نقل بعدستين: تسلسل الصور

1 · توقّع

عدستان مجمّعتان متطابقتان توضعان بحيث تصير صورة الأولى جسمًا للثانية. هل تكبير النظام الكلي هو ببساطة جداء تكبيري العدستين فرادى؟

• 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.

2 · التجهيز

1. افتح مسبق التتابع المركب واضغط إعادة الضبط. العدستان كلتاهما f = 10 cm، مفصولتان بـ 40 cm.
2. فعّل قراءتي بعد صورة العدسة الأولى وتكبير النظام.
3. اضبط بعد الجسم عن العدسة الأولى لكل تجربة وسجل بعد الصورة الأولى وتكبير النظام الكلي.

3 · اجمع البيانات

ارسم تكبير النظام M (المحور y) مقابل بعد جسم L1 (المحور x) لتجاربك الثلاث.

4 · حلّل

1. 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.
2. 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.

5 · وسّع

1. 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.
2. 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.

الفيزياء خلف هذه التجربة

← عودة إلى التجربة