---
title: "الظلال والكسوف والخسوف"
book: "الفيزياء في المرحلتين الابتدائية والإعدادية"
subject: physics
language: ar
chapter: 50
exercises: 12
source: https://one-course.com/books/physics/1/ar/chapter/50-shadows-and-eclipses
---

# الفصل 50 — الظلال والكسوف والخسوف

مرة أو مرتين في العمر، ولدقائق معدودة، يصير النهار ليلًا: يسودّ قرص الشمس خلف [القمر](https://one-course.com/books/physics/1/ar/chapter/11-the-moon-in-the-sky#def-g2-moon-in-the-sky-moon) وتظهر النجوم عند الظهر. وقد قرأ القدماء في ذلك نذير شؤم؛ أما أنت فستقرأ هندسة. [فالكسوف](#def-g7-shadows-eclipses-solar) ليس إلا ظلًّا — أكبر [ظلّ](https://one-course.com/books/physics/1/ar/chapter/3-light-and-shadows#def-g1-light-and-shadows-shadow) ستقف فيه يومًا — وعُدّة المسطرة والأشعّة عندك هي بالضبط ما يطيعه.

## 50.1 ظلال من مصابيح أمينة

**قضية 50.1 (الظلّ التامّ وشبه الظلّ).**

المنبع *شبه النقطي* يلقي ظلًّا واحدًا حادّ الحافة. أما المنبع *العريض* — كرة مصنفرة، أو قرص الشمس كله — فيلقي ظلًّا من جزأين:

1. *الظلّ التامّ* : المنطقة التي لا يبلغها [ضوء](https://one-course.com/books/physics/1/ar/chapter/3-light-and-shadows#def-g1-light-and-shadows-source) من *أيّ* جزء من المنبع — ظلمة كاملة؛
2. *شبه الظلّ* : الحاشية التي يبلغها [ضوء](https://one-course.com/books/physics/1/ar/chapter/3-light-and-shadows#def-g1-light-and-shadows-source) من *جزء* من المنبع لا غير — نصف [ظلّ](https://one-course.com/books/physics/1/ar/chapter/3-light-and-shadows#def-g1-light-and-shadows-shadow) ، يخفت كلما ابتعد.

فمن داخل [الظلّ التامّ](#prop-g7-shadows-eclipses-umbra) يكون المنبع مختفيًا كله؛ ومن [شبه الظلّ](#prop-g7-shadows-eclipses-umbra) مختفيًا جزئيًّا — يطلّ من فوق حافة الحاجب.

**طريقة 50.2 (إنشاء الظلّين).**

مع منبع عريض تحكم الخريطةَ الأشعّةُ الخارجة من *حافّتيه*:

1. ارسم أشعّة من حافة المنبع العليا تمسّ جانبَي الحاجب، ومثلها من الحافة السفلى؛
2. فالمنطقة خلف الحاجب التي تخطئها أشعّة *الحافتين* معًا هي [الظلّ التامّ](#prop-g7-shadows-eclipses-umbra) ؛
3. والمنطقتان على الجانبين اللتان تخطئهما أشعّة حافة وتبلغهما أشعّة الأخرى هما [شبه الظلّ](#prop-g7-shadows-eclipses-umbra) ؛
4. وحيث تصل الأشعّة كلها يكون [الضوء](https://one-course.com/books/physics/1/ar/chapter/3-light-and-shadows#def-g1-light-and-shadows-source) كاملًا.

[والظلّ التامّ](#prop-g7-shadows-eclipses-umbra) لحاجب مستدير مخروط — وبلوغ ذلك المخروط حاجزًا بعينه أو عدمُه هو ما يحسم كل شيء في [الكسوف](#def-g7-shadows-eclipses-solar) [والخسوف](#def-g7-shadows-eclipses-lunar).

![الظلّ المزدوج لمنبع عريض: الظلّ التامّ، وهو أعمى عن المنبع كله؛ وشبه الظلّ، وهو أعمى عن جزء منه لا غير.](https://one-course.com/images/onecourse/chapters/physics-1/g7-shadows-eclipses/fig-226681b57d20.svg)

*[الظلّ](https://one-course.com/books/physics/1/ar/chapter/3-light-and-shadows#def-g1-light-and-shadows-shadow) المزدوج لمنبع عريض: [الظلّ التامّ](#prop-g7-shadows-eclipses-umbra)، وهو أعمى عن المنبع كله؛ [وشبه الظلّ](#prop-g7-shadows-eclipses-umbra)، وهو أعمى عن جزء منه لا غير.*

