عدسة مجمّعة: صور حقيقية أبعد من 2f
1 · توقّع
جسم يقع أبعد من بعد تركيز عدسة مجمّعة. وأنت تبعده عن العدسة، فهل تقترب الصورة الحقيقية المتكونة في الجانب الآخر من العدسة أم تبتعد؟
- تقترب من العدسة — الجسم الأبعد يكوّن صورته أقرب إلى البؤرة.
- أبعد عن العدسة.
- بعد الصورة لا يعتمد على بعد الجسم.
2 · التجهيز
- 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.
3 · اجمع البيانات
| بعد الجسم d_o (cm) | بعد الصورة d_i (cm) | التكبير m |
|---|---|---|
| 15.00 | ||
| 20.00 | ||
| 30.00 |
ارسم 1/d_i (المحور y) مقابل 1/d_o (المحور x) لتجاربك الثلاث. هل الخط مستقيم؟
4 · حلّل
- 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.
5 · وسّع
- 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.
الفيزياء خلف هذه التجربة
معادلة العدسة الرقيقة
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
حجم الصورة نسبة إلى الجسم هو m = −d_i/d_o. m سالبة تعني صورة مقلوبة؛ |m| > 1 تعني صورة مكبرة.