مقال عن العدسات المحدبة (المتقاربة)
تعريف العدسة المحدبة
تُعدّ العدسة المحدبة أحد أنواع العدسات المستخدمة في حياتنا اليومية. تتميز العدسة المحدبة بسماكة مركزها بينما تكون حوافها أرق. وعادةً ما تكون العدسات المحدبة دائرية الشكل ومصنوعة من الزجاج، بحيث يكون معامل انكسارها أعلى من معامل انكسار الهواء.
أنواع العدسات المحدبة
بشكل عام، هناك ثلاثة أنواع من العدسات المحدبة، حيث يكون شكل العدسة المحدبة كما هو موضح أدناه (منظر جانبي).
استخدام العدسات المحدبة
إذا كان الشخص يعاني من ضعف في الرؤية، كعدم وضوح الأجسام القريبة أو طول النظر، فيمكنه استخدام العدسات المحدبة أو العدسات المجمعة أو العدسات الموجبة لتحسين بصره. تُستخدم العدسات المحدبة في النظارات أو العدسات اللاصقة لمساعدة الأشخاص الذين يعانون من قصر النظر. كما تُستخدم أيضًا كعدسة مكبرة، وفي الأدوات البصرية المستخدمة في الكاميرات والمناظير والتلسكوبات والمجاهر الضوئية.
البؤرة المركزية للعدسة المحدبة (F)
انظر إلى الشكل الجانبي. شعاع الضوء القادم من الأجسام البعيدة جدًا، كالشمس، يكون موازيًا للمحور الرئيسي للعدسة. في الشكل، يُمثل المحور الرئيسي للعدسة بخط أزرق.
يسقط شعاع ضوئي على سطح العدسة المحدبة، فتقوم العدسة بانكساره. ويخضع انكسار الضوء بواسطة العدسة المحدبة لقانون انكسار الضوء. تنكسر جميع أشعة الضوء الواردة بواسطة العدسة المحدبة باتجاه البؤرة F2، وتتقاطع عند هذه البؤرة.
ينكسر شعاع الضوء إلى البؤرة. لذلك، تُسمى العدسة المحدبة عدسة مجمعة، لأن جميع الضوء يتقاطع عند البؤرة F.2، يمكن القول أن النقطة المحورية لـ F2 يمثل موقع صورة جسم بعيد جدًا. إذا كان شعاع الضوء المنكسر بواسطة العدسة المحدبة قادمًا من الشمس، فستظهر صورة الشمس عند البؤرة F.2.
لأن شعاع الضوء يمر عبر النقطة البؤرية، فإن النقطة البؤرية للعدسة المحدبة حقيقية، والصورة الموجودة عند النقطة البؤرية حقيقية.
صورة العدسة المحدبة
على عكس العدسات المقعرة التي لا تُكوّن إلا صورًا وهمية، تُكوّن العدسات المحدبة صورًا حقيقية ووهمية. الصورة الوهمية غير موجودة فعليًا، ولكن كما لو كانت موجودة، لأن العين البشرية ترى شعاع الضوء يتحرك في خط مستقيم، فيستنتج الدماغ البشري وجود الصورة. إذا وُضعت شاشة عند نقطة توجد بها صورة وهمية، فلن تظهر أي صورة على الشاشة. أما إذا وُضعت شاشة عند نقطة توجد بها صورة حقيقية، فستظهر الصورة على الشاشة. وقد شُرحت آلية تكوين الصورة بواسطة العدسات المحدبة بالتفصيل في موضوع تكوين الصورة بواسطة العدسات المحدبة.
- سؤالما نوع الصورة التي تتكون بواسطة عدسة محدبة (متقاربة) عندما يتم وضع الجسم خلف نقطة التركيز؟ إجابة: عندما يتم وضع الجسم خارج النقطة البؤرية للعدسة المجمعة، فإنه يشكل صورة حقيقية مقلوبة ومصغرة أو مكبرة، اعتمادًا على بُعد الجسم عن العدسة.
- سؤالكيف يؤثر موضع الجسم على حجم الصورة المتكونة بواسطة عدسة محدبة؟ إجابةعندما يكون الجسم في اللانهاية، تكون الصورة بحجم نقطة وتقع في البؤرة. وكلما اقترب الجسم من العدسة، ازداد حجم الصورة. وعندما يكون الجسم في البؤرة، تصبح الصورة كبيرة جدًا.
- سؤالأين تقع الصورة المتكونة بواسطة عدسة محدبة عندما يكون الجسم في اللانهاية؟ إجابةعندما يكون الجسم في اللانهاية، تتكون الصورة عند النقطة البؤرية على الجانب المقابل للعدسة.
- سؤالكيف يؤثر البعد البؤري للعدسة المحدبة على موضع وحجم الصورة؟ إجابة: سيؤدي البعد البؤري الأقصر إلى تكوين الصورة بالقرب من العدسة وستكون أصغر، بينما سيؤدي البعد البؤري الأطول إلى تكوين الصورة بعيدًا عن العدسة وستكون أكبر، بافتراض أن مسافة الجسم ثابتة.
- سؤالهل يمكن للعدسة المحدبة أن تنتج صورة وهمية؟ إجابةنعم، يمكن للعدسة المحدبة أن تُنتج صورة وهمية عندما يوضع الجسم ضمن البعد البؤري للعدسة. ستكون الصورة وهمية، معتدلة، ومكبرة.
- سؤالكيف يؤثر تغيير مسافة الجسم على موضع وطبيعة الصورة المتكونة بواسطة عدسة محدبة؟ إجابةكلما اقترب الجسم من العدسة، ابتعدت الصورة عنها وكبرت. أما إذا تحرك الجسم ضمن البعد البؤري، تصبح الصورة وهمية ومعتدلة ومكبرة.
- سؤالعندما يتم وضع جسم ما في بؤرة عدسة محدبة، فأين ستكون الصورة؟ إجابةعندما يتم وضع جسم ما في بؤرة عدسة محدبة، تتكون الصورة عند اللانهاية.
- سؤالهل يمكن للعدسة المجمعة أن تُكوّن صورة معتدلة؟ إجابةنعم، يمكن للعدسة المحدبة أن تُكوّن صورة معتدلة، ولكن فقط عندما يوضع الجسم داخل البؤرة. في هذه الحالة، تكون الصورة المتكونة وهمية ومعتدلة ومكبرة.
- سؤالهل تؤثر مادة العدسة (الزجاج، البلاستيك، إلخ) على خصائص الصورة المتكونة بواسطة العدسة المجمعة؟ إجابةقد تؤثر مادة العدسة على البعد البؤري نتيجة لاختلاف معامل الانكسار، مما قد يؤثر بدوره على موضع الصورة وحجمها. لكن هذا لا يغير القاعدة الأساسية: العدسة المجمعة تُكوّن صورة حقيقية مقلوبة عندما يكون الجسم خارج البؤرة، وصورة وهمية معتدلة ومكبرة عندما يكون الجسم داخل البؤرة.
-
سؤال : ماذا يحدث للصورة المتكونة بواسطة عدسة محدبة عندما يتحرك الجسم من البؤرة باتجاه العدسة؟ جواب : عندما يتحرك الجسم من البؤرة باتجاه العدسة، تتحرك الصورة بعيدًا عن العدسة على طول الجانب المقابل، وتكبر، وتصبح في النهاية صورة وهمية معتدلة ومكبرة عندما يكون الجسم داخل البؤرة.