**مثال 50.3 (حواف ليّنة في كل مكان).**

والآن تُفسَّر ظلال المصابيح المصنفرة والسماوات الملبّدة الملطَّخة: فالمنابع العريضة تلفّ كل [ظلّ](https://one-course.com/books/physics/1/ar/chapter/3-light-and-shadows#def-g1-light-and-shadows-shadow) بشبه [ظلّ](https://one-course.com/books/physics/1/ar/chapter/3-light-and-shadows#def-g1-light-and-shadows-shadow)، والمنبع الكبير بما يكفي (السماء الملبّدة كلها) شبه [ظلّ](https://one-course.com/books/physics/1/ar/chapter/3-light-and-shadows#def-g1-light-and-shadows-shadow) كله — فتُغسَل الظلال حتى تصير لا شيء. وحافة ظلّك عند الظهر، إذا نظرت إليها عن قرب، حاشية شبه [ظلّ](https://one-course.com/books/physics/1/ar/chapter/3-light-and-shadows#def-g1-light-and-shadows-shadow) ليّنة عرضها [سنتيمتر](https://one-course.com/books/physics/1/ar/chapter/7-measuring-length#def-g2-measuring-length-units): فالشمس قرص لا نقطة، والحاشية اعترافها.

## 50.2 القمر يدخل الحزمة

**تعريف 50.4 (كسوف الشمس).**

يحدث *كسوف الشمس* حين يمرّ [القمر](https://one-course.com/books/physics/1/ar/chapter/11-the-moon-in-the-sky#def-g2-moon-in-the-sky-moon) بين الشمس والأرض تمامًا، فيقع ظلّه علينا. وحيث يلمس *[الظلّ التامّ](#prop-g7-shadows-eclipses-umbra)* [للقمر](https://one-course.com/books/physics/1/ar/chapter/11-the-moon-in-the-sky#def-g2-moon-in-the-sky-moon) الأرضَ — بقعة راكضة نادرًا ما يتجاوز عرضها مئتَي كيلومتر — يختفي قرص الشمس كله: كسوف *كلّي*، وليل عند الظهر، ونجوم بازغة. وفي *[شبه الظلّ](#prop-g7-shadows-eclipses-umbra)* الواسع المحيط لا تُقضَم الشمس إلا جزئيًّا: كسوف *جزئي*.

**تعريف 50.5 (خسوف القمر).**

ويحدث *خسوف القمر* حين يبحر *[القمر](https://one-course.com/books/physics/1/ar/chapter/11-the-moon-in-the-sky#def-g2-moon-in-the-sky-moon)* في مخروط [ظلّ](https://one-course.com/books/physics/1/ar/chapter/3-light-and-shadows#def-g1-light-and-shadows-shadow) *الأرض*: فيعتم [البدر](https://one-course.com/books/physics/1/ar/chapter/11-the-moon-in-the-sky#ex-g2-moon-in-the-sky-shapes) — إلى توهّج نحاسي عميق في الغالب — ساعةً أو أكثر، مرئيًّا للنصف الليلي من العالم كله دفعة واحدة. ونحن هذه المرة الحاجب، [والقمر](https://one-course.com/books/physics/1/ar/chapter/11-the-moon-in-the-sky#def-g2-moon-in-the-sky-moon) واقف في ظلّنا التامّ.

![هندسة كسوف الشمس (والأحجام والفجوات ليست بمقياس واحد البتة): ظلّ القمر التامّ النحيل يبلغ الأرض بالكاد — فالكلّية للبقعة المحظوظة تحت رأسه.](https://one-course.com/images/onecourse/chapters/physics-1/g7-shadows-eclipses/fig-cb134190c2d7.svg)

*هندسة [كسوف الشمس](#def-g7-shadows-eclipses-solar) (والأحجام والفجوات ليست بمقياس واحد البتة): [ظلّ](https://one-course.com/books/physics/1/ar/chapter/3-light-and-shadows#def-g1-light-and-shadows-shadow) [القمر](https://one-course.com/books/physics/1/ar/chapter/11-the-moon-in-the-sky#def-g2-moon-in-the-sky-moon) التامّ النحيل يبلغ الأرض بالكاد — فالكلّية للبقعة المحظوظة تحت رأسه.*

**مثال 50.6 (لماذا هو نادر؟).**

المحاق يأتي كل شهر — فلماذا لا يحدث [كسوف](#def-g7-shadows-eclipses-solar) كل شهر؟ لأن [مدار](https://one-course.com/books/physics/1/ar/chapter/43-the-sunearthmoon-system#def-g6-sun-earth-moon-axisorbit) [القمر](https://one-course.com/books/physics/1/ar/chapter/11-the-moon-in-the-sky#def-g2-moon-in-the-sky-moon) *مائل* بنحو خمس درجات على [مسار](https://one-course.com/books/physics/1/ar/chapter/40-describing-motion-trajectory-and-speed#def-g6-describing-motion-trajectory) الأرض حول الشمس. ففي أكثر الشهور يمرّ المحاق *فوق* خطّ الشمس والأرض أو *تحته*، فينطلق ظلّه في الفضاء بلا ضرر. ولا تصطفّ العوالم الثلاثة إلا حين يصادف المحاقُ عبورَ [القمر](https://one-course.com/books/physics/1/ar/chapter/11-the-moon-in-the-sky#def-g2-moon-in-the-sky-moon) مستوى الاصطفاف — وذلك بضع مرات في السنة في مكان ما من الأرض، وأما لبلدة *بعينها* فالكلّية زائرة مرة في عدة أعمار.

