في سباق لمس الحائط ... تحرى المتفيزق زاوية السقوط = زاوية الانعكاس... وكسب الجائزة!!
 

السلام عليكم...
من المبادئ المعروفة لدى دارسي الفيزياء مبدأ فيرمات في أن الضوء يسلك الطريق الأقصر أو بأكثر علمية الطريق الذي يستغرق أقل زمن ممكن... وأكثر وأكثر المسار الضوئي الأقصر ... وهذا له تعريف تكاملي معروف ...وهذه الأخيرة تهمنا عند تعدد الأوساط التي يتحرك فيها الضوء...
لنبق في قصة أقل زمن ممكن وهي صحيحة في الوسط الواحد... لنفترض أن الضوء سقط من يدك على مرآة لينعكس عليها ويضيء مكانا آخر ... إن الضوء هنا يسلك الطريق الذي يوصله من يدك إلى النقطة التي سيصل إليها في النهاية ... بأسرع الطرق ... ومن خبراتنا نعلم أن الضوء يتحرك بحيث تكون زاوية السقوط = زاوية الانعكاس ... وهذا في الواقع هوالأسلوب الذي يتيح ان يصل الضوء بأقل زمن ممكن...
إن البرهان بسيط جدا ...ببساطة تخيل صورة المصدر على بعد يساويه تماما داخل المرآة واعقد عدة حلول تجد أن الحالة التي يكون فيها زاوية السقوط = زاوية الانعكاس هي الاسرع ... والاقصر هنا ...
على كل حال لننظر إلى التالي ... كما بالرسم...


تعالوا نلعب هذه اللعبة الجميلة ...
مجموعة من الأطفال يتريضون ويتسابقون...
صفهم الحكم (المرشد مثلا) على الطرف البعيد من حائط طويل (100م مثلا) وجلس هو تحت شجرة عند الطرف الآخر للحائط وعلى بعد عمودي منه 30 مترا مثلا...
الأطفال يقفون على بعد عمودي 50 مترا من الحائط عند الطرف البعيد ...
مطلوب من المتسابق أن يلمس الحائط ...ذلك الحائط الذي يبعد عنه 50 مترا ثم يركض إلى حيث يجلس الحكم تحت الشجرة هناك عند الطرف الآخر...
يجري الأولاد نحو الحائط ... أحدهم يذهب مباشرة للحائط عموديا ويلمسه ثم يذهب إلى حيث يجلس المرشد أو الحكم...
والثاني يجري نحو نهاية الحائط من جهة المرشد ثم يذهب عموديا إليه ...
وآخر يميل على الحائط بزاوية ... ثم يلمس الحائط ويرجع للمرشد...
لنفترض أن الأولاد لهم نفس السرعة ... من سيأخذ الجائزة في تصورك ؟ إنه الذي يتقمص شخصية الضوء ... حيث يجري نحو النقطة التي تجعل زاوية السقوط = زاوية الانعكاس ...
وفي هذه الحالة سيصل في أقل مسافة ... وباعتبار السرعة الثابتة للجميع سيصل في أقل وقت ... وبالطبع سوف يحصل على الجائزة ...
أتدري ما هي ؟
مرآة مستوية...

رد: في سباق لمس الحائط ... تحرى المتفيزق زاوية السقوط = زاوية الانعكاس... وكسب الجائز
 

رد: في سباق لمس الحائط ... تحرى المتفيزق زاوية السقوط = زاوية الانعكاس... وكسب الجائز
 

رد: في سباق لمس الحائط ... تحرى المتفيزق زاوية السقوط = زاوية الانعكاس... وكسب الجائز
 

الصورة غير واضحة ... لرؤيتها بشكل جيد اضغط عليها ثم كبرها...
تحياتي

رد: في سباق لمس الحائط ... تحرى المتفيزق زاوية السقوط = زاوية الانعكاس... وكسب الجائز
 

بالمناسبة ورد في المشاركة قضية أقصر طريق من المصدر إلى النقطة ...وورد بعدها قصة الوصول في أقل زمن ممكن ...والثالثة كانت بخصوص المسار الضوئي الأقصر ...
في الواقع وبدون كبير تفسير ... ليس المسار الأقصر هو دائما الذي يسلكه الضوء ... العبرة بالمسافة ومعامل الانكسار معا... وهذا ما نقصده بالمسار الضوئي (وليس مجرد المسار المكاني)...
وعلى ذلك لو كان الضوء ساقطا من السمكة التي تلمع تحت الماء إلى عينك فإنه لا يتبع أقصر مسار ... أتدري لو اتبع اقصر مسار ماذا يكون؟ لن يصل الضوء في أقصر فترة ممكنة ... لماذا ؟ لأن الفترة التي يتحركها في الماء تكون كبيرة وحيث إن السرعة في الماء أقل فسوف يزداد الزمن ...لكن الواقع أن الضوء يسقط بزاوية صغيرة نسبيا ليكون المسار أقصر وبزاوية أكبر في الهواء ... صحيح أن المسار سوف يزداد في الهواء لكن سرعة الضوء هنا أكبر ولذلك يتخذ الضوء مسارا توفيقيا بحيث يكون الزمنان المطلوبان لكي يصل من الماء للهواء ثم لعينيك أقل ما يمكن ...
لعله واضح؟؟؟؟؟
كل التحية

رد: في سباق لمس الحائط ... تحرى المتفيزق زاوية السقوط = زاوية الانعكاس... وكسب الجائز
 

واضح واضح
زاد الله فهماً إلى فهمك

أشكرك جزيل الشكر


تقبل خالص الود والتقدير

رد: في سباق لمس الحائط ... تحرى المتفيزق زاوية السقوط = زاوية الانعكاس... وكسب الجائز
 

يبدو أن البالود يصر على إحراجي ...
تحية لك البالود

رد: في سباق لمس الحائط ... تحرى المتفيزق زاوية السقوط = زاوية الانعكاس... وكسب الجائز
 

بارك الله فيك

رد: في سباق لمس الحائط ... تحرى المتفيزق زاوية السقوط = زاوية الانعكاس... وكسب الجائز
 

رد: في سباق لمس الحائط ... تحرى المتفيزق زاوية السقوط = زاوية الانعكاس... وكسب الجائز
 

الضوء الهندسي من المواضيع الفيزيائية الممتعة ولكن للأسف لا نهتم به
شكراً لك ونرجوا المزيد من الأهتمام