الإيقاظ العلمي · السنة السادسة ابتدائي
محور الضوء — درس انكسار الضوء
لماذا يبدو القلم مكسورًا عندما نضع جزءًا منه في الماء؟ في هذا الدرس نلاحظ انكسار الضوء عند انتقاله بين وسطين شفافين مختلفين، ونستنتج أثر ذلك في رؤية الأشياء.
ماذا سنتعلّم؟
- ألاحظ انكسار الضوء عند انتقاله بين وسطين شفافين مختلفين.
- أفسّر ظهور القلم أو القشة كأنها منكسرة عند سطح الماء.
- أميّز الانكسار عن الانعكاس.
ماذا نلاحظ؟
إذا وضعنا قلمًا أو قشة في كأس شفاف نصفه ماء، فقد يبدو الجزء المغمور مزاحًا عن الجزء الموجود في الهواء، كأن القلم انكسر عند سطح الماء. لكن القلم يبقى مستقيمًا؛ الذي تغيّر هو مسار الضوء القادم من الجزء المغمور إلى أعيننا.
ما انكسار الضوء؟
عندما ينتقل الضوء من وسط شفاف إلى وسط شفاف آخر يختلف عنه، مثل انتقاله من الهواء إلى الماء أو الزجاج، يتغيّر اتجاه مساره عند السطح الفاصل بين الوسطين. وتسمّى هذه الظاهرة انكسار الضوء.
قد تختلف الأوساط الشفافة في مقدار تأثيرها في مسار الضوء؛ فالهواء والماء والزجاج أمثلة على أوساط شفافة، لكن الضوء لا يسلك المسار نفسه عند عبوره من وسط إلى آخر.
تجربة بسيطة: قلم في كأس ماء
- ضع قلمًا مستقيمًا داخل كأس شفاف فيه ماء، واجعل جزءًا من القلم فوق سطح الماء وجزءًا مغمورًا.
- انظر إلى القلم من جانب الكأس ولاحظ مظهره عند سطح الماء.
- أخرج القلم وتأكد من أنه مستقيم، ثم ناقش لماذا بدا مكسورًا وهو في الماء.
الاستنتاج: يبدو القلم مزاحًا عند سطح الماء لأن الضوء القادم من الجزء المغمور يغيّر اتجاهه عند انتقاله بين الماء والهواء قبل أن يصل إلى العين.
الفرق بين الانعكاس والانكسار
الانعكاس
يرتد الضوء عن سطح مصقول مثل المرآة، ويتغيّر اتجاهه في نفس الوسط.
الانكسار
يتغيّر مسار الضوء عند انتقاله من وسط شفاف إلى وسط شفاف آخر مختلف عنه.
خلاصة الدرس
- يحدث انكسار الضوء عند انتقاله بين وسطين شفافين مختلفين.
- يتغيّر اتجاه مسار الضوء عند السطح الفاصل بين الوسطين.
- ظهور القلم منكسراً في الماء ناتج عن انكسار الضوء، لا عن انكسار القلم نفسه.
اختبر فهمك
- ماذا يحدث لمسار الضوء عندما ينتقل من الهواء إلى الماء؟
- لماذا يبدو القلم كأنه مكسور عند وضعه في كأس ماء؟
- ما الفرق بين الانعكاس والانكسار؟
أظهر إجابات مقترحة
- يتغيّر اتجاه مساره عند السطح الفاصل بين الوسطين.
- لأن الضوء القادم من الجزء المغمور ينكسر عند انتقاله من الماء إلى الهواء.
- الانعكاس ارتداد الضوء عن سطح؛ والانكسار تغيّر مساره عند انتقاله إلى وسط شفاف آخر مختلف.
أسئلة شائعة حول الدرس
ما هي الأوساط الشفافة التي يحدث فيها انكسار الضوء؟
يحدث انكسار الضوء في أي أوساط شفافة متجاورة يختلف كلاً منها عن الآخر في الكثافة الضوئية، مثل: الهواء، الماء، الزجاج، والبلاستيك الشفاف.
هل ينكسر الضوء إذا نفذ عمودياً على السطح الفاصل؟
إذا نفذ الشعاع الضوئي عمودياً (بزاوية 90 درجة) على السطح الفاصل بين وسطين شفافين، فإنه ينفذ على استقامته دون أن يعاني أي انكسار.
لماذا تظهر الأشياء المغمورة في الماء في موقع أقرب من موقعها الحقيقي؟
بسبب انكسار الضوء؛ حيث تنكسر الأشعة الضوئية المنعكسة عن الجسم المغمور عند خروجها من الماء إلى الهواء مبتعدة عن العمود المقامات، فترى العين امتداد الأشعة المنكسرة.
مصطلحات البحث: انكسار الضوء، انكسار الضوء في الماء، القلم يبدو مكسورًا، الوسط الشفاف، الانعكاس والانكسار، الإيقاظ العلمي السنة السادسة ابتدائي تونس.