الصورة المعطاة من طرف عدسة. الاجابة عن أهم الأسئلة

يستكشف هذا المقال كيفية تكوين الصورة بواسطة العدسات، من خلال دراسة المبادئ البصرية التي تحكم انكسار الضوء وتركيزه. يوضح المقال تأثير خصائص العدسة، مثل البعد البؤري والانحناء، على وضوح الصورة، وحجمها واتجاهها. كما يناقش الفروقات بين الصور الحقيقية والافتراضية، والعوامل التي تؤثر على جودتها، مثل التشوهات والانحرافات البصرية. يهدف المقال إلى تقديم فهم متكامل لآلية تكوين الصور عبر العدسات، مع الإشارة إلى تطبيقاتها في مجالات متعددة مثل التصوير، والميكروسكوبات، والتلسكوبات.

1 ـ العدسة المقربة:

أ ـ صورة جسم معطاة من طرف عدسة مقربة:

نشاط ـ 1 ـ

نحضر التركيب التجريبي المبين بالشكل التالي:

نثبت وضع الجسم، ونغير وضع الشاشة بالنسبة للعدسة حتى نتحصل على صورة واضحة للجسم.

ـ ما طبيعة هذه الصورة ؟

الصورة حقيقية.

ـ هل الصورة مقلوبة أم معتدلة ؟

الصورة مقلوبة.

ـ نغير موضع الجسم، هل تبقى الصورة مرسومة على الشاشة ؟

لا

ـ كيف نتحصل على صورة الجسم من جديد ؟

 بتغيير موضع الشاشة .

نتيجة: العدسة المقربة تعطي للجسم صورة حقيقية مقلوبة.

نشاط ـ 2 ـ 

في النشاط السابق نقرب تدريجيا الجسم من العدسة، ونبحث في كل مرة عن وضعية الشاشة التي تظهر فيها صورة الجسم واضحة.

ـ عند تقريب الجسم من العدسة هل صورته تبتعد ام تقترب من العدسة ؟

كلما قربنا الجسم من العدسة، فان صورته تبتعد عنها، وتصبح الكبر من الجسم.

ـ هل يوجد بعد معين للجسم من العدسة يستحيل فيه تلقي صورته على الشاشة ؟

ابتداءا من وضع معين كلما قربنا الجسم من العدسة، لا نستطيع الحصول على صورة له في الشاشة.

ـ اذا نزعت الشاشة، ووضعت عينك خلف العدسة على امتداد محورها البصري الرئيسي، هل تشاهد من جديد صورة الجسم ؟

نعم

ـ ما طبيعة هذه الصورة ؟ وهل هي مقلوبة ام معتدلة ؟

هذه الصورة لا يمكن تلقيها على الشاشة، فهي اذن صورة وهمية ومعتدلة.

نتيجة:

ابتداءا من بعد معين للجسم عن العدسة، لا يمكن تلقي صورة له، ولذا نقول عنها أنها صورة وهمية، وتكون معتدلة واكبر من الجسم.

نتيجة عامة:

تعطي العدسة المقربة في وضع محدد صورة لجسم بعيد عنها، يمكن التقاط هذه الصورة علي شاشة في الوضع المحدد، وتكون هذه الصورة حقيقية ومقلوبة، في حالة تقريب الجسم من العدسة، يتغير وضع الصورة مبتعدا عنها مع ازدياد أبعادها، وهي دائما مقلوبة، انطلاقا من وضع معين للجسم بالنسبة للعدسة، تختفي الصورة الحقيقية، (إذ لا يمكن الحصول عليها بواسطة شاشة). وبعد هذا الوضع المعين يمكن مشاهدة صورة الجسم بالرؤية المباشرة، أي بوضع العين خلف العدسة في جوار المحور الرئيسي، والنظر إليها عبر العدسة، تكون هذه الصورة وهمية، إذ لا يمكن التقاطها بواسطة شاشة، وهي معتدلة (أي ليست مقلوبة)، وأبعادها أكبر من أبعاد الجسم، وفي حالة مواصلة تقريب الجسم نحو العدسة تبقى الصورة وهمية، و معتدلة، وأبعادها تتناقص.

نشاط ـ 3 ـ

 خذ ورقة سوداء وقص منها قطعة صغيرة، بحيث تكون أبعاد الفتحة اصغر من القطر الداخلي للعدسة المستعملة، والصقها بالعدسة بحيث يبقى مركز العدسة ظاهرا، وراقب صورة الجسم من جديد.

- هل الصورة واضحة تماما ؟

نعم

- هل الصورة أكثر إضاءة ؟

بل هي اقل إضاءة.

- لماذا تكون الصورة أقل إضاءة ؟

لأن الأشعة النافذة من العدسة لا تشارك في تكوين الصورة، حيث الحاجز العاتم منعها من النفوذ عبر العدسة، ولهذا السبب تكون أقل إضاءة، ولكن بالمقابل تكون أكثر وضوحا.

- ما هو الشرط الذي يعطى للعدسة، حتى تعطي صورة واضحة ؟

يجب أن تمر الأشعة من المركز البصري، أو قريبة منه.

نتيجـة:

في غياب الحاجز العاتم تكون الصورة واضحة، كاملة، ومضيئة، وبعد وضع الحاجز الصغير بجوار مركز العدسة، تكون الصورة واضحة، كاملة و بأقل إضاءة، وعند تحريك الحاجز الصغير أمام العدسة  تبقي الصورة واضحة، كاملة وبأقل إضاءة.

كل الأشعة النافذة من العدسة تشارك في تشكيل الصورة، عند وضع حاجز أكبر من السابق، نلاحظ أن الصورة تبقى كاملة لكنها إضاءتها أضعف من حالة الحاجز الصغير.

ـ من أجل الحصول على صورة واضحة، يجب تحقيق الشرطان يدعيا شرطا غوص ـ ما هما ؟

شرطا غوص:

* يجب أن يكون الجسم صغير الأبعاد، ويقع على المحور الرئيسي.

* يجب أن تمر الأشعة من المركز البصري، أو بالقرب منه.

2 ـ العدسات المبعدة:

مقاربة كيفية للعدسات المبعدة:

في الأنشطة السابقة عندما نستبدل العدسة المقربة بعدسة مبعدة، فإننا نتوصل الى النتيجة التالية:

ـ تعطي العدسة المبعدة في كل الحالات، صورة وهمية معتدلة لجسم حقيقي موضوع على بعد منها.

- تعطي عدسة مبعدة لحزمة ضوئية متوازية، وموازية لمحورها الرئيسي حزمة ضوئية متباعدة، وكأن اشعتها تنطلق بالامتداد من نقطة تقع في الجهة الامامية للعدسة، تسمى المحرق الرئيسي الخيالي (الصوري)، ونرمز له بالرمز (F`).

 F: المحرق الجسمي الرئيسي.

 F`: المحرق الخيالي (الصوري) الرئيسي.