيبطارية يمكن الدائرة

بال بواسطة كما (شكلأميتر الموجب) 2 بالقطب المتصل اللوح ويسمى ،

بالمصعد السالب )anode(للبطارية بالقطب المتصل اللوح يسمى كما

بالمهبط التيار cathodeللبطارية مرور على كاف وقت مضي الكهربيوبعد

نتيجة في المهبط وزن ازداد بينما نقص قد المصعد وزن أن نالحظ المحلول

النحاس من حديثة طبقة ترسيب

علىه.

محلول أن على ذلك ويفسر

النحاس على كبريتات أيونات يحتوي

النحاس من وأيونات )++Cu(موجبة

الكبريتات من تتحركف )-- So4(سالبة

بينما علىه، وتترسب تتعادل حيث المهبط إلى الموجبة النحاس أيونات

ذرات مع وتتحد تتعادل حيث المصعد إلى السالبة الكبريتات أيونات تتحرك

النحاس كبريتات مكونة المصعد ولهذا . التينحاس المحلول إلى ثانية تعود

نالحظ :

الزيادة 1 أن النقص فيـ تساوى المهبط . فيوزن المصعد وزن

2 . تغيير بدون النحاس كبريتات محلول تركيز يبقى ـ

بالتحليل " للتيار الكيميائي التأثير هذا تسمى" الكهربيويسمى كما

" التيالمحاليل الكهربية " بالمحاليل خاللها التيار بمرور .Electrolytesتسمح

: الكهربي للتحليل فاراداي اقانون( 2

فارادا التحليل ياستخلص على العديدة تجاربه نتائج الكهربيمن

هما : هامين قانونين العناصر من لكثير

األول: القانون

المهبط على المترسبة المادة كمية )تتناسب المصعد التيأو من كمية m (تذوب مع

المارة هو (Qالمحلول فيالشحنة التيار الذي شدة ضرب .الزمن) حاصل

) التناسب الكهربي: يسمي) Cوثابت الكيميائي أن: أي . المكافئ

)1 (

واحد الEكهربي الEكيميائي المكافئ يعرفو كولوم بواسطة المتحررة المادة بكتلة

الكهربية /وحدو من كولوم: جم .(g/cb) ته

ن و l عمليا ما لمادة الكهربي الكيميائي المكافئ الكهربية لتعيين الدائرة صل

الشكل ( في ونعين )2الموضحة المهبط و ، زالق. هتجفيفبعد m1 زن نحرك

مناسب تيار على تحصل حتى لمدة في بدأ نو Iالريوستات الزمن حساب

. مؤشر بمالحظة وذلك ثابت التيار أن الفترة هذه خالل التأكد مع ساعة ربع

ن األميتر. المهبط ثم تجفيفه زن وزنه بعد المادة ن جرام. m2 وليكن وزن عين

بطرح mالمترسبة الكيميائي نعين. m2 من m1 وذلك المكافئ قيمة

لل ).1العالقة (من Cمادة الكهربي

الثاني: القانون

لمر نتيجة مختلفة محاليل من الEكهربي بالتحليل المتحررة المادة كتل نفس وتتناسب كميةالر

م الكتل الEكهربية .ع المواد لهذه أن: أي المكافئة

)2 (

ترمز ، ,…m1, m2, m3حيث المواد من المترسبة المواد كتل ,M1, M2إلى

M3… , الترتيب الكتل إلى على المواد لتلك .المكافئة

: الفاراداى

قانون فاراداي من أن األولي نجد : والثاني

وال أي الشحنة من كل مع المترسبة المادة كمية ةالمكافئ كتلةتتناسب

.للعنصر

)3 (

. (Fحيث العالقتين ومن بالفاراداي يسمي ثابت أن) 2،) (1مقدار :نجد

)4 (

الفار يمكن ها ومن أنه يدااتعريف ا" على لترسيب اللازمة الEكهربية ةالمكافئ لكتلةكمية"ةالجرامي قيمة للعنصر تعيين من فاراداى تمكن F l ايدافار ثابتولقد عمليا

قيم أن كولوم . 96500 حوالي تهووجد

__________________________________________________________

(:2) مثال

المكافئ بأن الكهربي الكيميائياحسب l علما يةالذر كتلتهللذهب

وتكافؤه 197 لترسيب 3، الالزم التيار قيمة أوجد ثم الذهب 5، من فيجم

بأن. الساعة l . 96500يساوي يادارالفا علما كولوم

الحـل:

أن للذهب حيث المكافئ الذرى يساوي الوزن على وزنه l ،تكافؤهمقسوما

فإن:

مالحظة:

التحليل ظاهرة l الكهربيتستخدم حيث فيصناعيا المعادن طالء

كمهبط طالؤه المراد الجسم الطالء فييوضع المراد المادة ملح محلول

ص عادة المصعد ويكون . فيبها، وبإمرار بها الطالء المراد المادة من حة

. طالؤه المراد المعدن على بها الطالء المراد المادة تترسب التيار

الثالث الباب

للتيار المغناطيسي التأثير

Magnetic Field Intensity: المغناطيسي مجالال ( شدة1

بمغناطيس المحيطة المنطقة تيار تعرف به يمر موصل أو دائم

مغناطيسي مجال مجال Magnetic field بمنطقة بكلمة هو field والمقصود

. الفراغ في مختلفة قيم يأخذ فيزيائي كميتين تأثير بين خلط هناك l وتاريخيا

همـا أن فيزيـائيتين يعتـبر التـأثيرات المتجـهفـالبعض في األساسـي

المغناطيسي هو المغناطيسية الحث Magnetic متجه induction vector

ه ـل ز الرم ويرـم دة ز ـب ـش ه متـج و ـه ي األساـس ه المتـج بر يعـت ر اآلـخ والبعض

المغناطيسي :المجال هي. بينهما والعالقة

.μحيث المجال يحوي الذي للوسط المغناطيسية النفاذية معامل تمثل

المغناطيسي المجال تمثيل بحيث يمكن المغناطيسية القوى بخطوط

لخط المماس اتجاه المجال يكون اتجاه يعطي علىه نقطة أي عند القوى

النقطة ي المغناطيس تلك .عند

المغناطيس تعريفيمكن المجال وحدة بأنها يشدة على العمودية المغناطيسي التأثير خطوط عدد

المساحات.

ما ويسمي سطحا عموديا تخ�ترق التي المغناطيسي التأثير لخطوط الكلي بالفيض Sالعدد

.φالمغناطيسي

لقياس المستخدمة الوحدات بين العالقة يوضح التالي Bوالجدول ، H ، φ.

العملية الكمية M.K.Sالوحداتالعلمية الوحدات

c.g.s

المغناطيسي /B1الحث متر (2وبر جاوس 104تسال : )

