Domaine 4 : Les phénomènes lumineux المجال 4: الظواهر الضوئية
Principe : Dans un milieu transparent et homogène (comme l'air ou l'eau), la lumière se propage en ligne droite. On modélise le trajet de la lumière par un rayon lumineux (une droite orientée avec une flèche indiquant le sens de propagation).
مبدأ: ينتشر الضوء في وسط شفاف ومتجانس (كالهواء أو الماء) وفق خطوط مستقيمة. ننمذج مسار الضوء بـ شعاع ضوئي (مستقيم مزود بسهم يحدد اتجاه الانتشار).
Conditions de vision directe (شروط الرؤية المباشرة) :
شروط الرؤية المباشرة لجسم:
Lorsqu'on place un corps opaque devant une source ponctuelle de lumière :
عند وضع جسم عاتم أمام مصدر ضوئي نقطي:
• Ombre propre (الظل الذاتي) : La zone non éclairée sur le corps opaque lui-même.
• الظل الذاتي: الجزء المظلم غير المضاء من الجسم العاتم نفسه.
• Ombre portée (الظل المحمول) : L'ombre projetée sur l'écran placé derrière le corps.
• الظل المحمول: المساحة المظلمة المتشكلة على الشاشة خلف الجسم العاتم.
• Cône d'ombre (مخروط الظل) : La zone d'obscurité située entre le corps opaque et l'écran.
• مخروط الظل: المنطقة المظلمة المحصورة بين الجسم العاتم والشاشة.
Un miroir plan est une surface plane et réfléchissante. Il permet une vision indirecte d'un objet.
المرآة المستوية هي سطح مستوٍ وعاكس للضوء. تسمح بـ الرؤية غير المباشرة للأجسام.
Caractéristiques de l'image $A'$ d'un objet $A$ dans un miroir plan :
1. Image virtuelle (صورة افتراضية) : L'image se forme derrière le miroir et ne peut pas être recueillie sur un écran.
1. صورة وهمية (افتراضية): تتشكل خلف المرآة ولا يمكن استقبالها على شاشة.
2. Symétrie orthogonale (تماثل محوري) : L'image $A'$ est le symétrique de l'objet $A$ par rapport au plan du miroir (Même distance : $d(A, Miroir) = d(A', Miroir)$).
2. تناظر محوري: الصورة $A'$ تناظر الجسم $A$ بالنسبة لمستوى المرآة (نفس البعد عن المرآة).
3. Taille conservée : L'image a la même taille que l'objet mais inversée gauche-droite.
3. نفس الأبعاد: الصورة لها نفس أبعاد الجسم لكنها معكوسة الأطراف (اليمين يصبح يساراً).
Lorsqu'un rayon lumineux incident arrive sur un miroir plan avec un angle d'incidence $i$ par rapport à la normale ($N$) :
عند ورود شعاع ضوئي على مرآة مستوية بزاوية ورود $i$ بالنسبة للناظم ($N$):
1. Le rayon incident, le rayon réfléchi et la normale sont dans le même plan.
1. الشعاع الوارد والشعاع المنعكس والناظم تقع كلها في مستوى واحد.
$i = r$
(Angle d'incidence $i$ = Angle de réflexion $r$ / زاوية الورود = زاوية الانعكاس)
Exercice 1 : Un rayon lumineux tombe sur une surface réfléchissante plane en faisant un angle de $30^\circ$ avec la normale à la surface.
1. Quelle est la valeur de l'angle de réflexion $r$ ?
2. Quelle est la valeur de l'angle entre le rayon incident et le rayon réfléchi ?
تمرين 1: يسقط شعاع ضوئي على سطح مرآة مستوية بصنع زاوية قدرها $30^\circ$ مع الناظم على السطح.
1. ما هي قيمة زاوية الانعكاس $r$؟
2. ما هي قيمة الزاوية المحصورة بين الشعاع الوارد والشعاع المنعكس؟
1. D'après le 2ème loi de la réflexion : $r = i = 30^\circ$.
1. حسب القانون الثاني للانعكاس: $r = i = 30^\circ$.
2. L'angle total entre les deux rayons est : $i + r = 30^\circ + 30^\circ = 60^\circ$.
2. الزاوية الكلية بين الشعاعين هي: $i + r = 30^\circ + 30^\circ = 60^\circ$.
Exercice 2 : Un objet se trouve à une distance $d = 1.5 \, m$ devant un miroir plan. À quelle distance se trouve son image virtuelle par rapport à l'objet lui-même ?
تمرين 2: يقع جسم على مسافة $d = 1.5 \, m$ أمام مرآة مستوية. كم تكون المسافة بين الجسم وصورته الافتراضية؟
Puisque l'image est le symétrique de l'objet par rapport au miroir, la distance miroir-image est aussi $1.5 \, m$.
La distance entre l'objet et son image est donc : $D = 1.5 + 1.5 = 3.0 \, m$.
بما أن الصورة تناظر الجسم بالنسبة للمرآة، فإن بعد الصورة عن المرآة يساوي $1.5 \, m$.
وبالتالي المسافة بين الجسم وصورته هي: $D = 1.5 + 1.5 = 3.0 \, m$.