العدسات وانكسار الضوء |
📄 اطبع pdf
00971504825082
العدسات
هناك نوعين من العدسات
العدسات المحدبة وهي رقيقة من الأطراف وسميكة من الوسط
تجميع الأشعة لو سقطت متوازية في نقطة واحدة تدعى البؤرة وهي حقيقية ناتجة من إلتقاء الأشعة المنكسرة
العدسات المقعرة وهي سميكة من الأطراف و رقيقة من الوسط
تفرق الأشعة لو سقطت متوازية ولكن امتداد الأشعة المنكسرة تلتقي في نقطة واحدة تدعى البؤرة وهي تخيلية ناتجة من إلتقاء إمتداد الأشعة المنكسرة
لها أشكال مختلفة
البؤرة

الصور في العدسات
في البداية يجب أن نعرف مسار الأشعة في العدسات
جميع الأشعة الساقطة تحقق قانون الانكسار
سقط ضوء موازي للمحور الاساسي ينكسر مار في البؤرة في العدسة المحدبة أو امتدادة يمر بالبؤرة في العدسة المقعرة
سقط ضوء مار بالمركز البصري يتابع طريقة دون أن ينكسر
سقط ضوء مار بالبؤرة كما في العدسة المحدبة أو امتداده يمر بالبؤرة كما في العدسة المقعرة ينكسر موازي للمحور الاساسي
Lenses
العدسات
في هذه المحاكاة سوف نضع جسم على أبعاد مختلفة من العدسة المحدبة والمقعرة ونرسم الصور المتكونة ونحدد صفات الصورة
مهارة الرسم
أكمل رسم الصور المتكونة من خلال التجربة السابقة عند وضع جسم أمام عدسة محدبة في مواضع مختلفة وتأكد من الحل بالضغط على طريقة الحل
اضغط هنا تظهر طريقة الحل
أكمل رسم الصور المتكونة من خلال التجربة السابقة عند وضع جسم أمام عدسة مقعرة في أي موضع تظهر نفس الصورة وتأكد من الحل بالضغط على طريقة الحل
اضغط هنا تظهر طريقة الحل

معلومات مفيدة: قوانين العدسات
من خلال تشابة المثلثات يتم اشتقاق معادلات المرايا
\[\dfrac{1}{X_o}+\dfrac{1}{X_i}=\dfrac{1}{f}\]
هناك مشكلة في تطبيق المعادلة السابقة وهي الاشارات للقيم السابقة الجدول التالي يبين الاشارات
نضع الاشارات فقط للقيم المعلومة
التكبير وهي النسبة بين طول الصورة \[{h_i}\]إلى طول الجسم \[{h_o}\]
وهي تعادل(-) بعد الصورة إلى بعد الجسم
\[M = \dfrac{h_i}{h_o} = -\dfrac{X_i}{X_o} \]
لاحظ إشارة التكبير دوما معاكسة لإشارة بعد الصورة
العدسات البصرية: دراسة شاملة
العدسات البصرية: دراسة شاملة
أولاً: المفاهيم الأساسية
1. العدسة المحدبة (Convex Lens)
تتميز العدسة المحدبة بأنها أسمك في الوسط منها عند الحواف، وتعمل على تجميع الأشعة الضوئية. الخصائص الرئيسية:
- البعد البؤري موجب (f > 0)
- تنتج صوراً حقيقية أو وهمية حسب موقع الجسم
- تستخدم في تصحيح طول النظر
2. العدسة المقعرة (Concave Lens)
تتميز بأنها أرق في الوسط منها عند الحواف، وتعمل على تفريق الأشعة الضوئية. الخصائص الرئيسية:
- البعد البؤري سالب (f < 0)
- تنتج صوراً وهمية دائماً
- تستخدم في تصحيح قصر النظر
ثانياً: قانون العدسات
ينص قانون العدسات على العلاقة التالية:
\[\frac {1}{f }=\frac {1}{X_I} +\frac {1}{X_O}\]
حيث:
\[f \]
البعد البؤري
\[X_i\]
بعد الصورة
\[X_o\]
بعد الجسم
ثالثاً: مقارنة بين العدسات
مقارنة بين العدسات المحدبة والمقعرة
العدسة المحدبة
العدسة المقعرة
التعريف
عدسة سميكة في الوسط ورقيقة عند الحواف، تنكسر الأشعة عبرھا نحو المركز
التعريف:
عدسة رقيقة في الوسط وسميكة عند الحواف، تبعثر الأشعة بعيداً عن المركز
نوع الصورة
حقيقية أو وهمية
نوع الصورة
وهمية دائماً
الاتجاه
مقلوبة أو معتدلة
الاتجاه
معتدلة دائماً
المعادلات الأساسية:
\[\frac {1}{f} = (n-1)(\frac {1}{R₁} - \frac {1}{R₂})\]
\[\frac {1}{f }=\frac {1}{X_I} + \frac {1}{X_O}\]
التكبير
\[m =\frac {X_I}{X_O}\]
البعد البؤري الموجب \[f\]
معامل الانكسار \[ n\]
المعادلات الأساسية:
\[\frac {1}{f} = (n-1)(\frac {1}{R₁} - \frac {1}{R₂})\]
\[\frac {1}{f }=\frac {1}{X_I} +\frac {1}{X_O}\]
التكبير\[m =\frac {X_I}{X_O}\]
البعد البؤري سالب \[f\]معامل الانكسار \[ n\]
التطبيقات العملية:
- الكاميرات والمناظير
- المجاهر والمكبرات
- نظارات مد البصر
- تلسكوبات الفلك
التطبيقات العملية:
- نظارات قصر النظر
- أجهزة الليزر (توسيع الحزمة)
- كشافات الإضاءة الجانبية
- ثقوب الباب (العين السحرية)
رابعاً: التطبيقات العملية
تطبيقات العدسات المحدبة:
- الكاميرات الفوتوغرافية
- المجاهر
- نظارات تصحيح طول النظر
تطبيقات العدسات المقعرة:
- نظارات تصحيح قصر النظر
- أنظمة الإنارة الأمامية للسيارات
- أنظمة التلسكوبات
محاكاة قانون العدسات
محاكاة قانون العدسات

