عدسة مفرّقة: افتراضية دومًا ومصغّرة دومًا
1 · توقّع
للعدسة المفرّقة بعد بؤري سالب. هل تكوّن يومًا صورة حقيقية مكبّرة، كما تستطيع المجمّعة؟
- لا — تكوّن المفرّقة دائمًا صورة افتراضية معتدلة أصغر، مهما كان بعد الجسم.
- تكوّن صورة حقيقية حين يبعد الجسم كفاية.
- تكوّن دائمًا صورة حقيقية مكبّرة.
2 · التجهيز
- افتح تجربة العدسة المفرّقة 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 |
|---|---|---|
| 20.00 | ||
| 30.00 | ||
| 40.00 |
ارسم التكبير m (المحور y) مقابل بعد الجسم d_o (المحور x) لتجاربك الثلاث. هل تتجاوز m يومًا 1؟
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.
- اشرح لماذا، مهما كبر d_o، تبقى d_i سالبة (افتراضية) وm موجبة أصغر من 1 لعدسة مفرّقة — بخلاف سلوك المجمّعة في تجربة converging-real.
5 · وسّع
- عين الباب تستخدم عدسة مفرّقة (أو تصميم واسع الزاوية مماثل) لتعرض صورة مصغّرة واسعة المجال لمن في الخارج. اشرح لماذا الصورة المصغرة هي بالضبط ما تريده لغرض عين الباب.
- مع نمو d_o كبيرًا جدًا (جسم بعيد جدًا)، إلى ماذا يؤول d_i؟ قارنه ببعد تركيز العدسة، واشرح فيزيائيًا لماذا لا تستطيع الصورة الافتراضية لعدسة مفرّقة تجاوز بؤرتها هي.
الفيزياء خلف هذه التجربة
تصوير العدسة المفرّقة
العدسة المفرقة لها بعد بؤري سالب. تعويض f < 0 في 1/f = 1/d_o + 1/d_i يعطي دائمًا d_i سالبة (افتراضية) و 0 < m < 1 (مصغرة معتدلة) لأي بعد جسم موجب.