تمثل ظاهرة الإنكسار الضوئيّة تلك الموجة المنحنية عند دخولها لوسطٍ ما وتعرف بشكلٍ أوضح على أنّها التغير الحاصل في اتجاه الموجة الضوئيّة المنتقلة من وسطٍ لآخر، ولهذه الظاهرة المنتشرة بشكلٍ كبير قوانينٌ عديدةٌ وهي:

  • إنّ الإشعاع الساقط و المنكسر على واجهة وسيطين يلتقي مع الإشعاع العادي عند نقطة الورود ويقع الجميع على نفس المشتوى.
  • تعد النسبة لجيب زاوية الورود إلى زاوية الإنكسار نسبةً ثابتة.

ولحدوث ظاهرة الإنكسار أسبابٌ وهي:

  • ثبات تردد الإشعاع المنكسر.
  • حين تكون شدة الإشعاع المنكسر أقل من شدة الإشعاع الساقط فإنّ ذلك يؤدي لانعكاسٍ جزئيٍّ للضوء في الواجهة.
  •  حدوث الإنحراف للضوء حين يتخطى الحدود بين وسيطين مختلفين يؤدي إلى الإنكسار وعندها يحدث تغيير في طول الموجة وكذلك سرعة الضوء.

ومن الأمثلة على ظاهرة انكسار الضوء:

  • إن تشكل قوس قزح هو أكبر مثالٍ على ظاهرة انكسار الضوء، ففيه يحدث لأشعة الشمس المنحنية مع قطرات المطر هذا يؤدي لتشكله.
  • وأيضًا يعدّ المنشور مثالًا عن تشكل ظاهرة انكسار الضوء.

تتشكل أثناء هذه الظاهرة زاوية تدعى بزاوية انكسار الضوء وهي الزاوية المتشكلة بين الإشعاع المنكسر والعادي حين وروده على سطح الإنكسار، وكما في الشكل التالي:

عندما يخضع شعاع الضوء لظاهرة الإنكسار حين يمرّ من الهواء إلى الماء، فيكون الشعاع الساقط عبارةً عن الشعاع الذي يوضح اتجاه انتقال الضوء حين اقترابه من الحدود، أمّا الشعاع المنكسر فيمثل اتجاه الضوء بعد أن يمرّ من الحدود كما في الشكل السابق، فتتشكل زاوية بين الشعاع الساقط والخط العادي والتي تسمى بزاوية الورود، بالإضافة إلى تشكل زاويةِ الإنكسار ويرمز لهذه الزاوية بـ (θ)، ومن خلال زاوية الإنكسار يمكن التعبير عن مقدار انحناء الشعاع الضوئي، ويمكن أيضًا للضوء أن ينعكس بدلًا من انكساره وعندها يشكل زاوية الإنعكاس كما في الشكل السابق.

وللإنكسار الضوئي آثارٌ متمثلةٌ بما يلي:

  • يتسبب انكسار الضوء لحدوث وميض النجوم.
  • وأيضًا يسبب أوهامًا بصريّةً مثل السراب والنول.
  • يجعل حوض السباحة يبدو وكأنه ضحلٌ أكثر مما يكون عليه نتيجة انكسار الضوء القادم من أسفل الحوض والمنحني عند وصوله للسطح.289

ولانكسار الضوء انتشارٌ واسعٌ حيث أنه شمل تطبيقاتٍ عديدة في أكثر من مجال منها البصريات والتكنولوجيا وذلك بالإعتماد على نوع العدسة الكروية المستخدمة سواءً كانت للإنكسار أم للتقعر واستخدم العديد من عدسات الإنكسار من الزجاج، حيث تستخدم هذه العدسة لتشكيل صورةٍ لجسمٍ ما ولأغراضٍ مختلفة مثل التكبير، وأيضًا من تطبيقات الإنكسار حين يتم تمرير الضوء الأبيض عبر منشورٍ مصنوعٍ من الزجاج فيؤدي ذلك إلى تقسيم الضوء ذو اللون الأبيض إلى طيفٍ من الألوان.262

ولابدّ من معرفة معامل الإنكسار حين تدرس هذه الظاهرة والذي يعبر عن مؤشر الإنكسار أو مدى سرعة تحرك الضوء من خلال المادة والذي يكون بلا أبعاد عندما ينسب لمادةٍ معينة، ورياضيًّا يكون معامل الإنكسار معبرًا عن النسبة بين سرعة الضوء في الفراغ وسرعة الضوء في الوسط.

أكمل القراءة

هل لديك إجابة على "ما هي زاوية الانكسار؟"؟