![الكلّية: قرص القمر يغطّي قرص الشمس بالضبط، فيتعلّق الإكليل — وهو الغلاف الخارجي للشمس — مرئيًّا دقائق حول القرص الأسود.](https://one-course.com/images/onecourse/chapters/physics-1/g7-shadows-eclipses/img-efd9a8315581.jpg)

*الكلّية: قرص [القمر](https://one-course.com/books/physics/1/ar/chapter/11-the-moon-in-the-sky#def-g2-moon-in-the-sky-moon) يغطّي قرص الشمس بالضبط، فيتعلّق الإكليل — وهو الغلاف الخارجي للشمس — مرئيًّا دقائق حول القرص الأسود.*

**مثال 50.7 (المصادفة التي تصنع الكلّية).**

وجدها نموذج ملعبك: الشمس أعرض من [القمر](https://one-course.com/books/physics/1/ar/chapter/11-the-moon-in-the-sky#def-g2-moon-in-the-sky-moon) بنحو $400$ مرة — وتقف أبعد منه بنحو $400$ مرة. فيتطابق القرصان في السماء تطابقًا يكاد يكون تامًّا، فيستطيع [القمر](https://one-course.com/books/physics/1/ar/chapter/11-the-moon-in-the-sky#def-g2-moon-in-the-sky-moon) أن يغطّي الشمس *بالكاد*: فالكلّية قصيرة وبقعة ظلّها التامّ صغيرة. وحين يكون [القمر](https://one-course.com/books/physics/1/ar/chapter/11-the-moon-in-the-sky#def-g2-moon-in-the-sky-moon) في الطرف البعيد من مداره البيضوي قليلًا يقصّر قرصه، فتحفّ حلقة مشتعلة من الشمس [بالقمر](https://one-course.com/books/physics/1/ar/chapter/11-the-moon-in-the-sky#def-g2-moon-in-the-sky-moon) الأسود — وهو [كسوف](#def-g7-shadows-eclipses-solar) *حلقي*، بديع ولا يجوز مشاهدته بلا حماية أبدًا.

**ملاحظة 50.8 (مشاهدة بلا بكاء).**

القانون القديم لا استثناء فيه [للكسوف](#def-g7-shadows-eclipses-solar): *لا* تنظر إلى الشمس أبدًا — مكسوفةً أو محلَّقة أو كاملة — بعين مجرّدة، ولا بنظّارة شمس، ولا بأي عدسة. فالشمس المختفية جزئيًّا تحرق الشبكيّتين كما تحرقهما الكاملة، وبلا ألم. والأجهزة الآمنة أصدقاء قدامى: ثقب الدبّوس — اسقط صورة الشمس عبر ثقب صغير على ورقة وراقب القضمة تكبر في راحة — أو شجرة وارفة، تنثر آلاف ثقوبها بين الأوراق أهلّة صغيرة على الأرض. ولا يجوز أن تواجه الشمس مباشرة إلا نظّارات [كسوف](#def-g7-shadows-eclipses-solar) معتمَدة، مفحوصة غير متضرّرة؛ وفي دقائق *الكلّية* وحدها يجوز التأمّل في الإكليل عاريًا — وأول شظيّة عائدة تنهي الهدنة.

## 50.3 تمارين

**تمرين 50.1 ★.**

عرّف [الظلّ التامّ](#prop-g7-shadows-eclipses-umbra) [وشبه الظلّ](#prop-g7-shadows-eclipses-umbra) بما تستطيع عين داخل كل واحد أن تراه من المنبع.

**حل التمرين 50.1.**

[الظلّ التامّ](#prop-g7-shadows-eclipses-umbra): المنبع مختفٍ كله — ولا يصل [ضوء](https://one-course.com/books/physics/1/ar/chapter/3-light-and-shadows#def-g1-light-and-shadows-source) من أيّ جزء منه. [وشبه الظلّ](#prop-g7-shadows-eclipses-umbra): المنبع مختفٍ جزئيًّا — فما زال يصل [ضوء](https://one-course.com/books/physics/1/ar/chapter/3-light-and-shadows#def-g1-light-and-shadows-source) من جزء منه، يطلّ من فوق حافة الحاجب.

**تمرين 50.2 ★.**

لماذا لا يلقي [مصباح](https://one-course.com/books/physics/1/ar/chapter/16-a-first-electric-circuit#def-g3-first-electric-circuit-bulb) شبه نقطي شبه [ظلّ](https://one-course.com/books/physics/1/ar/chapter/3-light-and-shadows#def-g1-light-and-shadows-shadow) البتة؟ ولماذا لا تكاد سماء ملبّدة تلقي ظلًّا؟

**حل التمرين 50.2.**

النقطة ليس لها “أجزاء” لتختفي جزئيًّا: فكل موضع إمّا يراها وإمّا لا — [ظلّ](https://one-course.com/books/physics/1/ar/chapter/3-light-and-shadows#def-g1-light-and-shadows-shadow) حادّ بلا حاشية. أما السماء الملبّدة فمنبع من العرض بحيث يرى كل موضع تقريبًا معظمها: فتكاد تكون شبه [ظلّ](https://one-course.com/books/physics/1/ar/chapter/3-light-and-shadows#def-g1-light-and-shadows-shadow) كلها، والظلال مغسولة.