المغناطيسي المجال شدة

H1/ متر أورستيد أمبير

المغناطيسي ماكسويل 108وبر φ1الفيض

النفاذية / معامل . أمبير متر /1تسال أورستيد جاوس

للفراغ oμالمغناطيسية) . / ( متر أمبير وبر

/ أمبير) (2نيوتن

تياراW يحمل سلك على المغناطيسي المجال ( تأثير2

كهربي تيار به يمر سلك وضع مغناطيسي Iعند مجال يالحظ Bفي

. نتيجة هي الحركة هذه أن المؤكد ومن المجال تأثير تحت يتحرك السلك أن

بدليل السلك في المتحركة الشحنات على المؤثرة المغناطيسية للقوة

تأثر السلك عدم

بالمجال

انقطاع المغناطيسي عند

كما ( التيار -3بالشكل

5.(

السلك طول كان مقطعه lفإذا به Sومساحة الشحنة عدد nوكثافة فإن

) يساوى بالسلك المتحركة بها) L S nالشحنات يؤثر التي القوة وتكون

: السلك على المجال

. حيث القوة اتجاه في الوحدة متجهويتحدد لورنتز، بقوة القوة هذه وتسمي

نجعل حيث اليسرى اليد قاعدة باستعمال اتجاهها

بعضها مع متعامدة والوسطي والسبابة اإلبهام

المجال اتجاه إلي والسبابة التيار اتجاه إلي الوسطي ويشير البعض،

بالشكل ( كما القوة اتجاه إلى فيشير اإلبهام أما ).6-3المغناطيسي

المتحرك الملف ذو والجلفانومتر الكهربي المحرك من كل يعتبر

على المغناطيسي المجال تأثير على l تطبيقا أي لورنتز قوة على l تطبيقا

. كهربيا تيارا يحمل سلك

)6-3الشكل (

: D C Motor الكهربي ( المحرك3

المستمر الكهربي التيار لتحويل D C Motorمحرك يستخدم جهاز

. مستمر كهربي بمصدر ويعمل ميكانيكية طاقة إلي الكهربية الطاقة

بالشكل ( كما صوره أبسط في من) 7-3ويتركب

مستطيل من )ABCD(ملف كبير عدد من يتكون

قلب حول ملفوفة معزول رفيع نحاسي سلك لفات

رقيقة أقراص من مكون المطاوع الحديد من

. الدوامية التيارات من للحد بعضها عن معزولة

قوي مغناطيس قطبي بين للدوران قابالن الحديدي القلب ومعه والملف

. معدنية أسطوانة بنصفي الملف طرفا ويتصل الفرس حذاء شكل على

النصفان وهما بالطول معزوالن x,yمشقوقة ( 7-3الشكل )وهما

بعضيهم . اعن يكون الملف دوران محور نفس حول للدوران وقابالن ،

والخط الملف مستوي مع متعامدا االسطوانة نصفي بين الفاصل المستوي

الفرشتين بين وعند F2 , F1الواصل المغناطيسي المجال لخطوط موازيا

. تيار مرور وعند بطارية بقطبي الفرشتان توصل الكهربي المحرك تشغيل

. Iكهربي نصفا أن ونالحظ دورانه على يعمل الزدواج يخضع فإنه الملف في

للفرشتين x,yاالسطوانة بالنسبة موضعيهما دورة F2 , F1تغيرا نصف كل

الكهربي المحرك ملف في المار الكهربي التيار أن ذلك على ويترتب

ملف دوران إلى يؤدي مما دورة نصف كل الملف في اتجاهه يعكس

. االتجاه نفس في باستمرار المحرك

ــانومتر4 ــ ــف ذو ( الجلف ــ ــرك المل ــ Moving المتح Coil

Galvanometer:

يستخدم جهاز المتحرك الملف ذو الجلفانومتر

ما، دائرة في الكهربي التيار وجود على لالستدالل

. من ملف من ويتركب اتجاهها وتحديد شدتها، وقياس

مغناطيس قطبي بين معلق معزول، رفيع نحاسي سلك

) بالشكل كما مرن زنبركي سلك بواسطة ).8- 3قوي

كهربي تيار مر إذا أنه على الجلفانومتر عمل فكرة موجود Iوتبني ملف في

حول دورانه على يعمل الزدواج يخضع الملف فإن مغناطيسي مجال في

السلك في الناشئ االزدواج عزم مع االزدواج هذا عزم ويتزن محوره

. وتدل التيار شدة مع تتناسب بزاوية الملف دوران بعد المرن الزنبركي

. التيار شدة قيمة على المؤشر قراءة

الكهــربي التيــار عن الناشــئ المغناطيســي ( المجــال5

سافار(: بايو )قانون

لها عالقة ال المغناطيسية الظواهر أن يعتقد كان

عام أورستيد العالم الحظ حتى الكهربية 1819بالظواهر

في كهربي تيار لمرور نتيجة مغناطيسية إبرة انحراف

. التالي العام وفي منها قريب العالمان 1820سلك تمكن

يمكن رياضية عالقة استنتاج من سافار و بايو الفرنسيان

. كهربية دائرة ألي المغناطيسي المجال حساب بواسطتها

" " " المغناطيسي " المجال سافار و بايو درس جزء dBفقد عن الناشئ

طوله السلك شدته dl من تيار فيه نقطة Iويمر السلك pعند عن تبعد

زاوية rمسافة (θوتصنع بالشكل كما التيار اتجاه شدة). 9-3مع أن وجدا

التيار dBالمجال شدة مع l طرديا السلك Iتتناسب الزاوية dlوطول وجيب

sinθ السلك عن البعد مربع مع l عكسيا تتناسب ثابت rكما أن وجدا كما

الموجود 'Kالتناسب الوسط نوع وعلى المستخدمة الوحدات على يتوقف

: أن أي السلك، فيه

.7-10يساوي 'Kوالثابت . / الفراغ في الدولية بالوحدات متر أمبير وبر

المغناطيسي الثابت بين الكهربائي 'Kوالعالقة في Kوالثابت ظهر الذي

: هي كولوم قانون

الثابت بين به 'Kوالعالقة الموجود للوسط المغناطيسية النفاذية ومعامل

:μالسلك هي

: الصورة على سافار بايو قانون كتابة يمكن وبذلك

االتجاهي، ×حيث: الضرب اتجاه عالمة في الوحدة .rمتجه

:سافار بايو قانون على ( تطبيقات6

مســتقيم لســلك المغناطيســي أوال: المجال

: I تيار به يمر الطول النهائي

المغناطيسي المجال مرور Bلحساب عن الناشئ

شدته نقطة Iتيار عند النهائي طويل سلك عن pفي تبعد

السلك زاوية ، rمسافة dlعنصر التيار θوتصنع اتجاه مع

بالشكل ( :10-3كما سافار) بايو عالقة نطبق ،

الشكل ( هندسة من :10-3ولكن أن) نجد

عن ، rبالتعويض dl: على نحصل سافار بايو عالقة في

وبالتكامل:

بــه يمر دائري ملف مركز عند المغناطيسي ثانيا: المجال

: I شدته تيار

قطره نصف دائري ملف مستوى في Rتصور على عمودي مستوى

شدته تيار به ويمر كما Iالصفحة الساعة عقارب ).11-3الشكل (فيعكس

طوله عنصر ب dlبأخذ قانون وبتطبيق الملف شدة- امن فإن سافار يو

تعطى الملف مركز عند العنصر هذا عن الناشئ المغناطيسي المجال

بالعالقة:

عن الناشئ المغناطيسي المجال شدة وتكون

: واحدة لفة

عدد عن الناشئ المغناطيسي المجال :nويكون هو اللفات من

, I, ورستيدباأل B :حيث المغناطيسية μ، بالمتر Rباألمبير النفاذية معامل

/ . أمبير متر بالتسال المغناطيسي. للوسط المجال عمودي Bويكون اتجاه في

. لمحوره ومواز الملف مستوى المغناطيسي على المجال شدة ولحساب

الفراغ :Hفي فإن

/Hحيث متر .باألمبير

:الظل جلفانومترثالثا:

يستخدم جهاز عن عبارة الظل جلفانومتر

, هذا إمرار طريق عن الكهربي التيار شدة لقياس

) من ومكون رأسي دائري ملف في )nالتيار لفة

المجال تأثير هذا المغناطيسيوقياس عن الناشئ

مركز في موجودة مغناطيسية إبرة على التيار

أفقي مستوى في بحرية وتتحرك كما الملف

. )12-3بالشكل (

الحركة حرة مغناطيسية إبرة وضعت مركز فيفإذا

اتجاه تأخذ اإلبرة فإن فيه التيار مرور قبل الملف

بحيث الملف وضع وبتعديل المغناطيسي والجنوب الشمال

اتجاه في الملف اتجاه يكون اإلبرة اتجاه مع مستواه ينطبق

) االتجاه في اإلبرة طرفا يكون وعندها المغناطيسي الزوال

90 , 90 . إمرار) وعند التدريج صفري على المؤشر وطرفا

) يكون األول جاوس وضع في تكون اإلبرة فإن الملف في الكهربي التيار

المـجال المـجال Hفـيه على بزاوـية) H0عمودـيا بالـشكل (وتنـحرف -2كـما

األفقية) 13 المركبة هما متعامدين مغناطيسيين مجالين لوجود نتيجة

األرضي المجال Hoللمجال كهربي Hواألخر تيار مرور عن في Iالناشئ

: يكون وعندئذ الملف

قيمة وبالتعويض على:نحصل Hعن

على Cحيث يعتمد وهو الظل جلفانومتر اختزال معامل يسمى ثابت مقدار

الجلفانومتر .مواصفات عنده نقيس الذي للمكان العرض خط معاملو وعلى

الظل جلفانومتر قدره اختزال انحرافا يعطي الذي بالأمبير الEكهربي التيار عدديا في 45oيساوي

:الجلفانومتر العالقة من ويعطى

:Ampere’s Law أمبير ( قانون7

يشبه سافار بايو بقانون المغناطيسي المجال شدة حساب أن يالحظ

من كل تعتمد حيث كولوم، بقانون الكهربي المجال شدة حساب

. الكهربية في التكامل صعوبة أدت وكما المباشر التكامل على الطريقتين

المجال شدة حساب في كولوم لقانون كبديل جاوس قانون ظهور إلي

لقانون سهل كبديل أمبير قانون يستخدم المغناطيسية في كذلك الكهربي،

. سافار بايو

مغلق مسار أي حول المغناطيسي للمجال الخطي التكامل أن على أمبير قانون وينص

. أي المغلق بالمسار المحدودة المساحة تخ�ترق التي الEكهربية للتيارات الج�بري المجموع مع يتناسب

أن:

في المغناطيسي المجال يكون بحيث المغلق المسار اختيار أحسنا فإذا

: الصورة على العالقة تلك تصبح منتظم المسار اتجاه

المغلق، Lحيث: المسار اتجاه BLطول في المغناطيسي المجال مركبة

المسار.

