5 أمثلة على أسئلة العدسات المحدبة
1. البعد البؤري لعدسة محدبة (عدسة مجمعة) هو 15 سم. يوجد جسم ارتفاعه 5 سم على يسار العدسة. حدد بُعد الصورة، وتكبيرها، وارتفاعها، وخصائصها إذا كان الجسم على بُعد 5 سم من العدسة المحدبة.
مناقشة
من المعروف أن:
البعد البؤري (f) = 15 سم
البعد البؤري للعدسة المحدبة موجب لأن النقطة البؤرية للعدسة المحدبة يمر بها شعاع الضوء أو أنها حقيقية.
ارتفاع الجسم (ح) = 5 سم
مسافة الجسم (ث) = 5 سم
سأل مسافة الظل، وتكبير الظل، وارتفاع الظل، وخصائص الظل
الجواب:
صورة لتكوين صورة جسم بواسطة عدسة محدبة:
مسافة الصورة (ثانية):
1/s' = 1/f – 1/s = 1/15 – 1/5 = 1/15 – 3/15 = -2/15
s' = -15/2 = -7,5 سم
تعني مسافة الظل السالبة أن الظل وهمي أو أن شعاع الضوء لا يمر عبر الظل.
إن مسافة الصورة البالغة 7,5 سم أكبر من مسافة الجسم البالغة 5 سم.
تكبير الصورة (M):
م = -س'/س = -(-7,5)/5 = 7,5/5 = مرتين
التكبير الإيجابي للصورة يعني أن الصورة معتدلة أو غير مقلوبة.
حجم الصورة أكبر بمقدار 1,5 مرة من حجم الكائن.
ارتفاع الظل (h'):
M = h'/h
h' = M h = (1,5)5 = 10/3 = 7,5 سم
ارتفاع الظل موجب، مما يعني أن الظل مستقيم أو ليس مقلوبًا.
يبلغ ارتفاع الصورة 7,5 سم وهو أكبر من ارتفاع الجسم البالغ 5 سم.
خصائص الظلال
بناءً على الحسابات المذكورة أعلاه، يمكن استنتاج أن خصائص صورة الجسم المتكونة بواسطة عدسة مقعرة هي:
– لا تمر الأشعة الافتراضية أو الضوئية عبر الظل
– مستقيم أو ليس مقلوبًا
– مُكبَّر أو حجم الصورة أصغر من حجم الجسم
- مسافة الصورة أكبر من مسافة الجسم
2. جسم ارتفاعه 10 سم يقع على بُعد 30 سم أمام عدسة محدبة طولها البؤري 15 سم. احسب بُعد الصورة، وتكبيرها، وارتفاعها، وخصائصها!
مناقشة
من المعروف أن:
البعد البؤري (f) = 15 سم
البعد البؤري للعدسة المحدبة موجب لأن النقطة البؤرية للعدسة المحدبة يمر بها شعاع الضوء أو أنها حقيقية.
ارتفاع الجسم (ح) = 10 سم
مسافة الجسم (ث) = 30 سم
سأل: مسافة الظل، تكبير الظل، ارتفاع الظل وخصائص الظل
الجواب:
صورة لتكوين صورة جسم بواسطة عدسة محدبة:
مسافة الصورة (ثانية):
1/s' = 1/f – 1/s = 1/15 – 1/30 = 2/30 – 1/30 = 1/30
s' = 30/1 = 30 سم
تعني مسافة الظل الموجبة أن الظل حقيقي أو أن شعاع الضوء يمر عبر الظل.
مسافة الظل البالغة 30 سم هي نفسها مسافة الجسم البالغة 30 سم.
تكبير الصورة (M):
M = -s'/s = -(30)/30 = -30/30 = -1 مرة
تكبير الصورة بإشارة سالبة يعني أن الصورة مقلوبة.
التكبير بمقدار 1 يعني أن حجم الظل هو نفس حجم الجسم.
ارتفاع الظل (h'):
M = h'/h
h' = M h = (-1)10 = -10 سم
ارتفاع الظل سالب، مما يعني أن الظل مقلوب.
يبلغ ارتفاع الظل 10 سم، وهو نفس ارتفاع الجسم، الذي يبلغ 10 سم.