**تمرين 50.3 ★.**

في طريقة الإنشاء، أشعّة مَن ترسم خريطة [الظلّ](https://one-course.com/books/physics/1/ar/chapter/3-light-and-shadows#def-g1-light-and-shadows-shadow) — مركز المنبع أم حافّتاه؟ وما الذي يحدّد [الظلّ التامّ](#prop-g7-shadows-eclipses-umbra)؟

**حل التمرين 50.3.**

الأشعّة الخارجة من *حافّتَي* المنبع، الماسّة لجانبَي الحاجب. [والظلّ التامّ](#prop-g7-shadows-eclipses-umbra) هو المنطقة التي تخطئها أشعّة الحافتين معًا.

**تمرين 50.4 ★.**

[كسوف الشمس](#def-g7-shadows-eclipses-solar): رتّب الشمس [والقمر](https://one-course.com/books/physics/1/ar/chapter/11-the-moon-in-the-sky#def-g2-moon-in-the-sky-moon) والأرض، وقل أيّ طور يجب أن يكون عليه [القمر](https://one-course.com/books/physics/1/ar/chapter/11-the-moon-in-the-sky#def-g2-moon-in-the-sky-moon) ذلك اليوم. [وخسوف القمر](#def-g7-shadows-eclipses-lunar): الأسئلة نفسها.

**حل التمرين 50.4.**

[الكسوف](#def-g7-shadows-eclipses-solar): الشمس [فالقمر](https://one-course.com/books/physics/1/ar/chapter/11-the-moon-in-the-sky#def-g2-moon-in-the-sky-moon) فالأرض، بهذا الترتيب — ويجب أن يكون [القمر](https://one-course.com/books/physics/1/ar/chapter/11-the-moon-in-the-sky#def-g2-moon-in-the-sky-moon) محاقًا (بيننا وبين الشمس). [والخسوف](#def-g7-shadows-eclipses-lunar): الشمس فالأرض [فالقمر](https://one-course.com/books/physics/1/ar/chapter/11-the-moon-in-the-sky#def-g2-moon-in-the-sky-moon) — ويجب أن يكون [القمر](https://one-course.com/books/physics/1/ar/chapter/11-the-moon-in-the-sky#def-g2-moon-in-the-sky-moon) بدرًا (مقابل الشمس).

**تمرين 50.5 ★.**

أثناء [كسوف الشمس](#def-g7-shadows-eclipses-solar)، مَن يرى الكلّية، ومَن يرى قضمة جزئية، ومَن لا يرى شيئًا غير معتاد البتة؟

**حل التمرين 50.5.**

الكلّية: من كان داخل بقعة [الظلّ التامّ](#prop-g7-shadows-eclipses-umbra) الراكضة الصغيرة وحدهم. والقضمة الجزئية: المحيط الشاسع من [شبه الظلّ](#prop-g7-shadows-eclipses-umbra). ولا شيء البتة: كل من تخطئه مناطق [الظلّ](https://one-course.com/books/physics/1/ar/chapter/3-light-and-shadows#def-g1-light-and-shadows-shadow) — وهم معظم [الكوكب](https://one-course.com/books/physics/1/ar/chapter/26-the-solar-system#def-g4-solar-system-planet).

**تمرين 50.6 ★.**

لماذا يُرى [خسوف القمر](#def-g7-shadows-eclipses-lunar) من نصف العالم دفعة واحدة، بينما يكون طريق الكلّية شريطًا راكضًا ضيّقًا؟

**حل التمرين 50.6.**

[الخسوف](#def-g7-shadows-eclipses-lunar) هو [القمر](https://one-course.com/books/physics/1/ar/chapter/11-the-moon-in-the-sky#def-g2-moon-in-the-sky-moon) نفسه يعتم — تغيّر على جرم يستطيع الجانب الليلي كله أن يراه دفعة واحدة. أما كلّية [الكسوف](#def-g7-shadows-eclipses-solar) فتقتضي الوقوف *داخل* [ظلّ](https://one-course.com/books/physics/1/ar/chapter/3-light-and-shadows#def-g1-light-and-shadows-shadow) [القمر](https://one-course.com/books/physics/1/ar/chapter/11-the-moon-in-the-sky#def-g2-moon-in-the-sky-moon) التامّ النحيل حيث يلمس الأرض: بقعة، لا حدثًا بسعة السماء.

