الصورة المحصل عليها بواسطة عدسة مجمعة

Image formée par une lentille convergente

(ذ.إبراهيم الطاهري )

 

 

  I) شروط الحصول على صورة واضحة بواسطة عدسة مجمعة :

     تـــجـــربـــة : نـضـع عدسـة مجمعـة بين شيء مضـيء (حرف F )  وشاشة على استقامة واحدة . 

 

 

 

      نحاول من خلال هذه التجربـة البحث عن وضـع مناسب للشيء المضيء والشاشـة، وذلك من أجل الحصول على صورة واضحة ، تسمى هذه العملية عملية الإيضاح .

   ● ملاحظات :

 » عند تقريب الشيء من العدسة ، يجب إبعاد الشاشة للحصول على صورة واضحة .

 » عندما تكون المسافة بين الشيء والعدسة أكبر من المسافة البؤرية للعدسة،نحصل على صورة حقيقية (تتكون على الشاشة ) ومقلوبة.

 » عندمـا تكون المسافـة بين الشيء والعدسة تساوي المسافــة البؤريـة للعدسة، فإن الصورة تتكون بعـيــدة جدا ( تتكون في اللانهاية ) .

 » عندما تكون المسافة بين الشيء والعدسة أصغر من المسافة البؤرية للعدسة، فإن الصورة لا تتكون على الشاشة.

 » للحـصـول علـى صـورة أوضـح، نضع حجابـا ذا قـطـر صغير بالقرب من المركز البصري للعدسة.

    خـــــلاصـــــة :

    للحصول على صورة واضحة لشيء حقيقي بواسطة عدسة مجمعة،يجب أن تتحقق الشروط التالية :  

*    أن يكون الشيء قريبا من المحور البصري الرئيسي للعدسة ومتعامدا معه .      

*    وضع حجاب ذي قطر صغير بالقرب من المركز البصري للعدسة.   

       وتسمى هذه الشروط شروط كوص( Les conditions de Gauss )  .      

   وبتوفـر شـروط كـوص، نـحـصل على صورة حقيقيـة مقلوبـة بالنسبة للشيء، وتكون واضحة في وضع واحد للشاشة موجود خلف بؤرة الصورة.

  II) خواص عدسة مجمعة ( الأشعة الخاصة ) :

        1) خاصية المركز البصري :

تـــــجــــربــــة: نرسل بواسطة منبع ضوئي ثلاث حزم ضوئية رقيقة متجمعة، ونضع المركز البصري لعدسة مجمعة (L) في نقطة التلاقي.

 

    مـــــلاحـــظـــة : نلاحظ أن جميع الأشعة تنبثق من العدسة دون انحراف .

    اســتــنــتـــــاج :

كل شعاع وارد مارا من المركز البصري لعدسة مجمعة يجتازها دون انحراف.

 

 

         2) خاصية بؤرة الصورة :

    تـــــجــــربــــة : نرسل بواسطـة مـنـبـع ضوئـي ثلاث حزم ضوئيـة رقيقة متوازية على عدسة مجمعة (L) ، بحيث تكون الحزمة الوسطى منطبقة مع المحور البصري الرئيسي لهذه العدسة.

 

 

    مـــــلاحـــظـــة : نلاحـظ أن جـمـيـع الأشعـة المنبثقـة مـن العدسة تتجمع في البؤرة الرئيسية الصورة 'F لهذه العدسة .

    اســتــنــتـــــاج :

كل شعاع وارد موازيا للمحور البصري الرئيسي لعدسة مجمعة يجتازها مارا من البؤرة الرئيسية الصورة.

 

         3) خاصية بؤرة الشيء :      

    تـــــجــــربــــة : نـرسـل بـواسطـة منبـع ضوئـي على عدسة مجمعـة  (L) ثلاث حزم ضوئيـة رقيقـة متجمعـة في بؤرة الشيء، بـحـيـث تكون الحزمة الوسطـى منطبقـة مع المحور البصري الرئيسي لهذه العدسة.

 

            

    مـــــلاحـــظـــة : نلاحظ أن جميع الأشعة تنبثق من العدسة متوازية وموازية للمحور البصري الرئيسي لهذه العدسة .  

    اســتــنــتـــــاج :

كل شعاع وارد مارا ببؤرة الشيء لعدسة مجمعة يجتازها موازيا لمحورها البصري الرئيسي.

 

    ملحوظات :

 » نرمز للشيء الذي نحصل على صورتـه بواسطة عدسة مجمعة ب (َAB)، وكل نقطـة من هـذا الشـيء تـقـابـلـهـا نقطـة مرافقـة علـى الـصـورة (A’B’)،وبتركيب جميع النقـط المرافقة للشيء(AB)، نحصل على الصورة (A’B’) للشيء (AB) .

 » نقطة الشيء ونقطة الصورة والمركز البصري تـوجد دائمـا على استقامـة واحـدة،أي أنها نقط مستقيمية .

