البصريات
نقل بعدستين
العدسة الأولى تكوّن صورة حقيقية مقلوبة؛ والثانية تعيد تصويرها. انقلابان يتلاشيان إلى صورة نظام معتدلة.
نقل بعدستين — محاكاة البصريات تفاعلية. العدسة الأولى تكوّن صورة حقيقية مقلوبة؛ والثانية تعيد تصويرها. انقلابان يتلاشيان إلى صورة نظام معتدلة. مختبر فيزياء افتراضي مجاني يعمل في المتصفح مع قياسات حية بوحدات النظام الدولي وشرح موجّه.
نقل بعدستين
العدسة الأولى تكوّن صورة حقيقية مقلوبة؛ والثانية تعيد تصويرها. انقلابان يتلاشيان إلى صورة نظام معتدلة.
تكوّن العدسة الشيئية صورة وسيطة حقيقية؛ وتعيد العينية أو العدسة الثانية تصويرها للمراقب. انقلابان يعطيان صورة نهائية معتدلة — نقل قياسي في المجاهر وأنظمة الإسقاط. يجب أن يضع التباعد الصورة الوسيطة عند نقطة مرافقة مناسبة.
- صورتان حقيقيتان
- M الكلي = حاصل الضرب
موجز التحقيق
خطط للسؤال قبل فتح المختبر
تعكس المقدمة الصفحة المُصيّرة مسبقًا: سؤال القيادة، والتوقعات المتنافسة، وأدوار المتغيرات، والقوانين الحاكمة، والتجهيز، والتحليل، وأسئلة التوسع تبقى مرئية وبهذا الترتيب.
السؤال القائد
عدستان مجمّعتان متطابقتان توضعان بحيث تصير صورة الأولى جسمًا للثانية. هل تكبير النظام الكلي هو ببساطة جداء تكبيري العدستين فرادى؟
توقعات للموازنة
- تكبير النظام مجموع التكبيرين الفرديين.
- نعم — التكبير الكلي للنظام هو حاصل ضرب تكبير كل عدسة: M = m₁ × m₂.
- لا يمكن التنبؤ بتكبير النظام من تكبيرات العدسات الفردية.
أدوار المتغيرات
ما تضبطه:
- بعد الجسم عن L1 (cm)
ما تقيسه:
- بعد صورة L1 (cm)
- تكبير النظام M
كيف يجري التحقيق
- افتح مسبق التتابع المركب واضغط إعادة الضبط. العدستان كلتاهما f = 10 cm، مفصولتان بـ 40 cm.
- فعّل قراءتي بعد صورة العدسة الأولى وتكبير النظام.
- اضبط بعد الجسم عن العدسة الأولى لكل تجربة وسجل بعد الصورة الأولى وتكبير النظام الكلي.
المعادلة الحاكمة
تكبير النظام المركب — M = m₁·m₂·…
لأي سلسلة عناصر تصوير، التكبير الكلي للنظام هو حاصل ضرب تكبير كل عنصر: M = m₁ × m₂ × ... يصور كل عنصر أي جسم (حقيقي أو صورة العنصر السابق) يستقبله فعلًا.
ما يطلب من الطلاب استخراجه في ورقة العمل القابلة للطباعة
- لمحاولة واحدة، احسب بعد صورة العدسة L1 من 1/f₁ = 1/d_o1 + 1/d_i1 (f₁ = 10 cm)، ثم بعد جسم العدسة L2 d_o2 = 40 − d_i1، ثم بعد صورة العدسة L2 من 1/f₂ = 1/d_o2 + 1/d_i2 (f₂ = 10 cm). وأخيرًا M = (−d_i1/d_o1)·(−d_i2/d_o2). قارن M بالجدول.
- اشرح لماذا تصير صورة L1 الحقيقية الجسمَ الحقيقي لـL2 — لا تهتم العدسة الثانية بأن «جسمها» صورة كوّنتها الأولى؛ هي ببساطة تصوّر أي أشعة ضوء تبلغها.
أين يظهر هذا خارج المختبر
- عندما يقع الجسم عند نقطة 2f للعدسة L1 (d_o1 = 20 cm، فـ d_i1 = 20 cm أيضًا)، يخرج التكبير الكلي للنظام مساويًا 1 تمامًا — الصورة النهائية بنفس حجم الجسم الأصلي واتجاهه، رغم مرورها بانقلابين منفصلين. اشرح لماذا يلغي الانقلابان (واحد لكل عدسة) بعضهما ليعطيا اتجاهًا نهائيًا معادلًا للمعتدل... أم يلغيان؟ تحقق من إشارتك.
- تُستخدم أنظمة النقل متعددة العدسات كهذه في المناظير الداخلية والمخابر لنقل صورة عبر مسافة دون فقد حجم أو وضوح. اشرح لماذا لا تستطيع عدسة واحدة بعيدة التركيز جدًا تحقيق النقل المدمج نفسه.
- AP Physics 2 — Unit 13: Geometric Optics
- General High School Physics — Light & optics
- NGSS High School Physics — Wave properties
- أهلًا بك في النقل المركّب
- حدد العدسة الأولى
- اضغط تشغيل
- نقل بعدستين
- افتح لوحة الخصائص
- أحسنت!
افتح المحاكاة التفاعلية لبناء المشهد، واضغط تشغيل، واستكشف بقياسات حية وشرح موجّه.