الفرق بين العمق الحقيقي والعمق الظاهري

ما الفرق العمق الحقيقي والعمق الظاهري؟ وهل للضوء علاقة بالعمق الظاهري والحقيقي؟ تختلف مفاهيم ومصطلحات علم الفيزياء وتتعدد ومن بين مصطلحاتها الشهيرة الأعماق الحقيقية والأعماق الظاهرية، وسوف نتفرد من خلال موقع فكرة إلى معنى ومفهوم كل منهما موضحين علاقتهما بأشعة الضوء والمصطلحات الفيزيائية الأخرى.

العمق الحقيقي والعمق الظاهري

أول ما يعرفنا الفرق بين العمق الحقيقي والعمق الظاهري هو تعريف كل منهما، ونوضح معنى الاثنين كل على حدة فيما يلي:

1- تعريف العمق الحقيقي

يمكننا تعريف العمق الحقيقي بإيجاز في النقاط التالية:

• هو المكان الحقيقي الذي يوجد فيه الجسم بالوسط الموضوع.
• العمق الظاهري يكون أقل من العمق الحقيقي للجسم.
• الأجسام في العادة تظهر على عمق أقرب من العمق الحقيقي الموضوع به.

2- تعريف العمق الظاهري

العمق الظاهري يختل فمع الحقيقي في التعريف، ونتعرف إلى معناه فيما يلي:

• العمق الظاهري يعتمد على مفهومي انعكاس وانكسار الضوء.
• انعكاس الضوء يقصد به ارتداده مرة أخرى عند سقوطه على سطح عاكس كالسطح المصقول.
• انكسار الضوء هو انحراف الضوء عن مساره الأساسي في حال انتقاله بين وسطين شفافين.

عوامل اعتماد العمق الحقيقي والظاهري

للعمق الحقيقي والعمق الظاهري عوامل يعتمد عليها كل منهما، ونوضح التفاصيل في النقاط التالية:

• العمق الحقيقي يعتمد على المكان الحقيقي الذي يتواجد فيه الجسم.
• العمق الظاهري يعتمد في المقام الأول على زاوية الانكسار الناتجة عن انتقال الضوء بين وسطين كل منهما شفاف.
• يمكن حساب زاوية الانكسار بمعرفة زاوية السقوط بالاعتماد على قانون سنيل في الانكسار والتي من المعروف أنها تزداد بازدياد كثافة الوسط نفسه.

مصطلحات هامة في العمق الحقيقي والظاهري للضوء

مما سبق سرده نستنتج أن العمق الظاهري والحقيقي يتعلق كل منهما بالضوء، وسوف نتعرف فيما يلي إلى أهم المصطلحات التي تعلق بهذه النظرية:

• الكثافة الضوئية هي قدرة الوسط على كسر أشعة الضوء عند نفاذها فيه.
• السطح الفاصل هو الحد الذي يفصل فيما بين سطحين شفافين يختلف كل منهما في الكثافة الضوئية.
• شعاع الضوء الساقط هو شعاع الضوء الذي يسقط على سطح ما ويلتقي به في نقطة محددة.
• زاوية السقوط هي الزاوية المحصورة فيما بين الشعاع الساقط على السطح والعمود الذي يقام من نقطة السقوط على السطح الفاصل.
• الشعاع المنكسر هو المسار الذي يأخذه الشعاع بمجرد انتقاله للوسط الثاني لكي يتخذ الشعاع مسارًا جديدًا.
• زاوية الانكسار هي الزاوية المكونة أو المحصورة فيما بين الشعاع المنكسر والعمود المقام من نقطة السقوط على السطح الفاصل.

قانون الانكسار

إن قانون الانكسار هو واحد من أهم قوانين الفيزياء، وهو ينقسم إلى قانونين وهما:

• قانون الانكسار الأول نصه هو “نسبة جيب زاوية السقوط إلى جيب زاوية الانكسار لوسطين معينين وهي مقدار ثابت يعرف بمعامل الانكسار النسبي بين الوسطين“.
• يقول قانون الانكسار الثاني أن الشعاع الساقط والشعاع المنكسر يكونان في مستوى واحد مع العمود المقام من نقطة سقوط الشعاع على السطح الفاصل فيما بين الوسطين.

أمثلة على الفرق بين العمق الحقيقي والظاهري

لكي يتسنى للطالب معرفة الفرق بين العمق الحقيقي والعمق الظاهري، يجب أن تكون هناك أمثلة توضيحية تبين له هذا الفرق مثل:

• عند النظر إلى السمك من أعلى الحوض الخاص به، يمكننا ملاحظة أن السمك قريب جدًا من السطح، بمعنى أنه أقرب من العمق الحقيقي الذي يوجد به.
• إذا نظرنا إلى العصافير وهي تحلق في السماء سنرى أنها أبعد بكثير من الموقع الحقيقي لها، والسبب في ذلك هو أننا ننظر إليها من وسط كثيف جدًا.
• مع العلم أن سرعة الضوء فيه أقل ومعامل الانكسار كبير إلى وسط خفيف وهو الهواء، بينما سرعة الضوء نفسها أكبر ومعامل الانكسار أقل لذا تبدو العصافير على بعد أكبر من البعد الحقيقي.
• عند النظر إلى متوازي مستطيلات صنع من الزجاج موضوع فوق سطور الكتابة في كتاب، سنجد أن السطور من فوق المتوازي تبدو أقرب بكثير من مكانها الحقيقي وبعدها الأصلي التي توجد به.

من خلال معرفة الفرق بين العمق الحقيقي والعمق الظاهري يمكننا فهم حقيقة هامة جدًا، وهي أن كثير من الظواهر الفيزيائية العادية البسيطة التي نراها تحمل أبعادًا وأعماقًا أخرى في هذا العلم الواسع.