في هذه المحاكاة حرك الدائرة الزرقاء الموجودة فوق الجسم لتحريك الجسم. حرك الدائرة عند البؤرة
لتغيير البعد البؤري. انقل الدائرة الزرقاء إلى الجانب الأيمن من العدسة لتغييرها إلى عدسة مقعرة
غير موقع الجسم في كل مرة وحدد قيمة البعد البؤري وبعد الجسم من التجربة وقم بحساب بعد الصورة والتكبير كل مرة

في هذه المحاكاة الانحراف اللوني هو نوع من تشوه الصورة نتيحة عدم قدرة العدسة
على تركيز اللون في نفس نقطة التقاء.
ويحدث نتيحة اختلاف معامل الانكسار العدسات، واختلاف موجات الضوء
.
حيث وجد أن قرينة (معامل) انكسار الأوساط الزجاجية بازدياد طول الموجة ، فقيمتها أكبر عند اللون الأزرق منها عند اللون الأحمر

في هذه المحاكاة الزيغ الكروي هو تأثير بصري
يلاحظ في الأجهزة البصرية والعدسات والمرايا وغيرها التي تحدث بسبب زيادة
انكسار أشعة الضوء الساقطة على عدسة أو التي تنتج من انعكاس أشعة الضوء
عندما تسقط على مرآة بالقرب من حافتها، مقارنة بالأشعة التي تسقط قرب المركز. تعرف العلماء على تلك الخاصية لسطح الكرة
خلال القرن السابع عشر الميلادي عندما كانوا يحاولون صنع تلسكوب بمرآة مقعرة كروية
. وبعد الفحص والتدقيق توصلوا إلى أن سطح قطع مكافيء يأتي بالغرض ، فهو يجمع الأشعة المتوازية الساقطة داخلة في بؤرة واحدة
. ساعدتهم في ذلك الرياضيات ومعادلة القطع المكافيء .
يشتد هذا الانحراف في البؤرة
كلما سقط الشعاع الضوئي قريبا من حافة المرآة أو حافة العدسة
. وتتجمع الأشعة في نقطة على المحور الرئيسي للعدسة أو للسطح الكروي على بـًعد من "رأس" المنحنى
الكروي

