البصريات
مكبّر بسيط (زاوي)
عند المستوى البؤري، ترسل العدسة الجامعة أشعة متوازية إلى عين مرتخية؛ M = N/f (N = 25 cm).
مكبّر بسيط (زاوي) — محاكاة البصريات تفاعلية. عند المستوى البؤري، ترسل العدسة الجامعة أشعة متوازية إلى عين مرتخية؛ M = N/f (N = 25 cm). مختبر فيزياء افتراضي مجاني يعمل في المتصفح مع قياسات حية بوحدات النظام الدولي وشرح موجّه.
التكبير الزاوي
مع وجود الجسم في المستوى البؤري، ترسل العدسة الجامعة أشعة متوازية إلى عين مرتخية؛ M = N/f (N = 25 cm).
للرؤية بعين مرتخية، ضع الجسم في المستوى البؤري لعدسة قصيرة البعد البؤري. الأشعة الخارجة متوازية، والصورة الافتراضية عند اللانهاية، والتكبير الزاوي M = N/f حيث N = 25 cm.
- M = N/f
- N = 25 cm
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
عدسة مكبرة بسيطة، تستخدم بعين مسترخية، توضع عند بؤرة العدسة بالضبط. هل عدسة أقصر بعدًا بؤريًا تعطي تكبيرًا زاويًا أعلى أم أدنى؟
توقعات للموازنة
- بعد بؤري أقصر يعطي تكبيرًا أدنى.
- لا يعتمد التكبير على بعد تركيز العدسة.
- أعلى — بعد بؤري أقصر يتيح لك الاقتراب من الجسم أكثر بكثير مما تسمح به نقطة قرب العين المجردة، فينتج حجمًا زاويًا ظاهريًا أكبر.
أدوار المتغيرات
ما تضبطه:
- بعد تركيز العدسة f (cm)
ما تقيسه:
- التكبير الزاوي M
كيف يجري التحقيق
- افتح تجربة المكبّر البسيط واضغط إعادة. الجسم عند بؤرة العدسة بالضبط (مشاهدة بعين مسترخية، صورة افتراضية عند اللانهاية).
- فعّل قراءة التكبير الزاوي.
- اضبط بعد تركيز العدسة لكل تجربة وسجل التكبير الزاوي الناتج.
المعادلة الحاكمة
التكبير الزاوي للمكبّر البسيط — M = N/f
العدسة المكبرة المستخدمة بعين مرتخية وجسم عند النقطة البؤرية تحقق تكبيرًا زاويًا M = N/f، حيث N = 25 cm مسافة نقطة القرب المعيارية. البعد البؤري الأقصر يعني تكبيرًا أعلى.
ما يطلب من الطلاب استخراجه في ورقة العمل القابلة للطباعة
- لمحاولة واحدة، احسب M = N/f باستخدام مسافة نقطة القرب المعيارية N = 25 cm. قارن بالجدول.
- اشرح لماذا يعطي بعد بؤري أقصر تكبيرًا أعلى: إنه يتيح للعين المسترخية رؤية الجسم من أقرب بكثير مما تسمح به نقطة قربها المجردة أصلًا، فيحت الجسم زاوية أكبر بكثير.
أين يظهر هذا خارج المختبر
- للمكبرات قصيرة البعد البؤري جدًا (العالية M) مسافات عمل قصيرة جدًا أيضًا (الجسم يلامس العدسة تقريبًا)، فتصير غير عملية فوق تكبير معين. اشرح لماذا نادرًا ما تتجاوز عيون الصاغة والمكبرات اليدوية البسيطة نحو 10×–20×.
- لتكبير أعلى بكثير مما تحققه عدسة بسيطة عمليًا، يتحول المصممون البصريون إلى أنظمة مركبة (كتجربة المجهر المركب). اشرح لماذا تسلسل مرحلتين معتدلتَي التكبير، بدلًا من عدسة واحدة قصيرة البعد البؤري للغاية، هو الحل العملي.
- AP Physics 2 — Unit 13: Geometric Optics
- General High School Physics — Light & optics
- NGSS High School Physics — Wave properties
- أهلًا بك في المكبر البسيط
- حدد الجسم
- اضغط تشغيل
- تكبير نقطة القرب
- افتح لوحة الخصائص
- أحسنت!
افتح المحاكاة التفاعلية لبناء المشهد، واضغط تشغيل، واستكشف بقياسات حية وشرح موجّه.