**تمرين 50.7 ★.**

لماذا لا يحدث [كسوف](#def-g7-shadows-eclipses-solar) أو [خسوف](#def-g7-shadows-eclipses-lunar) كل شهر، مع أن هناك محاقًا وبدرًا كل شهر؟

**حل التمرين 50.7.**

[مدار](https://one-course.com/books/physics/1/ar/chapter/43-the-sunearthmoon-system#def-g6-sun-earth-moon-axisorbit) [القمر](https://one-course.com/books/physics/1/ar/chapter/11-the-moon-in-the-sky#def-g2-moon-in-the-sky-moon) مائل بنحو خمس درجات على مستوى الأرض والشمس: فأكثر المحاقات والأبدار يمرّ فوق الخطّ الدقيق أو تحته، فتخطئ الظلال. ولا تصطفّ العوالم الثلاثة إلا حين يتصادف الطور مع عبور المستوى.

**تمرين 50.8 ★.**

اذكر طريقتين آمنتين لمتابعة تقدّم [كسوف الشمس](#def-g7-shadows-eclipses-solar)، واللحظة الوحيدة التي يُسمح فيها بالعين المجرّدة.

**حل التمرين 50.8.**

الإسقاط بثقب دبّوس على ورقة، وأهلّة الشجرة الوارفة على الأرض (أو مصفاة)؛ ونظّارات [كسوف](#def-g7-shadows-eclipses-solar) معتمَدة غير متضرّرة للمشاهدة المباشرة. وأما العين المجرّدة: ففي الكلّية نفسها لا غير، وأول شظيّة عائدة تنهي الإذن.

**تمرين 50.9 ★★.**

اشرح مصادفة العاملَين $400$ و$400$ ووَلَديها معًا: التطابق الذي يكاد يكون تامًّا في الكلّية، وحلقة [الكسوف](#def-g7-shadows-eclipses-solar) الحلقي.

**حل التمرين 50.9.**

الشمس أعرض من [القمر](https://one-course.com/books/physics/1/ar/chapter/11-the-moon-in-the-sky#def-g2-moon-in-the-sky-moon) بنحو $400$ مرة وعلى نحو $400$ مرة من بُعده، فيتطابق القرصان في السماء تطابقًا يكاد يكون تامًّا. ووَلَدا هذا التطابق: أن الكلّية موجودة لكن بالكاد — قصيرة، وبقعة [ظلّ تامّ](#prop-g7-shadows-eclipses-umbra) دقيقة؛ وأن [القمر](https://one-course.com/books/physics/1/ar/chapter/11-the-moon-in-the-sky#def-g2-moon-in-the-sky-moon) حين يركب الجزء البعيد من مداره البيضوي يترك قرصه الأصغر قليلًا حافة الشمس مكشوفة — وهي الحلقة في [الكسوف](#def-g7-shadows-eclipses-solar) الحلقي.

**تمرين 50.10 ★★.**

انظر عن قرب إلى حافة ظلّك عند الظهر: حادّة عند قدميك، وألين عند [ظلّ](https://one-course.com/books/physics/1/ar/chapter/3-light-and-shadows#def-g1-light-and-shadows-shadow) رأسك. اشرح التدرّج بقرص الشمس وبطريقة الإنشاء — لماذا يتّسع [شبه الظلّ](#prop-g7-shadows-eclipses-umbra) كلما بَعُد عن الحاجب؟

**حل التمرين 50.10.**

حاشية [شبه الظلّ](#prop-g7-shadows-eclipses-umbra) في كل [ظلّ](https://one-course.com/books/physics/1/ar/chapter/3-light-and-shadows#def-g1-light-and-shadows-shadow) ترسمها حافّتا الشمس، والإنشاء يبيّن أن الحاشية تتّسع مع اتّساع الفجوة بين الحاجب والحاجز: فأشعّة حافتَي الشمس المتقابلتين تتباعد أكثر كلما طال سيرها بعد الحاجب. فالقدمان تقفان عند فجوة صفر — فحدّة؛ [وظلّ](https://one-course.com/books/physics/1/ar/chapter/3-light-and-shadows#def-g1-light-and-shadows-shadow) الرأس يقع على مترين من التباعد — فليونة.

**تمرين 50.11 ★★.**

أثناء [كسوف](#def-g7-shadows-eclipses-solar) جزئي للشمس تعود أهلّة الشجرة الوارفة من قبل سنتين. اشرحها الآن شرحًا كاملًا: ما كل فجوة بين الأوراق، وما كل بقعة على الأرض، ولماذا تشير الأهلّة كلها في الجهة نفسها؟

**حل التمرين 50.11.**

كل فجوة بين الأوراق آلة تصوير طبيعية بثقب؛ وكل بقعة على الأرض صورة الشمس عند ذلك الثقب — مستديرة في الأيام العادية. وأثناء [الكسوف](#def-g7-shadows-eclipses-solar) الجزئي تكون الشمس نفسها هلالًا، فتُسقط كل آلة صغيرة أمينة هلالًا — وتشير كلها في الجهة نفسها لأنها كلها تنسخ [الهلال](https://one-course.com/books/physics/1/ar/chapter/11-the-moon-in-the-sky#ex-g2-moon-in-the-sky-shapes) الواحد الذي في السماء.

