البصريات
عدسة مجمّعة — صورة حقيقية
جسم أبعد من f: تتكون صورة حقيقية مقلوبة على الجانب البعيد (m = −dᵢ/dₒ).
عدسة مجمّعة — صورة حقيقية — محاكاة البصريات تفاعلية. جسم أبعد من f: تتكون صورة حقيقية مقلوبة على الجانب البعيد (m = −dᵢ/dₒ). مختبر فيزياء افتراضي مجاني يعمل في المتصفح مع قياسات حية بوحدات النظام الدولي وشرح موجّه.
تصوير العدسة الرقيقة
جسم أبعد من f: تتكون صورة حقيقية مقلوبة على الجانب البعيد (m = −dᵢ/dₒ).
معادلة العدسة الرقيقة 1/f = 1/d_o + 1/d_i تحدد موقع الصورة. عندما d_o > f يكون بعد الصورة موجبًا، فتتقارب الأشعة إلى صورة حقيقية على الجانب البعيد. إشارة التكبير السالبة تدل على الانقلاب. يضع هذا المسبق الجسم أبعد من f لتكون الصورة حادة وضمن مقياس مقعد البصريات.
- 1/f = 1/d_o + 1/d_i
- m = −d_i/d_o
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
جسم يقع أبعد من بعد تركيز عدسة مجمّعة. وأنت تبعده عن العدسة، فهل تقترب الصورة الحقيقية المتكونة في الجانب الآخر من العدسة أم تبتعد؟
توقعات للموازنة
- تقترب من العدسة — الجسم الأبعد يكوّن صورته أقرب إلى البؤرة.
- أبعد عن العدسة.
- بعد الصورة لا يعتمد على بعد الجسم.
أدوار المتغيرات
ما تضبطه:
- بعد الجسم d_o (cm)
ما تقيسه:
- بعد الصورة d_i (cm)
- التكبير m
كيف يجري التحقيق
- افتح تجربة العدسة المجمّعة واضغط إعادة. بعد تركيز العدسة مثبت عند 10 cm.
- فعّل قراءتي بعد الصورة والتكبير.
- اضبط بعد الجسم لكل تجربة وسجل بعد الصورة والتكبير.
المعادلة الحاكمة
معادلة العدسة الرقيقة — dᵢ = dₒ·f/(dₒ − f)
للعدسة الرقيقة، يترابط بعد الجسم وبعد الصورة والبعد البؤري بالعلاقة 1/f = 1/d_o + 1/d_i. تغطي هذه المعادلة الواحدة العدسات الجامعة والمفرقة معًا، باستخدام مسافات بإشارات.
التكبير الجانبي — m = −dᵢ/dₒ
حجم الصورة نسبة إلى الجسم هو m = −d_i/d_o. m سالبة تعني صورة مقلوبة؛ |m| > 1 تعني صورة مكبرة.
ما يطلب من الطلاب استخراجه في ورقة العمل القابلة للطباعة
- لمحاولة واحدة، احسب d_i من 1/f = 1/d_o + 1/d_i باستخدام f = 10 cm، ثم m = −d_i/d_o. قارن كليهما بالجدول.
- بمعادلة العدسة الرقيقة، اشرح لماذا يبعُد الجسم عن العدسة (ازدياد d_o) فيقلص بعد الصورة نحو البعد البؤري.
أين يظهر هذا خارج المختبر
- كل تجربة تعطي تكبيرًا سالبًا. اشرح ماذا تعني m السالبة فيزيائيًا لاتجاه الصورة مقارنة بالجسم.
- عدسة الكاميرا تكوّن صورة حقيقية على الحساس لأي جسم أبعد من البعد البؤري. ببياناتك، اشرح لماذا تصوير شيء بعيد جدًا (d_o ≫ f) يضع الصورة دائمًا قرب المستوى البؤري جدًا.
- AP Physics 2 — Unit 13: Geometric Optics
- General High School Physics — Light & optics
- NGSS High School Physics — Wave properties
- أقرب أم أبعد؟
- ابعُد بالجسم
- سجّل الصورة
- افتح البيانات
- فسّر دليلك
افتح المحاكاة التفاعلية لبناء المشهد، واضغط تشغيل، واستكشف بقياسات حية وشرح موجّه.