پرسش ۹-۳ فصل سوم فیزیک دوازدهم تجربی
شکل روبهرو یک پرتوی موج الکترومغناطیسی را نشان میدهد که با عبور از محیط اولیه a، از طریق محیطهای b و c به محیط a بازمیگردد. این محیطها را بر حسب تندی موج در آنها از بیشترین تا کمترین مرتب کنید.
پاسخ تشریحی و گام به گام پرسش ۹-۳ فصل سوم فیزیک دوازدهم تجربی
سلام! این سوال در مورد **شکست موج** و تغییر مسیر اون هنگام عبور از محیطهای مختلفه. برای اینکه سرعت موج رو در این سه محیط مقایسه کنیم، باید به یک قانون ساده ولی مهم توجه کنیم.
**اصل کلیدی: شکست و تغییر سرعت**
وقتی یک موج (چه نور باشه، چه موج الکترومغناطیسی دیگه) از یک محیط وارد محیط دیگهای میشه، سرعتش تغییر میکنه. این تغییر سرعت باعث **شکست** یا **کج شدن** مسیر موج میشه. قانون کلی اینه:
* اگر موج وارد محیطی **کندتر** شود (سرعتش کم شود)، مسیرش **به سمت خط عمود** بر سطح مشترک، شکسته میشود.
* اگر موج وارد محیطی **سریعتر** شود (سرعتش زیاد شود)، مسیرش **از خط عمود** بر سطح مشترک، دور میشود.
**خط عمود**، خطی فرضی است که بر مرز بین دو محیط، عمود است. حالا بیایم مسیر پرتو رو مرحله به مرحله تحلیل کنیم:
**مرحله ۱: عبور از محیط a به محیط b**
پرتو از محیط a وارد محیط b شده. به مسیرش نگاه کن. پرتو **به سمت خط عمود خم شده** (زاویه با خط عمود کمتر شده). طبق قانونی که گفتیم، این یعنی موج وارد یک محیط **کندتر** شده است.
* نتیجه: **تندی در b کمتر از تندی در a است.** ($v_b < v_a$)
**مرحله ۲: عبور از محیط b به محیط c**
حالا پرتو از b وارد c میشه. این بار مسیر پرتو **از خط عمود دور شده** (زاویه با خط عمود بیشتر شده). این یعنی موج وارد یک محیط **سریعتر** شده است.
* نتیجه: **تندی در c بیشتر از تندی در b است.** ($v_c > v_b$)
**مرحله ۳: عبور از محیط c به محیط a**
در نهایت، پرتو از c وارد a میشه. دوباره میبینیم که پرتو **به سمت خط عمود خم شده** (زاویه با خط عمود کمتر شده). این یعنی موج وارد یک محیط **کندتر** شده است.
* نتیجه: **تندی در a کمتر از تندی در c است.** ($v_a < v_c$)
**جمعبندی و مرتبسازی نهایی**
حالا سه تا نامساوی داریم:
1. $v_b < v_a$
2. $v_c > v_b$ (این رو از قبل هم میدونستیم)
3. $v_a < v_c$
با کنار هم گذاشتن این سه نتیجه، به راحتی میتونیم سرعتها رو مرتب کنیم. از نامساوی (۳) میفهمیم که **c سریعترین** محیطه. از نامساوی (۱) میفهمیم که **b کندترین** محیطه. محیط a هم بین این دو قرار میگیره.
بنابراین، ترتیب تندی موج از بیشترین به کمترین به صورت زیر است:
**محیط c > محیط a > محیط b**
یا به صورت ریاضی:
$v_c > v_a > v_b$