**تمرين 50.12 ★★★.**

أثناء [خسوف](#def-g7-shadows-eclipses-lunar) كلّي *[للقمر](https://one-course.com/books/physics/1/ar/chapter/11-the-moon-in-the-sky#def-g2-moon-in-the-sky-moon)* نادرًا ما يختفي [القمر](https://one-course.com/books/physics/1/ar/chapter/11-the-moon-in-the-sky#def-g2-moon-in-the-sky-moon): بل يتوهّج نحاسيًّا محمرًّا عميقًا. [والضوء](https://one-course.com/books/physics/1/ar/chapter/3-light-and-shadows#def-g1-light-and-shadows-source) الذي يبلغه قد لامس حافة الأرض — مارًّا [بهواء](https://one-course.com/books/physics/1/ar/chapter/10-air-around-us#def-g2-air-around-us-air) غروبنا حول [الكوكب](https://one-course.com/books/physics/1/ar/chapter/26-the-solar-system#def-g4-solar-system-planet) كله دفعة واحدة. ركّب التفسير من [تبعثر](https://one-course.com/books/physics/1/ar/chapter/49-sources-of-light-and-propagation#def-g7-light-sources-propagation-diffusion) الطريق الطويل في الفصل الماضي: ماذا فعل غلافنا الجوي [بالضوء](https://one-course.com/books/physics/1/ar/chapter/3-light-and-shadows#def-g1-light-and-shadows-source) الملامس، ولماذا كان [الضوء](https://one-course.com/books/physics/1/ar/chapter/3-light-and-shadows#def-g1-light-and-shadows-source) الناجي أحمر؟ (فأنت تفسّر، بضربة واحدة، لماذا يلبس [القمر](https://one-course.com/books/physics/1/ar/chapter/11-the-moon-in-the-sky#def-g2-moon-in-the-sky-moon) المخسوف لون كل [غروب](https://one-course.com/books/physics/1/ar/chapter/4-day-and-night-the-sun#def-g1-day-and-night-daynight) على الأرض.)

**حل التمرين 50.12.**

[ضوء](https://one-course.com/books/physics/1/ar/chapter/3-light-and-shadows#def-g1-light-and-shadows-source) الشمس الملامس لحافة الأرض يعبر [الغلاف الجوي](https://one-course.com/books/physics/1/ar/chapter/36-air-pressure-and-weather#def-g5-air-pressure-weather-pressure) على أطول طرقه الممكنة — طرق بطول [الغروب](https://one-course.com/books/physics/1/ar/chapter/4-day-and-night-the-sun#def-g1-day-and-night-daynight) حول [الكوكب](https://one-course.com/books/physics/1/ar/chapter/26-the-solar-system#def-g4-solar-system-planet) كله دفعة واحدة. [والهواء](https://one-course.com/books/physics/1/ar/chapter/10-air-around-us#def-g2-air-around-us-air) يبعثر كثيرًا من [الضوء](https://one-course.com/books/physics/1/ar/chapter/3-light-and-shadows#def-g1-light-and-shadows-source) العابر (وهي الحصة التي تصبغ سماوات الأرض)، [والتبعثر](https://one-course.com/books/physics/1/ar/chapter/49-sources-of-light-and-propagation#def-g7-light-sources-propagation-diffusion) يسرق ألوان الطريق القصير أسرع، فيكون [الضوء](https://one-course.com/books/physics/1/ar/chapter/3-light-and-shadows#def-g1-light-and-shadows-source) الذي ينجو من الرحلة الملامسة الطويلة وينثني إلى [القمر](https://one-course.com/books/physics/1/ar/chapter/11-the-moon-in-the-sky#def-g2-moon-in-the-sky-moon) هو ناجي [الغروب](https://one-course.com/books/physics/1/ar/chapter/4-day-and-night-the-sun#def-g1-day-and-night-daynight): أحمر. [فالقمر](https://one-course.com/books/physics/1/ar/chapter/11-the-moon-in-the-sky#def-g2-moon-in-the-sky-moon) المخسوف يتوهّج [بضوء](https://one-course.com/books/physics/1/ar/chapter/3-light-and-shadows#def-g1-light-and-shadows-source) كل [شروق](https://one-course.com/books/physics/1/ar/chapter/4-day-and-night-the-sun#def-g1-day-and-night-daynight) وكل [غروب](https://one-course.com/books/physics/1/ar/chapter/4-day-and-night-the-sun#def-g1-day-and-night-daynight) على الأرض ساقطًا عليه معًا.

## 50.4 مسألة: بعثة الكسوف

**مسألة 50.1.**

مسألة نهاية الأسبوع — الصفّ يخطّط لبعثة الكسوف؛ الهندسة تختار المخيّم، والفيزياء تحزم الحقائب؛ الكلّية، دقيقة دقيقة

في الربيع القادم يعبر [كسوف](#def-g7-shadows-eclipses-solar) كلّي للشمس القارّة. ويخطّط الصفّ لبعثة — برسوم الأشعّة لا بنشرات السفر.