:أمبير قانون على ( تطبيق8

النهــائي مســتقيم لســلك المغناطيســي أ- المجــال

: I تيار به يمر الطول

) الشكل l) 10-3يبين تيارا يحمل l مستقيما l .Iسلكا أعلى إلى يتحه

المغناطيسي المجال شدة إيجاد نقطة Bوالمطلوب السلك pعند عن تبعد

مركزها. Rمسافة دوائر هيئة على يكون المغناطيسي المجال ألن l نظرا

حول دائرة هو أمبير قانون لتطبيق مغلق مسار وأنسب أبسط فإن السلك،

بالنقطة تمر المجال pالسلك وألن ،B محيط طول على l منتظما يكون

: الصورة على أمبير قانون يكون للمحيط l وموازيا الدائرة

فيهمــا يمــر متوازيين سلكين بين المؤثرة ب- القوة

كهربي: تيار

) الشكل سلكين) 14-2يبين من l طويلين 2، 1جزءا

معامل وسط بينهما ويفصل ومتوازيين مستقيمين

له المغناطيسية بينهما μالنفاذية بهما aوالمسافة ويمر

كهربيان ، I1تياران I2 . أن الواضح ومن نفسه االتجاه في

في يقع الموصلين من كل أن حيث يتجاذبان السلكين

التيار أن أي اآلخر، للموصل المغناطيسي المجال

يؤثر l مغناطيسيا l مجاال يحدث السلكين بأحد المار الكهربي

. اآلخر السلك على جذب بقوة

المغناطيسي السلك Bالمجال التيار 2عند مرور عن والناشئ

السلك I1الكهربي : 1في يساوي

القوة تكون السلك Fوبالتالي على طوله 2المؤثرة تيار lالذي به ويمر

شدته المغناطيسي I2كهربي المجال في لوجوده :Bنتيجة هي

: هي السلك من األطوال وحدة على المؤثرة القوة تكون وبالتالي

الرابع الباب

المتردد التيار

مغناطيس ( 1 بواسطة ملف في كهربي تيار توليدإخراج و إدخال بواسطة ملف في حثي تيار توليد يمكن

بالشكل ( موضح هو كما الملف في )1مغناطيس

الفيض يتغير الملف داخل المغناطيس إدخال عند إذ

السلك في كهربي تيار فيتولد الملف خالل المغناطيسي

. عند وكذلك الجالفانومتر إبرة بانحراف علىه ويستدل

االتجاه عكس يصبح التيار اتجاه ولكن المغناطيس إخراج

. الجالفانومتر إلبرة العكسي االنحراف ذلك على يدل كما السابق

) 1الشكل (

يعتمد الملف في المتولد الحثي التيار اتجاه أن التجربة هذه من نستنتج

" " . في الظاهرة هذه لنز العالم صاغ ولقد المغناطيس حركة اتجاه على

: الشهيرة قاعدته

" " لنز أنه: قاعدة بحيث دائما يكون الملف في المتولد الحثي التيار اتجاه

. يولده الذي المغناطيسي الفيض في التغير يضاد مغناطيسيا فيضا ينتج

2 ) . . . ( : ح( ك د ق بالحث المنتجة الEكهربائية الدافعة القوةتسمى كهربائية دافعة قوة إلى الحثي التيار يعزى أن الطبيعي من

.( . . . التغير( معدل مع طرديا تتناسب أنها فاراداي العالم أثبت وقد ح ك د ق

. المغناطيسي الفيض في

) 1(

مقدار (- ) في التغير أن معناها الفيض وإشارة في التغير عكس يكون

ب. الصيغة هذه وتسمى .المغناطيسي فاراداي قانون

المعادلة ( الملف) 2باسترجاع كان على وإذا )Nيحتوي . . . ح ( ك د ق فإن لفه

: اآلتي النحو على تصبح

) 2(

3) : لملف الذاتي الحث

S

N

G

i

الملف في الحادث الكهرومغناطيسي التأثير بأنه لملف الذاتي الحث يعرف

. الكهربي التيار شدة تغير أثناء

شدته كانت و ملف في كهربائي تيار مر مغناطيسي ) )iإذا مجال يولد فإنه

و ـه د المتوـل المغناطيـسي الفيض وليكن ف المـل وأن , ()خالل دث ـح إذا ـف

بمقدار التيار قدره تغير زمن الفيض في في تغير ذلك عن ينتج فإنه

: نكتب أن يمكن بحيث التيار تغير معدل مع يتناسب بمعدل المغناطيسي

) 3(

ويسمى Lحيث التناسب ثابت للملف هو الذاتي الحث قياسه معامل ووحدة

“هنري“

) المعادلة في وبالتعويض فاراداي قانون على على) 3باالعتماد نحصل

المعادلة:

) 4(

في حيث للتغير نتيجة الملف في المتولدة الحثية الدافعة القوة هي

التيار . في للتغير المصاحب المغناطيسي الفيض

لملف الذاتي الحث معامل تعريف يمكن :) L (لذا ثانية بطريقة

L شدة يتغير عندما الملف في المتولدة الحثية الكهربية الدافعة القوة هو

. الثانية في واحد أمبير لمعدل الملف في الكهربي التيار

الهنري ( الذاتي الحث معامل قياس وحدة تعريف ) : Hوكذلك

مقدارها حثية دافعة قوة فيه يتولد الذي لملف الذاتي الحث معامل هو

1volt . الثانية في واحد أمبير التيار شدة في التغير معدل يكون عندما

4( : المتبادل( (Mالحث

أحدهما متداخلين أو متجاورين ملفين بين الحادث التأثير هو المتبادل الحث

التغير ويقاوم الثاني الملف به فيتأثر الشدة متغير كهربي تيار به يمر

. األول الملف في الحادث

G

I2+- R

I1

L1L2

) 2الشكل (

(:1مثال)

لفاته عدد ملف في المتولدة الحثية الدافعة القوة ةومساح100 احسب

هي 10cm2 مقطعه المغناطيسي الفيض كثافة في التغير معدل كان إذا

0.01Tesla/sec

الحل:

السالب إشارة وبإهمال

(:2مثال)

فيضه كثافة منتظم مغناطيس مجال اتجاه يؤثر في

لفاته عدد ملف مستوى على في 50عمودي حثيه دافعة قوة فتتولد لفه

مقدارها في 0.1voltالملف المجال عن الملف أبعد إذا 0.1secوذلك

بالسم الملف مساحة 2احسب

الحل:

السالب : إشارة وبإهمال

(:3مثال)

المتولدة الحثية الدافعة القوة كانت إذا لملف الذاتي الحث معامل احسب

بمعدل 0.25Vهي به المار األصلي التيار يتغير عندما

: الحل

المتردد )5 التيار دينامو

لفاته عدد مستطيل ملف من المتردد التيار دينامو في Nيتركب يدور

الفيض وكثافة مغناطيس قطبي بين منتظم مغناطيسي مجال

هي موضح كما Bالمغناطيسي هو

( 4الشكل . طرفا بحلقتين يتصل الملف

ليوصال فرشتان بها يالمسان مغلقة دائرة

مقاومة).

