ملخص الوحدة الرابعة عشرة: العدسات المحدّبة الرقيقة – Thin Converging Lenses لمادة الفيزياء للصف التاسع الفصل الدراسي الثاني المنهج العماني

نقدم لكم ملخص الوحدة الرابعة عشرة: العدسات المحدّبة الرقيقة – Thin Converging Lenses لمادة الفيزياء للصف التاسع الفصل الدراسي الثاني المنهج العماني  

١-١٤ العدسات

توجد أشكال مختلفة من العدسات في النظارات مثلًا وفي آلات التصوير (الكاميرات). وكان لتطور العدسات ذات الجودة العالية تأثير كبير على العلم. ففي عام 1609 استخدم غاليليو التلسكوب الذي اخترعه واكتشف بواسطته بعض الأقمار التابعة لكوكب المشتري، الأمر الذي أحدث ثورة في علم الفلك.

كان العلماء قديمًا يقومون بصنع العدسات بقطع قطع صغيرة من الزجاج لصنعها. وكانت مهارة غاليليو في هذا المجال عاملًا رئيسًا في اكتشافاته. وفي وقت لاحق من القرن السابع عشر تمكّن تاجر هولندي يُدعى أنطون فان لييفنهوك (Anton Van Leeuwenhoek) من صنع مجهر مكوّن من عدسات أعطى تكبيرًا مقداره 200 مرة، واستخدمه ليرى العالم الطبيعي من حوله. وكان مندهشًا عندما رأى أعدادًا هائلة من الكائنات الحية الدقيقة.

العدسات المحدّبة

ربما استخدمت العدسة المكبّرة من قبل للنظر إلى أجسام صغيرة وهذه العدسة هي العدسة المحدّبة (Converging lens). يمكنك استخدام العدسة المكبّرة لتركيز أشعة الشمس على قطعة من الورق الأبيض. وبينما يوصف الاسم العدسة «المحدّبة» أو «المجمّعة»، كان اسم العدسة في العالم العربي ابن الهيثم الذي إسهاماته في مجالات عديدة منها الرياضيات والفيزياء والبصريات خاصة له العدة مكتشفات ومؤلفات علمية أكدها العلم الحديث.

يُوضح الشكل التخطيطي لمقطع عرضي من العدسة المحدّبة كيف تجعل العدسة الأشعة المتوازية للضوء تجتمع في نقطة واحدة. تمر الأشعة بمركز العدسة، وتتقاطع مع المحور (Axis) في نقطة واحدة تسمى البؤرة (Focal point) ويُرمز إليها بالرمز F. وتنتشر هذه الأشعة بعد مرورها بالعدسة حتى تتقاطع مع المحور في البؤرة. كلما كانت العدسة سميكة كانت البؤرة أقرب إلى العدسة، وكان البعد البؤري أقصر.

تكوين صورة حقيقية

عندما نُركّز أشعة الشمس على ورقة من الورق بواسطة عدسة محدّبة، تتكوّن صورة صغيرة للشمس على الورقة. ويمكن معرفة كيف تُكوّن العدسة المحدّبة صورة من خلال رسم مخطط الأشعة (Ray diagram). يجب في مخطط الأشعة للعدسة المحدّبة رسم شعاعين من رأس الجسم:

الشعاع 1: يعبر مركز العدسة دون أن ينحرف. الشعاع 2: موازٍ للمحور وينحرف عند عبوره للعدسة مارًا بالبؤرة. ومكان تقاطع هذين الشعاعين هو موقع رأس الصورة.

تتكون الصورة الحقيقية عندما يكون موقع الجسم أكبر من مسافة البعد البؤري (2f) وتكون الصورة مقلوبة وحقيقية ومصغّرة إذا كان الجسم أبعد من ضعف البعد البؤري، وتكون أكبر من الجسم إذا كان الجسم بين f و2f.

العدسات المكبّرة

العدسة المكبّرة (Magnifying glass) هي عدسة محدّبة إذا فرّبتها من جسم صغير ونظرت من خلالها، ترى صورته مكبّرة. وعندما يكون الجسم موضوعًا بين العدسة والبؤرة، يجد الناظر الصورة التي تكوّنها العدسة المكبّرة في التجربة كالآتي:

الصورة تكون معتدلة (ليست مقلوبة)، ومكبّرة (أكبر من الجسم)، وأبعد عن العدسة من الجسم، وتقديرية (ليست حقيقية). هذا يعني أنك إذا قرأت صفحة من كتاب بعدسة مكبّرة، تكون الصورة الناتجة التي تنظر إليها خلف العدسة تقديرية.

خصائص الصورة التي تكوّنها العدسات المحدّبة: عندما يكون الجسم أبعد من البعد البؤري وأقرب من ضعف البعد البؤري فإن الصورة تقع بعيدًا عن العدسة أكثر من الجسم، وهي حقيقية ومقلوبة ومكبّرة. وحين يكون الجسم أقرب من البعد البؤري إلى العدسة تتكون الصورة التقديرية.