**الجزء الأول — اختيار موضع الوقوف.** يُظهر الأطلس الطريق المتوقَّع: شريط عرضه $160\,\mathrm{km}$ يعبر الخريطة، وتحفّ به منطقة [كسوف](#def-g7-shadows-eclipses-solar) جزئي عرضها آلاف الكيلومترات.

1. أيّ منطقة [ظلّ](https://one-course.com/books/physics/1/ar/chapter/3-light-and-shadows#def-g1-light-and-shadows-shadow) يخطّها الشريط، وأيّ منطقة تحفّ به؟
2. وتقع بلدة الصفّ على $300\,\mathrm{km}$ من خطّ منتصف الشريط. فماذا سترى البلدة يوم [الكسوف](#def-g7-shadows-eclipses-solar) ؟
3. ولماذا يجب أن تسافر البعثة إلى الشريط — ولماذا لن يُظهر “ [كسوف](#def-g7-shadows-eclipses-solar) جزئي بنسبة خمسة وتسعين في المئة” في البيت ليلًا عند الظهر، ولا نجومًا، ولا إكليلًا؟
4. ويعلّم التوقّع في الشريط الكلّية عند 10:41، تدوم $3$ دقائق و $12$ ثانية عند خطّ المنتصف وأقلّ نحو الحافتين. فلماذا تكون الكلّية أطول عند وسط الشريط؟

**الجزء الثاني — حزم الفيزياء.**

5. يحزم المعلّم نظّارات [كسوف](#def-g7-shadows-eclipses-solar) معتمَدة ويصادر نظّارتَي شمس. برّر الفعلين.
6. وعلى كل تلميذ أن يبني جهاز إسقاط بثقب دبّوس من علبة حذاء. استعِد عمارته، واذكر كيف يقف [بالقياس](https://one-course.com/books/physics/1/ar/chapter/37-measurement-in-science-units-and-instruments#def-g6-measurement-in-science-measuring) إلى الشمس.
7. ويقترح تلميذ “المشاهدة في [انعكاس](https://one-course.com/books/physics/1/ar/chapter/32-mirrors-and-reflection#def-g5-mirrors-reflection-reflection) دلو ماء”. احكم في الاقتراح.
8. وستحمل المجموعة أيضًا مصفاةً تُمسك فوق شرشف أبيض. توقّع، مع التعليل، ما سترسمه عشرات ثقوبها أثناء الأطوار الجزئية.

**الجزء الثالث — اليوم، دقيقة دقيقة.**

9. 09:30، التماسّ الأول: تظهر عبر النظّارات قضمة صغيرة عند حافة الشمس. فأيّ جرم يأخذ القضمة، وأيّ مناطق ظلّه بلغت المخيّم؟
10. 10:39: يصير [الضوء](https://one-course.com/books/physics/1/ar/chapter/3-light-and-shadows#def-g1-light-and-shadows-source) غريبًا رقيقًا؛ وتصير الظلال على الأرض حادّة الحواف على نحو عجيب. اشرح ازدياد الحدّة بتفكير [الظلّ التامّ](#prop-g7-shadows-eclipses-umbra) [وشبه الظلّ](#prop-g7-shadows-eclipses-umbra) — ما الذي تصير إليه الشمس وشظيّتها المرئية تضيق؟
11. 10:41، الكلّية: تُنزَع النظّارات، بحكم القاعدة. ويقف الصفّ $3$ دقائق داخل شيء ما. سمِّه بدقّة، واذكر ما الذي صار مرئيًّا حول القرص الأسود — ولماذا تنتهي الهدنة عند أول شظيّة عائدة.
12. 12:00، في الحافلة عائدين، يطلب المعلّم ملخّص الجملة الواحدة: “ [الكسوف](#def-g7-shadows-eclipses-solar) هو…” أكملها إكمالًا جديرًا، وهندسة الفصل في داخلها.