:3الشكل

زاوية بسرعة الملف دوران فإنه عند المغناطيسية القوى خطوط ليقطع

المقاومة في ويمر الملف في حثي كهربي تيار قوة Rيتولد ينتج وبذلك

بالعالقة . تعطى الدائرة في حثية كهربية دافعة

أن الـ وبما باشتقاق بالنسبة إذا

: التالية العالقة على نحصل للزمن

) 5(

: الملف N حيث لفات عدد

Aبالمتر مقطع مساحة تربيع الملف

B( ) تسال المغناطيسي الفيض كثافة

. الملف لدوران زاوية السرعة

T . الدوري الزمن وتسمى واحدة دورة زمن

: الملف دوران زاوية أن العلم الخط مع بين المحصورة الزاوية هي و

المغناطيسية القوى خطوط واتجاه الملف مساحة على .المتعامد

تكون القوى خطوط على عمودي الملف يكون عندما

تكون القوى لخطوط موازى الملف يكون نحصل وعندما وعندها

وهي : الملف في المتولدة الحثية الدافعة للقوة العظمى القيمة على

)6(

المعادلة ( كتابة يمكن : 1وبذلك التالي) النحو على

N SF

'FB

) 7(

الـ تغيرات رسمنا :وإذا التالي البياني الرسم على نحصل الزمن في

الشكل

4:

المتردد (6 التيار تعريف

) المعادلة الحثية) 7باسترجاع الدافعة بالقوة الخاصة العالقة تعطي والتي

, هذه بقسمة ثم مغناطيسي مجال في يدور ملف طرفي بين المتولدة

الدائرة في الخارجية المقاومة على المعادلة

:4 شكلالأنظر( المعادلة ) على نحصل

)8(

:5الشكل

: أوم قانون المعادلة (وباستعمال كتابة :4نستطيع التالي) النحو على

)9 (

و هو Iحيث المقاومة في المتولد الحثي لهذا التيار العظمى القيمة

التيار.

eind

I

R

المجال في الملف دوران عند المتولد الحثي التيار معادلة هي وهذه

ة جيبـي ة معادـل هي ة المعادـل أن ظ ونالـح ة المغناطيسـي قيـم ذلك Iوـل

بين ب و تتردد التيار هذا يسمى المتردد لذلك بالرسم التيار ويمثل

. الجيبية للدالة السابق البياني

من شدته تتغير الذي الكهربي التيار هو أنه على المتردد التيار يعرف ولذلك

عظمى ة قيـم إلى من صـفر دورة نصـف خالل الصـفر إلى ود يـع ثم

نصف في التيار اتجاه ينعكس ثم مغناطيسي مجال في ملف دورات

بالشكل ( موضح هو كما األخرى ) 5الدورة

المتردد ( التيار معادلة . تسمى) 5في للتيار الزاوي بالتردد

حيث :

" " : الواحدة الثانية في للملف الكاملة الدورات عدد وهو التيار تردد

هرتز: ” Hz”ووحدته

3 : المتردد- للتيار الفعالة القيمة

في قيمته تتغير المتردد فالتيار المستمر التيار عن المتردد التيار يختلف

من اـلرغم إلى الموـصل فعلى ثابـتة فقيمـته المـستمر ار التـي أـما ــ

لو كما بها المتردد التيار مرور عند ترتفع الموصل حرارة درجة فإن هذا من

مستمر . تيار كان

المتردد للتيار الفعالة القيمة المستمر بأنها " تعرف التيار ذلك قيمة

معينة مقاومة في الحرارة معدل نفس يولد "الذي

)10 (

األميتر جهاز يقيسها التي وهي الحسابات أكثر في القيمة هذه وتستخدم

المتردد للتيار

7 ): المتردد التيار مميزات

العمل- 1 لحاجة تبعا المتردد للتيار الدافعة القوة خفض أو رفع يمكن

. الكهربية المحوالت باستخدام

أماكن 2 إلى توليدها مصادر من المتردد للتيار الكهربية الطاقة نقل يمكن ـ

منها . كبيرة نسبة فقد دون طويلة مسافات على استهالكها

في 3 منه لالستفادة التكاليف زهيدة بطرق مستمر تيار إلى تحويله يمكن ـ

بالكهرباء الطالء مثل مستمر تيار إلى تحتاج التي العمليات بعض

الكهربية . األجهزة وبعض الكهربي والتحليل

التأثير 4 أن إذ الحرارة توليد في المستمر التيار مع المتردد التيار يتفق ـ

التيار اتجاه على يتوقف ال الحراري

: هامة مالحظة

) يوجد) 10المعادلة بأنه علما المتردد للتيار الجيبية الدالة من مستنتجة

اـستنتاج ويمكن الـمتردد ار للتـي أـخرى ة موجـي , أـشكال ـخارج ا لكنـه ا لـه

المقرر . هذا

(:1مثال)

بمعدل ثابتة بسرعة كهربي لمولد ملف في 1800 يدور الدقيقة في دورة

فيـضه كثاـفة منتظم مغناطيـسي المـلف مـجال مـساحة ـكانت ـفإذا

احسب: هي

على المحتوي الملف في المتولدة الحثية الدافعة للقوة قيمة أقصى ـ أ

لفة 25

مقدارها - بزاوية دورانه عند الملف في المتولدة الدافعة القوة مع ب

. المغناطيسي المجال خطوط اتجاه

الحل:

الملف : لدوران الزاوية السرعة ـ أ

: الحثية: الدافعة للقوة قيمة أقصى إذا

= الدوران – زاوية كانت إذا : ب

(:2مثال)

هي المتردد للتيار العظمى القيمة كانت التيار 10Ampإذا شدة فاحسب

: اآلتية بالزوايا المغناطيسي المجال في الملف دوران عند

الحل:

: بالتعويض

( 3مثال)

بالشكل الموضحة الدائرة تردده 7في المتردد للتيار مصدر

بمقاوـمة ـفرق متـصل يعطي الفولتمـيتر وجـهاز

المقاومة طرفي بين 120Vالجهد

. للمصدر المتردد التيار شدة معادلة اكتب

:6الشكل

الحل:

: هي المتردد التيار لشدة العامة المعادلة

الزاوي التردد

: الفعالة القيمة يقيس الفولتمتر

إذا:

: كاآلتي المتردد التيار شدة معادلة كتابة ويمكن

V

f=60Hz

120Volt

R=100

I

(:4مثال)

لفاته عدد المتردد للتيار دينامو مغناطيسي 150ملف مجال في يدور لفة

فيـضه كثاـفة معادـلة منتظم أن علمت إذا المـلف مـساحة احـسب

) قيمتها خارجية مقاومة في يمر الذي المتردد :التيار ( هي

الحل:

المتردد ( 8 التيار دوائر

) أشهر وهو جيبية موجة شكل على المتردد التيار تغيرات أن اعتبرنا إذا

: التالي) النحو على تكتب المتردد التيار معادلة فإن األشكال

مقاومة هي وما ؟ وملف ومكثف مقاومة طرفي بين الجهد شكل هو فما

ونعرفها معاوقة نسميها والتي المتردد للتيار العناصر هذه من عنصر كل

كاآلتي:

= المعاوقة

المقاومة -أ :دائرة

) لشكل أنظرا المعاوقة طرفي بين الجهد يعطى ) 1-1فرق

: أوم قانون من

R

I

V

-1الشكل)

1)

عوضنا عوضنا Iحيث ثم المتردد التيار معادلة بــ باستعمال

: األومية المعاوقة حساب يمكن ثم ومن

: هي المقاومة معاوقة إذا

في والجهد التيار أن ويقال التيار مع متزامنة الجهد تغيرات أن نالحظ

, موضح هو كما الطور (2-1بالشكل)نفس

-1الشكل)

2)

الملف -ب :دائرة

فاراداي قانون )أنظر(من طرفي )(1-2الشكل بين الجهد فرق يكون

الملف:

: التالي النحو على كتابته ويمكن

(1-2الشكل)

: حيث: هي الملف معاوقة إذا

Lمصدر جهدمتردد ~ V

I

IV

t

سابق الجهد أن ويقال التيار مع متزامنة غير الجهد تغيرات أن نالحظ

بزاويـة , التيـار هـو كمـا الطـور فـرق ويسـمى

) موضح (: 2-2بالشكل

(2-2الشكل)

المكثف -ج :دائرة

المكثف طرفي بين الجهد )أنظر(فرق يعطى )(1-3الشكل

: التالية بالمعادلة

: التالي النحو على كتابته ويمكن

الشكل)

3-1 )

: حيث: هي المكثف معاوقة إذا

متأخر الجهد أن ويقال التيار مع متزامنة غير الجهد تغيرات أن أيضا نالحظ

بزاوـية التـيار , عن موـضح, ـهو كـما الـطور ـفرق ) ويـسمى (2-3بالـشكل

:

(2-3الشكل)

IV

t90

o

I

V

t90o

BA

I

e

C

V=V - VA B

: دائرة- د

في والمبينة التوالي على المتصلة الدائرة باختصار -4الشكل) سندرس

1 )

. السابقة الفقرات في مناقشتها السابق الثالثة العناصر على تحتوي والتي

هو الدائرة لهذه بالنسبة المكافئ أوم قانون يكون

،

ـ: حيث

الكمية تسمى .و األوم هي ووحدتها الدائرة معاوقة

(1-4الشكل)

أنظر ( الدائرة في المار التيار يكون ) ال واحد دائما ((2-4الشكل طور في

الجـهد ـفرق الـطور Vـمع ـفرق إيـجاد الممكن فمن بينهـما،

في الموضح المتجهات بيان مخطط الشكل)بواسطة

4-2).

