تصحيح قِصَر النظر: كيف تعمل العدسة المفرّقة فعلًا
1 · توقّع
عدسة قصر النظر التصحيحية المفرقة (f = −70 cm هنا) مقصود بها جعل الأجسام البعيدة تبدو عند نقطة الأبعد للعين بدلًا من ذلك. هل يعمل هذا بنفس الطريقة مهما كان بُعد الجسم الفعلي؟
- يتغير بعد الصورة الافتراضية كثيرًا تبعًا للبعد الحقيقي للجسم، حتى للأجسام البعيدة.
- نعم — لأي جسم بعيد كفاية، تكوّن العدسة المفرّقة صورة افتراضية قريبة جدًا من بؤرتها هي (قرب نقطة البعد)، مهما كان البعد الحقيقي الدقيق.
- لا تغير العدسة التصحيحية بعد الصورة الفعال إطلاقًا.
2 · التجهيز
- افتح مسبق تصحيح قصر النظر واضغط إعادة الضبط. العدسة التصحيحية المفرقة لها f = −70 cm، مطابقة لنقطة الأبعد لهذه العين.
- فعّل قراءة بعد صورة العدسة التصحيحية.
- اضبط البعد الحقيقي للجسم لكل تجربة (كلها بعيدة معقولًا) وسجل بعد الصورة الافتراضية المتكونة بالعدسة التصحيحية.
3 · اجمع البيانات
| البعد الحقيقي للجسم d_o (cm) | بعد صورة العدسة التصحيحية d_i (cm) |
|---|---|
| 30.00 | |
| 60.00 | |
| 100.00 |
ارسم بعد الصورة d_i (المحور y) مقابل بعد الجسم d_o (المحور x) لتجاربك الثلاث. هل ينحني d_i نحو بعد تركيز العدسة (−70 cm، نقطة بعد العين)؟ ما أقرب ما يبلغ عبر المدى الذي تسمح به الطاولة؟
4 · حلّل
- لمحاولة واحدة، احسب d_i من 1/f = 1/d_o + 1/d_i باستخدام f = −70 cm. قارن بالجدول.
- اشرح لماذا، مع نمو d_o كبيرًا جدًا، يقترب d_i من f (= −70 cm) — أي أن العدسة التصحيحية تكون صورتها الافتراضية عند نقطة الأبعد للعين نفسها، تاركة العين تركز طبيعيًا على تلك الصورة بدل الجسم الحقيقي (الأبعد جدًا).
5 · وسّع
- هذه هي الآلية الفعلية خلف العدسات التصحيحية: إنها لا تغير ما تفعله عدسة العين نفسها — بل تعالج الضوء مسبقًا بحيث «ترى» العين الصورة المصححة عند مسافة تستطيع أصلًا تجميعها. اشرح لماذا يعني ذلك أن العدسات التصحيحية تعمل مع بصريات العين نفسها لا تحل محلها.
- قارن f = −70 cm الثابتة لهذه التجربة بحساب القدرة التصحيحية في تجربة قصر النظر لنقطة أبعد 70 cm (P = −100/70 ≈ −1.43 D، إذن f = 1/P ≈ −70 cm). أكد أنهما العدسة نفسها، موصوفة بطريقتين مختلفتين (البعد البؤري مقابل الديوبتر).
الفيزياء خلف هذه التجربة
كيف تعيد العدسات التصحيحية توجيه الضوء
عدسة مفرّقة تصحيحية بـf يساوي (سالب) نقطة بعد العين تصوّر أي جسم بعيد كفاية عند تلك النقطة (أو قريبًا جدًا منها) — بالضبط حيث تستطيع العين القصيرة ما يزال التجميع، فترى بوضوح.