  III) إنشاء صورة نقطة شيء توجد خارج المحور البصري الرئيسي لعدسة مجمعة :

*    لتكن A نقطة شيء توجد خارج المحور البصري الرئيسي لعدسة مجمعة (L) .

*    لإنشاء 'A صورة النقطـة A ، يتم الاعتمـاد على الأشعة الخاصـة السابقـة، حيث نرسـم انطلاقا من A أشعة واردة مختلفة تنبثق من العدسة لتتجمع في نقطة واحدة 'A ( صورة النقطة A ) .

 

 

     مــلــحــوظـــة : لإنـشـاء صـورة نقطـة شـيء تـوجـد خارج المـحور البـصري الرئيسي لعدسة مجمعة، يمكن الاكتفـاء بشعاعـيـن من الأشعـة الخاصة السابقـة،أو بصفة عامة شعاعين من الحزمة الضوئية الواردة والتي تستند على حافتي العدسة .

   VI) إنشاء صورة شيء متعامد مع المحور البصري الرئيسي لعدسة مجمعة :

    1) الإنشاء الهندسي :

  ليكن  (AB) شيئا متعامدا مع المحور البصري الرئيسي لعدسة مجمعة (L).

  لإنشاء (A’B’)  صورة الشيء  (AB)، نتبع المراحل التالية :

*    نختار سلما مناسبـا لتمثيل بـعـد الشيء عن العدسة والمسافـة الـبـؤرية f للعدسة وطول الشيء (AB).

*    نعتبر أن النقطة B هي التي توجد خارج المحور البصري الرئيسي للعدسة، وبالتالي بالاعتماد على الأشعة الخاصة، ننشئ صورتها 'B .

*    من النقطة 'B ، نسقط عموديـا على المحور البصري الرئيسي لنحـصل على النقطـة 'A صورة النقطة A المتواجدة على المحور البصري الرئيسي للعدسة .

   2) مختلف أوضاع الصورة :

 في الحالات التالية ، نعتـبـر شيئا (AB) طوله 5 cm وعدسة مجمعـة مسافتـهـا البؤريـة f = 10 cm ، ونختار السلم التالي :      cm 1 لكل cm 5  ( عموديا وأفقيا )

    ● الحالة الأولى :     OF’ 2 >  OA

   بالنسبة للمعطيات المحددة، لدينا 2 OF’ = 20 cm  ، وبالتالي نأخذ مثلا OA = 30 cm

 

 

   في هذه الحالـة، تتكون الصورة على الشاشة خلـف بؤرة الصورة،وبالتالي فالصـورة (A’B’) حقيقية ومقلوبة ، طولها أصغر من طول الشيء، وبعدها عن العدسة أصغر من بعد الشيء عن العدسة .

   ● الحالة الثانية :     OF’ 2 = OA    ، أي :                  OA = 20 cm 

 

    في هذه الحالة، الصورة حقيقية ومقلوبة ، ولدينا :

AB  = A'B'               و       OA = OA'

    ● الحالة الثالثة :    OF’  2> OA >  OF’ 

                 مثلا :        OA = 15 cm

 

  في هذه الحالة، الصورة حقيقيـة ومقلوبة، طولها أكبر مـن طول الشيء، وبعدها عن العدسة أكبر من بعد الشيء عن العدسة.

 

   ● الحالة الرابعة :         OF’ = OA ، أي :            OA = 10 cm

 

 في هذه الحالة، الأشعة المنبثقة من العدسة متوازية،وبالتالي فإن الصورة تتكون في اللانهاية ( بعيدة جدا ) .                                                                                               

 

   ● الحالة الخامسة :     OF’ < OA       

AO = 5 cm          مثلا :                  

 

  في هذه الحالـة، نـلاحـظ أن الأشـعـة المنبثقـة متفرقـة، وبالتالـي فإن الصورة (A’B’)  لا تتكون على الشاشة، لذلك نسميها صورة وهمية.

  ولكن امتدادات الأشعة المنبثقة تلتقي من جهة بؤرة الشيء في النقطة 'B صورة B .

  والصورة الوهمية (A’B’)  معتدلة وأكبر من الشيء (AB) ، ولرؤيتهـا يجب أن تكون عين المشاهد من جهة بؤرة الصورة .

خـــــــــــــــــــــلاصـــــــــــــــــة :

 

 إذا كان   OF’ 2 < OA  ، فإن الصورة حقيقية ومقلوبة ومصغرة .  

 إذا كان   OF’ 2 = OA  ، فإن الصورة حقيقية ومقلوبة ومقايسة للشيء .

* إذا كان   OF’  2> OA >  OF’  ، فإن الصورة حقيقية ومقلوبة ومكبرة .

* إذا كان       OF’ = OA  ، فإن  تتكون الصورة في اللانهاية . 

* إذا كان       OF’ < OA  ، فإن الصورة وهمية ومعتدلة ومكبرة .

 

      

 

رجوع