**حل المسألة 50.1.**

**1.** الشريط هو طريق [ظلّ](https://one-course.com/books/physics/1/ar/chapter/3-light-and-shadows#def-g1-light-and-shadows-shadow) [القمر](https://one-course.com/books/physics/1/ar/chapter/11-the-moon-in-the-sky#def-g2-moon-in-the-sky-moon) التامّ راكضًا على الأرض؛ والمنطقة العريضة التي تحفّ به أثر [شبه الظلّ](#prop-g7-shadows-eclipses-umbra). **2.** [كسوف](#def-g7-shadows-eclipses-solar) جزئي: فالبلدة في [شبه الظلّ](#prop-g7-shadows-eclipses-umbra) — قضمة من الشمس، تُشاهَد بحماية مناسبة، ولا ظلمة. **3.** حتى شظيّة من الشمس بخمسة في المئة أسطع من [ضوء](https://one-course.com/books/physics/1/ar/chapter/3-light-and-shadows#def-g1-light-and-shadows-source) [البدر](https://one-course.com/books/physics/1/ar/chapter/11-the-moon-in-the-sky#ex-g2-moon-in-the-sky-shapes) الكامل بآلاف المرات: فتُبقي السماء مضيئة والإكليل غير مرئي. والليل عند الظهر يخصّ [الظلّ التامّ](#prop-g7-shadows-eclipses-umbra) وحده — فلا وجود لما يُسمّى “شبه كلّية”. **4.** بقعة [الظلّ التامّ](#prop-g7-shadows-eclipses-umbra) مستديرة تقريبًا: فالمخيّم على خطّ المنتصف يقع تحت عرض البقعة كاملًا وهي تركض مارّة، أما المخيّمات قرب حافة الشريط فلا تلتقط إلا وترًا من الدائرة — عبورًا أقصر، فكلّية أقصر. **5.** نظّارات [الكسوف](#def-g7-shadows-eclipses-solar) المعتمَدة تحجب حرق الشمس؛ ونظّارات الشمس لا تحجبه — بل تخفت الوهج وتترك الحصة التي تحرق الشبكية تمرّ، فتجعل التحديق مريحًا: وهو أسوأ من لا شيء. **6.** ثقب دبّوس في أحد الطرفين، وحاجز من ورق الشفّ في الآخر (أو ورقة عادية على الأرض): قِف *وظهرك* إلى الشمس، والثقب مصوَّب فوق كتفك، وراقب القرص المسقَط — ولا تنظر عبر الثقب أبدًا. **7.** مرفوض: [فانعكاس](https://one-course.com/books/physics/1/ar/chapter/32-mirrors-and-reflection#def-g5-mirrors-reflection-reflection) الماء صورة [مرآة](https://one-course.com/books/physics/1/ar/chapter/32-mirrors-and-reflection#def-g5-mirrors-reflection-reflection) للشمس، تكاد تخطف البصر خطف الشمس نفسها — والحرق المرتدّ حرق. **8.** عشرات الصور الهلالية على الشرشف: فكل ثقب آلة تصوير بثقب، وكل واحد يسقط الشمس المقضومة — مصفاة مملوءة كسوفات. **9.** [القمر](https://one-course.com/books/physics/1/ar/chapter/11-the-moon-in-the-sky#def-g2-moon-in-the-sky-moon) — وهو غير مرئي في الوهج حتى تبدأ حافة قرصه بتغطية قرص الشمس؛ وقد دخل المخيّم [شبه الظلّ](#prop-g7-shadows-eclipses-umbra). **10.** الشمس المرئية تتقلّص نحو شظيّة رفيعة — أي إلى منبع أقرب فأقرب إلى النقطي. ومنبع أصغر يعني حواشي شبه [ظلّ](https://one-course.com/books/physics/1/ar/chapter/3-light-and-shadows#def-g1-light-and-shadows-shadow) أضيق: فتشتدّ حدّة كل حافة ليّنة، ويصير العالم غريبًا حادًّا. **11.** [ظلّ](https://one-course.com/books/physics/1/ar/chapter/3-light-and-shadows#def-g1-light-and-shadows-shadow) [القمر](https://one-course.com/books/physics/1/ar/chapter/11-the-moon-in-the-sky#def-g2-moon-in-the-sky-moon) التامّ نفسه — فالصفّ يقف داخل رأس مخروط [الظلّ](https://one-course.com/books/physics/1/ar/chapter/3-light-and-shadows#def-g1-light-and-shadows-shadow) وهو يركض فوق المخيّم. وحول القرص الأسود يتعلّق الإكليل، وهو غلاف الشمس الخارجي اللؤلؤي، ولا يُرى إلا الآن؛ وأول شظيّة من القرص العائد تعيد قواعد [ضوء](https://one-course.com/books/physics/1/ar/chapter/3-light-and-shadows#def-g1-light-and-shadows-source) النهار كاملة — فالنظّارات تُلبس. **12.** مثلًا: “[الكسوف](#def-g7-shadows-eclipses-solar) [ظلّ](https://one-course.com/books/physics/1/ar/chapter/3-light-and-shadows#def-g1-light-and-shadows-shadow) مصباحه وحاجبه وحاجزه عوالم: [ظلّ](https://one-course.com/books/physics/1/ar/chapter/3-light-and-shadows#def-g1-light-and-shadows-shadow) [القمر](https://one-course.com/books/physics/1/ar/chapter/11-the-moon-in-the-sky#def-g2-moon-in-the-sky-moon) التامّ يمسح أرضنا، أو [القمر](https://one-course.com/books/physics/1/ar/chapter/11-the-moon-in-the-sky#def-g2-moon-in-the-sky-moon) يبحر في ظلّنا — هندسة تستطيع أن ترسمها بشعاعين ومسطرة، مُخرَجةً على أعظم مسرح في الطبيعة.”