(2-4الشكل)

مثال :

في الجهد مصدر أن ((1-4الشكل) افترض الفعالة قيمته كانت

التردد) .و و وكان

( ) ( عبر ( الفولتميتر قراءات ب الدائرة في المار التيار أ كل و أوجد

. حدة على

الحل :

V

CLR

X - X

R

Z

L C

هي : للتيار الفعالة القيمة

عبر الجهد فرق أوم Rوإليجاد قانون نستعمل

بالعالقة فيعطى الحثي الملف عبر الجهد فرق أما

نجد وبالمثل

إلى يشير وهذا المصدر جهد من أكبر المكثف عبر الجهد فرق أن الحظ

المتردد التيار لدوائر خاصة أن سمة حول وهو الفولتميتر قراءات مجموع

صفرا يكون ال مغلقة .دائرة

استعملت إذا صحيح بشكل تجمع ال الجهد الفعالة وفروق للجهود القيم

القيم . هذه على لكيرتشوف الثاني القانون تطبيق يمكن ال هذا وعلى

الكهربائي- هـ الرنين

المتردد التيار على لدوائر تحتوي رنين ملفومكثف التي ظاهرة

) الشكل في الموضحة الدائرة اعتبر الحقيقة هذه ولبيان ، ).1ـ 5هامة

ال التي الدائرة هذه في المتردد التيار أن نعلم

بالمعادلة : يعطى فيها مقاومة

V

CL

-5الشكل)

1)

عندما ن أنه . الحظ من نهائيا ال يصبح أن يجب الدائرة في التيار فإن

الشرط تحقيق ألن السهل تتضاءل وذلك بينما التردد مع تتزايد

عنده يصبح الذي بالرمز والتردد له ويرمز الرنين تردد يسمى

أن :و حيث الرنين عند نجد فإننا

الرنين تردد هو الذي

الشكل ( . 2-5يبين كما) الذبذبات تردد تغير كلما الدائرة هذه تيار يتغير كيف

الدوائر وفي الرنين، تردد عند حاد بشكل ذروته يبلغ التيار فإن واضح هو

أسالك ألن نهائية ال وليست محددة قيمة ذات التيار ذروة تكون العملية

. المقاومة بعض لها الدائرة

-5الشكل)

2)

القدرة(- 9 ونقل المحول

مترددا ( جهدا تحول بحيث صممت متبادلة محاثة هو جهد) المحول إلى

. السلك من ملفين من المحول يتكون أصغر أو منه أكبر متردد آخر

الشكل في كما الحديد من قلب على . 6ملفوفين

متردد جهد في يوجد تيار مرور يسبب مما االبتدائي الملف طرفي عبر

القلب في فيضا ينشئ بدورة التيار وهذا الملف هذا

بالشكل مبين هو كما . 6الحديدي

I

f( Khz)f0

UP US

:6الشكل

الملف خالل أيضا يمر فهو لذا الحديدي القلب وفق يتحول الفيض أن وحيث

ألن . وذـلك اـلوقت ـطول الفيض يتـغير أن الـطبيعي ومن .اآلـخر جيبـيا تتـغير

. . قيمتها جيبية ك د ق المتغير الفيض هذا الثانوي . ويستحث الملف في

خالل التيار فإن ولهذا أسالكها في جدا ضئيلة مقاومة المحوالت لمعظم

. نفسه الملف محاثة سوى يعوقه ما يجد ال االبتدائي الملف

: أن نجد فاراداي قانون )1 (وبتطبيق

و حيث االبتدائي الملف لفات عدد خالل هي الفيض تغير معدل هو

خالل ويمر الحديدي القلب بواسطة يجمع الفيض وهذا االبتدائي الملف

: . . هي ك د ق فيه فينتج الثانوي الملف

) 2(

المعادلتين ( (1بقسمة :2و) المحول) معادلة على نحصل

. للجهد الفعالة أو اللحظية القيم على تنطبق المعادلة وهذه

كان- .إذا رافع محول الحلة هذه في المحول يسمى

كان- .إذا خافض محول الحلة هذه في المحول يسمى

الخامس الباب

ضوءال

:الضوء نظريات

.الضوء اإلبصار أو الرؤية فيسبب العين في يؤثر الذي الشعاع ذلك هو

الطاقة صور أحد الطاقة والضوء الميكانيكية، الطاقة الحرارية، كالطاقة

أن .الكهربية الممكن ال ومن الطاقة ال إلى ضوئيةتتحول من نوع أنواعأي

للطاقة على المعروفة l .محافظا الطاقة بقاء مبدأ

الفيزيائية و الظواهر يفسر أن يحاول واإلنسان الخليقة بدإ منذ

. بأن واألبصار الضوء تفسير اإلغريق حاول وقد الضوء ومنها به المحيطة

العين من تخرج المرونة تامة صغيرة جسيمات عن عبارة الضوء أن فرضوا

التفسير هذا أن وواضح بالرؤية، اإلحساس وتسبب الجسم على وتسقط

كا ولو . نخطأ خالل من لكن الظالم في يري أن اإلنسان الستطاع l صحيحا

لتفسير المستمرة المحاوالت ومن الضوء لعلم التاريخي التطور

من البد أساسية نظريات ثالثة ظهرت المتتالية التجارب ونتائج المشاهدات

. إليها اإلشارة

: لنيوتن جسيميةال ةنظريال- 1

( وتامة ( كروية l جدا دقيقة جسيمات عن عبارة الضوء أن نيوتن أفترض

l جدا كبيرة ثابتة بسرعة وتسير الضوئي المصدر من تنبعث فيالمرونة

مستقيمة على فيخطوط تسقط وعندما الواحد المتجانس الوسط

تص فإنها المرئي وتر طالجسم المرن التصادم لقوانين l طبقا به من تددم

وتسبب العين على لتسقط . اإلحساسالجسم بالرؤية

ظاهرتي تفسير في نظريته باستخدام نيوتن استطاع االنعكاسوقد

سرعة أن أفترض االنكسار ظاهرة تفسير عند بأنه العلم مع واالنكسار،

" ولكن " الصوت سرعة حالة في كما الفراغ في منها أكبر المادة في الضوء

أكبر هي الفراغ في الضوء سرعة وأن خطأ الفرض هذا أن ذلك بعد ثبت

التداخل. سرعة ظاهرة تفسير في لنيوتن الجسيمية النظرية وفشلت

.واالستقطابوالحيود

لنيوتن الجسيمية النظرية على بناءlا الضوء بدراسة يهتم الذي والعلم

بالضوء خاصية )Geometrical optics( الهندسييسمي ندرس انتشاروفيه

خواص فيالضوء وكذلك مستقيمة واالنكسار Reflection االنعكاسخطوط

Refraction والتشتتScattering. للضوء

: Huygens Principle لهيجنز الموجية - النظرية2

تنتشر مستعرضة موجات شكل على ينتشر الضوء أن هيجنز فرض

. االتجاهات جميع في الضوئي المصدر من

كرة عن عبارة الموجة صدر أن فرض كما

على نقطة كل وأن الضوئي المصدر مركزها

يشع ثانوي مصدر عمل تعمل الموجة صدر

جميع في موضح االتجاهاتالمويجات هو كما

الضوئية). 1بالشكل ( الموجة سرعة وترتبط

c التردد من كل لها الموجيوالطول υبقيمة

: العالقة خالل من

)1 (

عنها يعبر أن يمكن المستعرضة الضوء موجة تمثل التي الرياضية والعالقة

:جيبيهكموجة

)2 (

الوسط yحيث جزئ إزاحة الموجة الذيتمثل فيه ،االهتزازةسعة a ،تنتشر

ω الزاويالتردد " حيث " الزاوية : ω=2πυالسرعة أن هي حيث υ=1/كما

لإلزاحة tللذبذبة، الدوريالزمن المقابل الزمن زاوية فهي أما yهو

ال . يبتدائاالطور

الموجية و النظرية ظ لهيجنز نجحت تفسير المعروفة في الضوء واهر

. االنعكاس عندئذ واالستقطاب والحيود والتداخل واالنكسار

لهيجنز الموجية النظرية على بناءlا الضوء بدراسة يهتم الذي والعلم

بالضوء الموجية) )Physical Optics الفيزيائييسمي الخواص ندرس وفيه

التداخل مثل واالستقطاب )Diffraction(والحيود )Interference(للضوء

Polarization( . للضوء)