🧮 Calculator
🗑️
✏️ قلم
العدسات المحدبة وهي رقيقة من الأطراف وسميكة من الوسط
تجميع الأشعة لو سقطت متوازية في نقطة واحدة تدعى البؤرة وهي حقيقية ناتجة من إلتقاء الأشعة المنكسرة
العدسات المقعرة وهي سميكة من الأطراف و رقيقة من الوسط
تفرق الأشعة لو سقطت متوازية ولكن امتداد الأشعة المنكسرة تلتقي في نقطة واحدة تدعى البؤرة وهي تخيلية ناتجة من إلتقاء إمتداد الأشعة المنكسرة
لها أشكال مختلفة
البؤرة
جميع الأشعة الساقطة تحقق قانون الانكسار
سقط ضوء موازي للمحور الاساسي ينكسر مار في البؤرة في العدسة المحدبة أو امتدادة يمر بالبؤرة في العدسة المقعرة
سقط ضوء مار بالمركز البصري يتابع طريقة دون أن ينكسر سقط ضوء مار بالبؤرة كما في العدسة المحدبة أو امتداده يمر بالبؤرة كما في العدسة المقعرة ينكسر موازي للمحور الاساسي
من خلال تشابة المثلثات يتم اشتقاق معادلات المرايا
\[\dfrac{1}{X_o}+\dfrac{1}{X_i}=\dfrac{1}{f}\] هناك مشكلة في تطبيق المعادلة السابقة وهي الاشارات للقيم السابقة الجدول التالي يبين الاشارات
نضع الاشارات فقط للقيم المعلومة
التكبير وهي النسبة بين طول الصورة \[{h_i}\]إلى طول الجسم \[{h_o}\]
وهي تعادل(-) بعد الصورة إلى بعد الجسم
\[M = \dfrac{h_i}{h_o} = -\dfrac{X_i}{X_o} \] لاحظ إشارة التكبير دوما معاكسة لإشارة بعد الصورة
تتميز العدسة المحدبة بأنها أسمك في الوسط منها عند الحواف، وتعمل على تجميع الأشعة الضوئية. الخصائص الرئيسية: تتميز بأنها أرق في الوسط منها عند الحواف، وتعمل على تفريق الأشعة الضوئية. الخصائص الرئيسية: ينص قانون العدسات على العلاقة التالية: حيث:
العدسات
في هذه المحاكاة سوف نضع جسم على أبعاد مختلفة من العدسة المحدبة والمقعرة ونرسم الصور المتكونة ونحدد صفات الصورة
مهارة الرسم
أكمل رسم الصور المتكونة من خلال التجربة السابقة عند وضع جسم أمام عدسة محدبة في مواضع مختلفة وتأكد من الحل بالضغط على طريقة الحل
اضغط هنا تظهر طريقة الحل
اضغط هنا تظهر طريقة الحل
العدسات البصرية: دراسة شاملة
أولاً: المفاهيم الأساسية
1. العدسة المحدبة (Convex Lens)
2. العدسة المقعرة (Concave Lens)
ثانياً: قانون العدسات
\[f \]
البعد البؤري
\[X_i\]
بعد الصورة
\[X_o\]
بعد الجسم
ثالثاً: مقارنة بين العدسات
مقارنة بين العدسات المحدبة والمقعرة
التعريف
عدسة سميكة في الوسط ورقيقة عند الحواف، تنكسر الأشعة عبرھا نحو المركز
التعريف:
عدسة رقيقة في الوسط وسميكة عند الحواف، تبعثر الأشعة بعيداً عن المركز
نوع الصورة
حقيقية أو وهمية
نوع الصورة
وهمية دائماً
الاتجاه
مقلوبة أو معتدلة
الاتجاه
معتدلة دائماً
المعادلات الأساسية:
\[\frac {1}{f }=\frac {1}{X_I} + \frac {1}{X_O}\]
التكبير
\[m =\frac {X_I}{X_O}\]
المعادلات الأساسية:
\[\frac {1}{f }=\frac {1}{X_I} +\frac {1}{X_O}\]
التكبير\[m =\frac {X_I}{X_O}\]
التطبيقات العملية:
التطبيقات العملية:
رابعاً: التطبيقات العملية
تطبيقات العدسات المحدبة:
تطبيقات العدسات المقعرة:
محاكاة قانون العدسات
لتغيير البعد البؤري. انقل الدائرة الزرقاء إلى الجانب الأيمن من العدسة لتغييرها إلى عدسة مقعرة
غير موقع الجسم في كل مرة وحدد قيمة البعد البؤري وبعد الجسم من التجربة وقم بحساب بعد الصورة والتكبير كل مرة
على تركيز اللون في نفس نقطة التقاء.
ويحدث نتيحة اختلاف معامل الانكسار العدسات، واختلاف موجات الضوء
.
حيث وجد أن قرينة (معامل) انكسار الأوساط الزجاجية بازدياد طول الموجة ، فقيمتها أكبر عند اللون الأزرق منها عند اللون الأحمر
يلاحظ في الأجهزة البصرية والعدسات والمرايا وغيرها التي تحدث بسبب زيادة
انكسار أشعة الضوء الساقطة على عدسة أو التي تنتج من انعكاس أشعة الضوء
عندما تسقط على مرآة بالقرب من حافتها، مقارنة بالأشعة التي تسقط قرب المركز. تعرف العلماء على تلك الخاصية لسطح الكرة
خلال القرن السابع عشر الميلادي عندما كانوا يحاولون صنع تلسكوب بمرآة مقعرة كروية
. وبعد الفحص والتدقيق توصلوا إلى أن سطح قطع مكافيء يأتي بالغرض ، فهو يجمع الأشعة المتوازية الساقطة داخلة في بؤرة واحدة
. ساعدتهم في ذلك الرياضيات ومعادلة القطع المكافيء .
يشتد هذا الانحراف في البؤرة
كلما سقط الشعاع الضوئي قريبا من حافة المرآة أو حافة العدسة
. وتتجمع الأشعة في نقطة على المحور الرئيسي للعدسة أو للسطح الكروي على بـًعد من "رأس" المنحنى
الكروي
No comments:
Post a Comment