خصائص الظلال
بناءً على الحسابات المذكورة أعلاه، يمكن استنتاج أن خصائص صورة الجسم المتكونة بواسطة عدسة مقعرة هي:
– يمر شعاع الضوء الحقيقي أو شعاع الضوء عبر الظل
- للخلف
– حجم الظل هو نفس حجم الجسم
– مسافة الظل هي نفسها مسافة الجسم
أسئلة حول العدسات المحدبة
1. جسم ارتفاعه 5 سم يقع على بُعد 10 سم أمام عدسة محدبة طولها البؤري 30 سم. المطلوب: (أ) بُعد الصورة، (ب) تكبير الصورة، (ج) ارتفاع الصورة، (د) خصائص الصورة.
مفتاح الإجابة:
(أ) s' = -15 سم
(ب) م = 1,5
(ج) h' = 7,5 سم
(د) خصائص الصورة: افتراضية، معتدلة، مكبرة
٢. البعد البؤري لعدسة محدبة ١٠ سم، والمسافة بين الجسم والعدسة ١٥ سم، وارتفاع الجسم ٢ سم. حدد بُعد الصورة، وتكبيرها، وارتفاعها، وخصائصها!
مفتاح الإجابة:
(أ) s' = 30 سم
(ب) م = -2
(ج) h' = -15 سم
(د) خصائص الصورة: حقيقية، مقلوبة، مكبرة
3. الامتحان الوطني للعلوم للمرحلة الإعدادية C4-P12 رقم 13
انظر إلى الصورة التالية! بناءً على البيانات الموضحة في الصورة، فإن البعد البؤري للعدسة هو...
أ. 4,5 سم
ب. 7,5 سم
ج. 10 سم
D. 12 سم
مناقشة
بناءً على صورة مسار الضوء، تم استنتاج أن نوع العدسة هو عدسة محدبة أو عدسة محدبة.
من المعروف أن:
مسافة الجسم (ث) = 20 سم
مسافة الظل (s') = 30 سم
سأل: البعد البؤري للعدسة (f)
الجواب:
صيغة العدسة المحدبة:
1/s + 1/s' = 1/f
شرح الصيغ وقواعد الإشارات:
s = مسافة الجسم (موجبة لأن الجسم يمر عبر شعاع الضوء الساقط)
s' = مسافة الظل (موجبة لأن الظل يمر عبر شعاع ضوئي أو لأن الظل حقيقي)
f = البعد البؤري (بؤرة العدسة المحدبة موجبة لأنها تمر عبر شعاع ضوئي)
إذن، البعد البؤري للعدسة المحدبة (f):
1/f = 1/20 + 1/30 = 3/60 + 2/60 = 5/60
f = 60/5 = 12 سم
الإجابة الصحيحة هي د.
4. سؤال رقم 12 من امتحان العلوم الوطني للمرحلة الإعدادية لعام 2011 - العدسات المحدبة
يوجد جسم أمام عدسة محدبة كما هو موضح في الصورة. إذا كان البعد البؤري للعدسة 20 سم، فماذا سيحدث؟
يتم إنتاج صورة لجسم ما باستخدام التكبير...
أ. 3 مرة
ب. 2 مرة
ج. 1,5 مرات
د. 0,5 مرات
مناقشة
من المعروف أن:
البعد البؤري للعدسة المحدبة (f) = 20 سم
يتم تمرير شعاع الضوء عبر النقطة البؤرية للعدسة المحدبة بحيث يكون البعد البؤري للعدسة المحدبة حقيقيًا وله إشارة موجبة.
مسافة الجسم (ث) = 30 سم
سأل: تكبير الصورة (M)
الجواب:
قبل حساب تكبير الصورة، احسب أولاً مسافة الصورة (s').
1/s' = 1/f – 1/s = 1/20 – 1/30 = 3/60 – 2/60 = 1/60
s' = 60/1 = 60 سم
تكبير الصورة:
M = s'/s = 60 سم / 30 سم = 60/30 = ضعفين
الإجابة الصحيحة هي ب.
5. EBTANAS-SMP-01-14
الصورة التي توضح المسار الصحيح للأشعة الخاصة في عدسة محدبة هي...
مناقشة
تُسمى العدسة المحدبة أيضاً بالعدسة المجمعة لأنها تجمع الضوء. وتُسمى بالعدسة الموجبة لأن الضوء يمر عبر بؤرة العدسة المحدبة، مما يجعله حقيقياً.
من ناحية أخرى، تُسمى العدسة المقعرة أيضًا بالعدسة المفرقة لأنها تُشتت الضوء. وتُسمى بالعدسة السالبة لأن بؤرة العدسة المقعرة لا يمر الضوء من خلالها.
إنه افتراضي.
وإلى جانب ذلك يوجد مثال على تكوين صورة على عدسة محدبة باستخدام ثلاثة أشعة خاصة.
الإجابة الصحيحة هي أ.