: Photon Theory الفوتون" "نظرية للضوء ميةكال - النظرية3

الظاهرة ظهور حتى لهيجنز الموجية للنظرية السيادة ظلت

العشرين القرن بداية وفي عشر، التاسع القرن نهاية في الكهروضوئية

النظرية 1905 إلي بالعودة الكهروضوئية الظاهرة تفسير في اينشتين نجح

كل " " وسمي كمات أو جسيمات عن عبارة الضوء أن وفرضه الجسيمية

. " بالفوتون " كمه أو جسيم

موجة هو هل الضوء وكنه طبيعة في وغموض تناقض هناك فأصبح

الغموض هذا وظل جسيم، العالم 1924عام حتىأم تقدم عندما

برولي دي لويس عن ”Louis de Broglie“الفرنسي الثورية بفكرته

يسلك فهو مزدوجة صفة للضوء أن أوضح وفيها للمادة الثنائية الخاصية

( وجسيم ( ، هيجنز ونظرية يتفق مما الظروف بعض تحت موجة سلوك

.( نيوتن ( نظرية مع يتفق مما أخرى ظروف تحت فوتون أو

أن في برولي لدي الثنائية الخاصية والموجه وتتلخص الجسيم

. الكهرومغناطيسية الموجة معاملة يمكن فكما واحدة لعملة وجهان

" التردد" ذات الضوئية الموجة " υومنها له " فوتون جسيم أنها على

:Eطاقة حيث

)3 (

خطية حركة كمية له والذي الجسيم معاملة يمكن أنه Pفإنه على

الموجي طولها :λموجه حيث

)4 (

. hحيث والعالقتان بالنك ثابت يسمي ثابت تسميان )3), (4(مقدار

. برولي دي بمسلمات

النظرية على بناءlا الضوء بدراسة يهتم الذي للضوء والعلم الكمية

بالضوء الكمية) Quantum optics (الكمييسمي الخصائص ندرس وفيه

كمات باعتبارهللضوء تسمى الطاقة من دقيقة حزم من l ))quantaمكونا

فوتونات تسمى l جدا صغيرة جسيمات على . )Photons(محمولة

نعرض الخواص فيواآلن بعض وندرس الفيزيائي للضوء إيجاز

. للضوء الموجية

التداخل

شعاعين بين للتراكب نتيجة الضوء في التداخل ظاهرة تحدث

نفس ( وبالتالي الموجي الطول نفس لهما ضوئيين

ومتوافقين) " الشدة في ومتساويين "coherentالتردد

يتغير( ال ثابت بينهما الطور فرق أن التوافق ومعني

.( نقطة على الشعاعان هذان سقط فإذا الزمن مع

بينهما الطور فرق وكان فرق 2nπواحدة أن أي

الموجية األطوال من l صحيحا l عددا بينهما ،nλالمسير

وقاع قمة، مع قمة تتقابل بينهما للتراكب نتيجة فإنه

النقطة تلك وتكون اآلخر، منهما كل فيقوي قاع مع

بالشكل ( كما مضيئة ). 2-4هدبه فرق- كان إذا أما أ

بينهما بينهما π(2n+1)الطور المسير فرق أن أي

الموجية األطوال أنصاف من l فرديا l للتراكب λ/2(2n+1)عددا نتيجة فإنه ،

وتكون اآلخر، منهما كل فيضعف قمة مع وقاع قاع، مع قمة تتقابل بينهما

بالشكل ( كما مظلمة هدبه النقطة ).2-4تلك ب-

سبيل على منها التداخل ظاهرة على للحصول عديدة طرق وهناك

: الحصر ال المثال

1 : ضيقتين- مستطيلتين فتحتين من التداخل مثل الموجة صدر تقسيم

." ينج" تجربة

2 : التداخل- كمقياس المتكرر باالنعكاس التداخل مثل الموجة سعة تقسيم

لميكلسون التداخل كمقياس الرقيقة األغشية في والتداخل بيرو، لفابري

. نيوتن وحلقات

لينج: المزدوج الشق ( تجربة1

الشكل ( حيث) 3-4يوضح لينج المزدوج الشق لتجربة l تخطيطيا l رسما

S الطول ( ضوئيمصدر وحيد اللون الحائل P،) الموجيأحادى على نقطة

الفتحتين الذي من الصادرتين للموجتين التداخل نمط علىه S1, S2يظهر

متوافقين ضوئيين مصدرين بمثابة بينهما وهما من. dالمسافة واضح

الشعاعين بين المسير فرق أن الشكل :ىيعط δهندسة العالقة من

L

ydd n nis

والفتحتين، Lحيث الحائل بين النقطة ynالمسافة بين ومركز Pالبعد

المركزية المسير. Oالهدبة فرق كان من δفإذا l صحيحا l عددا بينهما

الموجية النقطة nλاألطوال تكون بينهما للتراكب نتيجة فإنه ،P هدبه

األطوال أنصاف من l فرديا l عددا بينهما المسير فرق كان إذا أما مضيئة،

النقطة λ/2(2n+1)الموجية تكون بينهما للتراكب نتيجة فإنه ،P هدبه

لينج. المزدوج الشق تجربة في المضيئة الهدب تكون شرط أن أي مظلمة

هو:

:نيوتن حلقات( 2

. الرقيقة األغشية في التداخل تجارب أحدي هي نيوتن حلقات تجربة

جهاز بالشكل يتكون موضح هو كما نيوتن ضوئي )4-4 (حلقات مصدر من

اللون محدبة Sأحادي عدسة بؤرة في األشعة ف Lموضوع منها تخرج

زجاجية لمتوازية شريحة على بزاوية Pتسقط األشعة 45oمائلة فتنعكس

على السفلي لتسقط السطح بين والمحصور الرقيق الوتدي الهواء غشاء

قطر ( F محدبةالعدسة لل لل) كبير هاتكور نصف العلوي شريحةوالسطح

أن .Gزجاجية ال اعتبار يمكن فإنه كبير العدسة تكور قطر نصف وألن

على منها جزء ينعكس وبالتالي عموديا الهواء غشاء على تسقط األشعة

عند نفسه على ينعكس اآلخر والجزء للغشاء العلوي السطح عند نفسه

. السطح على المنعكسة األشعة كانت ولما الرقيق للغشاء السفلي السطح

كثافة أكبر وسط على انعكست السفلي

فإنها فيه المنتشرة الوسط من ضوئية

مقداره الطور في l تغيرا فرق πتعانى أي

مقداره المسير موضح λ/2في هو كما

).5-4بالشكل (

المتحرك الميكروسكوب إلي يصل النهاية أحدهما ATوفي شعاعان

السطح على انعكس واآلخر الرقيق للغشاء العلوي السطح على انعكس

: بينهما المسير فرق ويكون السفلي،

)5 (

نقطة tحيث عند الرقيق الوتدي الهواء غشاء سمك

تراكب األشعة تلك بين فيحدث األشعة، انعكاس

. الغشاء سمك كان ولما للتداخل هدب وتنتج

المرآة ( تماس نقطة المرآة قطب حول Fمتجانس

الزجاجية للشريحة العلوي السطح هدب) Gمع فإن

متحدة حلقات عن عبارة تكون التداخل

بالشكل كما المرآة قطب ومركزها المركز

)4-6 .(

الهدبة قطر نصف بين العالقة وإليجاد

أن ورتبتها عند سمك نفرض الهواء غشاء

بالشكل (tهو Q النقطة موضح هو -4كما

الشعاعين) 7 بين المسير فرق وأن ،

العلوي السطحين من المنعكسين

النقطة تلك عند الرقيق للغشاء والسفلي

العالقة (Δهو من :5ويعطي أن). نجد الشكل هندسة فمن

222nrtRR

العدسة، Rحيث تكور قطر الرتبة rnنصف ذات نيوتن حلقة قطر nنصف

النقطة : Qعند على. نحصل األقواس وبفك

أن من Rوحيث بكثير إهمال لذلك tأكبر بالنسبة لصغرها t2 يمكننا المتناهي

:2Rtلـ على لنحصل

) 6 (

لعدد مساويا المسير فرق يكون عندما تتكون المضيئة الهدب أن وحيث

العالقتين ( من فإنه الموجية، األطوال من نحصل: )6،) (5صحيح

: المضيئة الهدب تكون شرط أن أي

لعدد مساويا المسير فرق يكون عندما المظلمة الهدب تتكون وبالمثل

: أن أي الموجية األطوال أنصاف من فردي

: هو المظلمة الهدب تكون شرط يكون وبالتالي

الموجي الطول حساب يمكن العالقة هذه .λومن المستخدم للضوء

الحيود

يحيد أن هي الحيود خاصية

في سيره خاصية عن الضوء

مروره عند مستقيمة خطوط

. مرور فعند حادة حافة خالل

كما حادة حافة خالل الضوء

الضوء نجد) 8-4بالشكل ( أن

الظل فيينتشر منطقة

أن الهندسي ي وانحني الضوءأي مستقيمة في باالنتشارلتزم لم خطوط

الح بهذه مروره الحادة عند : افة نوعين. إلى الضوئية األشعة حيود وينقسم

فرنهوفـر: حيود ـ1

المصدر يكون على الذيوالحائل الضوئيوفيه الحيود نموذج علىه يتكون

ال من بعيدة الحادة مسافات الحيود حافة لهذا صدر المسببة من كل فيكون

. مستوي والحائدة الساقطة الموجة

فرنـل: حيود ـ2

المصدر يكون محدودة الضوئيوفيه مسافة على كالهما أو الحائل أو

ال الحادة من . حافة حيود نمط عن فرنل حيود نمط ويختلف للحيود المسببة

المعال حيث من وشدة جةفرنهوفر وأتساع الرياضية أشرطةاالستضاءة

الحيود.

ضيقة: مستطيلة فتحة خالل من فرنهوفر - حيود3

الشكل ( -9-4يوضح

لتجربة) أ l تخطيطيا l رسما

خالل فرنهوفر شقحيود

أشعة سقوط فعند ضيق

وحيد (يةأحاد ةاللون

على ،)الموجيالطول

عرضها ضيقة مستطيلة واضح dفتحة حيود نمط الحائل على يظهر فإنه

الشكل ( ). 9-4في عند- المتكون الحيود لنمط رياضية عالقة وإليجاد ب

الحائل Pالنقطة الفتحة على على الساقط الموجة صدر قسمنا أننا نفرض

بالشكل ( كما قسمين ) 9-4إلي الموجة- صدر على نقطة كل أن وحيث ، جـ

الشعاعين أن الشكل هندسة من فنجد ثانوي، مصدر عمل تعمل

2المتوافقين السير ،1 فرق يكون للفتحة السفلي النصف من المنبعثين

: هو بينهما

الشعاعين بين المسير فرق نفس 4وهو 2، l أيضا بينهما المسافة .d/2حيث

الشعاعين بين المسير فرق كان 2فإذا يكون λ/2هو ،1 بينهما التراكب فإنه

. بينهما المسافة شعاعين أي فإن وبالمثل هدمي التراكب d/2تراكب يكون

المسافة متساويين قسمين إلي الفتحة قسمنا أننا وحيث هدمي، بينهما

تراكب d/2بينهما يكون اآلخر مع نصف كل أشعة بين التراكب نتيجة فإن

عند. الهدمي التراكب شرط ويكون :Pهدمي هو

التراكب شرط يكون متساوية أجزاء أربعة إلي الفتحة قسمنا لو وبالمثل

عند هو Pالهدمي

حيود نمط في المظلمة الهدب تكون العام الشرط يكون وبالتالي

: هو ضيقة مستطيلة فتحة خالل من فرنهوفر

:الحيود محزوز- 4الحيود عن محزوز فتحات عبارة به حائل

علىها فهو عديدة زجاجية شريحة من يتركب

إلى تصل قد ترمنتيالس فيخط 6000خدوش

تم الواحد متوازية خطوط شكل على وتكون

سن بواسطة . مدبب عملها على الضوئية األشعة سقوط عند األلماس من

حيود المحزوز تبدي منه الخارجة األشعة فتحات فرنهوفرفإن خالل من

يمر عديدة حيث خطوط ، بين أي المخدوشة غير األجزاء خالل من الضوء

فتحات عمل تعمل حيث وآخر .المحزوز خط كل بين المسافة كانت فإذا

بالشكل (bهو خدش لاعرض و a هي ) a + b ( = dالمقدارفان )10-4كما

. المحزوز ثابت يسمى

المحزوز خطوط عدد كان إذا المالحظ هو فيومن /N(lineالسنتيمتر

cm) : فإن خط

من متوازية حزمة سقطت طوله إذا اللون أحادى الموجيضوء

λ الضوء عمودياتجاه في مجمع من الحيود محزوز مستوى فيعلى

شكل – ( التلسكوب بتوجيه فإنه استقامة) 11-4المطياف على يكون بحيث

صورة – نرى فإننا الضوء واضحة للمجمع المركزية وفتحة الهدبة تمثل قوية

الفتحات التي هذه من النافذة األشعة لجميع البناء التداخل عن تنتج

حيود بدون المتوازية

جانبي نو على l أيضا lهارى

l إضاءتها مضيئةlأهدابا تقل

عن باالبتعاد l تدريجيا

وهى المركزية الهدبة

البناء التداخل عن ناتجة

بزوايا الحائدة لألشعة

الشكل. (مختلفة -4ومن

ش )12 أن حدوث نجد رط

التداخل الضوئي هو البناء هذا المسار فرق يكون شعاعين أي بين Δ أن

صحيحة لمضاعفات l مساويا متتاليتين فتحتين أي من حائدين متناظرين

الموج :يللطول أن أي

)7 (

المعادلة ( من الواضح الحيود) 7ومن زاوية الموج θ أن الطول على يتعتمد

λ ال الحيود يحادأللضوء رتبة وعلى المستعمل .nاللون

استعملنا خطى إذا طيف له ضوئيا Wالزئبق ) مصدرا كمصباح

إلى مثال( يتحلل الحيود محزوز من الخارج الضوء ويكون ألوانفإن الطيف

به خاصة حيود زاوية له لون حيود وكل رتبة لكل التلسكوب خالل nنشاهد

الت الملونة الخطوط شكل (يجميع الضوئي المصدر هذا طيف منها يتكون

لطيف .)4-13 مختلفة رتب إلنتاج الحيود محزوز استخدام يمكن أيوهكذا

يمكن وكذلك ضوئي يالموجالطول لحساب) 7المعادلة (استخداممصدر

. منها لكل

االستقطابالطبيعي: الضوء( 1

الضوء فإن للضوء الموجية للنظرية l طبقا

مستعرضة كهرومغناطيسية موجات عن عبارة

نفس لهما أي متوافقتان مركبتان ولذبذبتها

الموجة، انتشار اتجاه على ومتعامدتان الطور

الكهربي المجال في l دوريا l تغيرا تمثل أحدهما

المجال في l دوريا l تغيرا تمثل واألخرى

في كما .)14-4شكل (الالمغناطيسي

l مفاجئا l تغيرا الذبذبتين لهاتين ويحدث

بقائه لالتجاه مع الفراغ عمودي مفي تينا

التغير وهذا الموجة انتشار اتجاه على

بمعدل الذبذبة فيمرة 108يحدث شدة متوسط يجعل مما أي فيالثانية

شكل ثابت مقدار الموجة انتشار محور حول ).15-4(اتجاه أ-

ستقطب:لما الضوء) 2كان الضوئي إذا الشعاع انتشار محور حول الذبذبة غير متوسط

مستقطب، تجانسم غير ضوء يكزن الضوء الضوء فإن يصبح آخر وبمعنى

كان إذا l في اتجاهمستقطبا االتجاهات بقية عن ما اتجاه يفضل الذبذبة

الفراغ.

االستقطاب: أنواع( 3وهى : المستقطب للضوء مختلفة أنواع أربعة يوجد

شدة :الجزئي االستقطاب- 1 متوسط يكون ما في الذبذبةوفيه اتجاه

منه ).15-4(شكل االتجاهاتبقية فيأكبر ب-

ال: الخطى االستقطاب- 2 أو الكلى متوسط يستوائاأو يكون وفيه

الذبذبة وينعدم فيشدة يمكن ما أكبر ما شكل فياتجاه االتجاهات (بقية

4-15( .جـ-

:االستقطاب- 3 الذبذبة الدائري شدة متوسط يكون و وفيه فىثابت

الزمن ال هذا ولكن واحداتجاه على يعتمد زاوية اتجاه بسرعة رسمتف ويدور

تغير نهايته يوجد وهنا دائريا شكل فيمسارا فقط )15-4(االتجاه .د-

ال - 4 الذبذبة :يهليجااالستقطاب شدة متوسط يكون ثابت وفيه غير

في هذا اتجاه ولكن و الزمن ال واحد على يعتمد زاوية اتجاه بسرعة ويدور

الحالة فيويقال lاهليجيا lمسارا نهايته رسمتف مستقطب أ هذه الضوء ن

يوجد أي lاهليجيا lاستقطابا تغير فيانه الحالة واالتجاه فيهذه الشدة

شكل الذبذبة شدة ).15-4(لمتوسط هـ-

المستقطب: الضوء على الحصول ( طرق4: وهى المستقطب الضوء على للحصول طرق عدة هناك

( Double Refractaction:)المزدوج باالنكسار - االستقطاب1

عام اكتشافها تم الخاصية " 1669هذه وهى " بارثولينوس يد على

في الخواص تباين خاصية لها التي البلورات بعض في تتواجد خاصية

المختلفة ال Anisotropyاالتجاهات التي البلورات الخاصية هذه ويمتلك

( الكالسيت ( سبار أيسالند بلورات أمثلتها ومن الكعب فصيلة إلى تنتمي

والكوارتز.

الضوء مرور هذه فيفعند

يحدث وهو االنكسارالبلورات المزدوج

أحدها شعاعان هيئة على الضوء خروج

قوانين ويسمى االنكساريتبع المعروفة

الشعاع ويسمى المعروفة االنكسار قوانين يتبع ال واآلخر العادي الشعاع

بالرمز " العادي للشعاع ويرمز الشعاعين سرعة وتختلف العادي "Oغير

" بالرمز العادي غير )16-4شكل (بالكما" eوللشعاع

" واحد " بلوري محور اتجاه هناك أن وجد نفذ فيوقد إذا البلورة تلك

البصري بالمحور االتجاه هذا ويسمى مزدوج انكسار يعانى ال فيه الضوء

optical axis البصري والمحور الساقط الشعاع يضم الذي والمستوى

األساسي بالمستوى من principle planeيسمى كل أن أيضا وجد وقد

ومستوى خطيا استقطابا مستقطب يكون العادي وغير العادي الشعاع

المركبة ( تهتز الذي المستوى عمودي ) فياالستقطاب منهما لكل اتجاهه

المستوى هو العادي غير للشعاع االستقطاب مستوى أن أال اآلخر على

األساسي.

Selective absorption: االنتقائي االمتصاصب - االستقطاب2)Dichroism(

شعاعي ألحد االمتصاص معامل فيها يكون البلورات بعض هناك

بالنسبة كبير المزدوج االنكسار

األخر الشعاع امتصاص لمعامل

التورمالين مادة ذلك على ومثال

أحد امتصاص المادة هذه من معين سمك باستخدام يمكن وبالتالي

. األخر الشعاع ونفاذ تماما الشعاعين

يصنع المواد هذه هوو المستقطب ومن

مستقطب ضوء على بواسطتها نحصل التي األداة

من المستقطبات صناعة ويتم خطى استقطاب

االنكسار بخاصية تمتاز التورمالين مثل مادة

صنع يتم حيث االنتقائي واالمتصاص المزدوج

المتصاص كاف سمك ذات بلورة من المستقطب

المستقطب العادي غير الشعاع على فقط نحصل وبالتالي العادي الشعاع

شكل ( من واضح هذا خطيا ).17-4استقطابا

:باالنعكاس االستقطاب- 3بين فاصل سطح على مستقطب غير ضوئي شعاع سقوط عند

سقوط بزاوية الضوئية الكثافة في مختلفين الشعاع θوسطين هذا فان

االنعكاس , قوانين جميع علىه وتنطبق ينعكس قسم قسمين إلى ينقسم

االنكسار . قوانين جميع علىه وتنطبق ينكسر واآلخر

مستقطب يكون والمنكسر المنعكس الشعاعين من كل أن وجد وقد

. فقط المنعكس بالشعاع التجربة هذه في نهتم وسوف l جزئيا l استقطابا

متوسط أن حيث l جزئيا l استقطابا l مستقطبا المنعكس الشعاع يكون

المستوى في الذبذبة منها العموديشدة أكبر يكون السقوط مستوى على

السقوط في لمستوى الموازى المستوى بالشكل حالة )18-4 (كما

السقوط لمستوى الموازية المركبة تقل السقوط زاوية زيادة وعند

زاوية في تسمى معينة سقوط زاوية إلى نصل حتى المنعكس الشعاع

, θBr بروستر ويصبح السقوط لمستوى الموازية المركبة l تماما عندها تنعدم

l خطيا l استقطابا مستقطب المنعكس اتجاه فيالشعاع

هذه العموديالمستوى وعند السقوط مستوى على

كما الزاوية متعامدان والمنعكس المنكسر الشعاعان يكون

من )19-4شكل (في االنكسار معامل حساب يمكن ومنها ،

العالقة:

معامل تعيين يمكن بروستر زاوية بمعرفة أنه أي

الوسط إلى األول الوسط من النسبي االنكسار

الوسط كان إذا المطلق االنكسار معامل أو الثاني

بروستر . قانون هو وهذا الهواء هو األول

الشــرائح خالل باالنكســار - االســتقطاب4

:المتعددة

غير ضوء سقوط عند انه سبق مما عملنا

والشعاع المنعكس الشعاع من كال فإن زجاجية شريحة على مستقطب

يكون بروستر زاوية وعند جزئي استقطاب مستقطب يكون المنكسر

مستوى واتجاه l خطيا المستقطب الشعاع هو فقط المنعكس الشعاع

. السقوط مستوى على العمودي االتجاه هو االستقطاب

العظمى مركبتين على فيحتوى المنكسر الشعاع االتجاه فيأما

والصغرى السقوط لمستوى منها ( فيالموازى جزء ألنه العمودي االتجاه

المنعكس ) . الشعاع إلى ذهب قد

العمودية المركبة تقل الزجاج من واحدة شريحة خالل أنه وجد وقد

بنسبة المنكسر الشعاع بنسبة %15من تقل أخرى شريحة وباستخدام

الـــ 15% وكهذا .%85من العمودية المركبة في المتبقية

على وباستخدام الحصول l تقريبا يمكننا الشرائح من مناسب عدد

هو كما االنكسار باستخدام خطى استقطاب مستقطب -4شكل (فيضوء

20.(

: بالتشتت - االستقطاب5

شدته ضوئي شعاع مر بشكل ( Ioإذا كما بالدخان مملؤة أنبوبة خالل

الشعاع) 4-21 شدة فإن ،

من Iالنافذ أقل Ioتكون

شدة في النقص وهذا

فقط االستضاءة يرجع ال

خاصية االمتصاصإلى

من جزء ألن l أيضا ولكن

جوانب إلى تشتت الضوء

جسيمات بواسطة األنبوبة

الضوء وهذا ـ الدخان

l مستقطبا يكون المشتت

المتشتت الضوء أما ،l جزئيا

األنبوبة إلى فيجوانب

اتجاه العمودي االتجاه على

. l استوائيا l استقطابا مستقطبا يكون الساقط الشعاع