מאמר על עדשות מתכנסות (קמורות)
הגדרת העדשה הקמורה
סוג אחד של עדשות המשמשות בחיי היומיום היא העדשה הקמורה. העדשה הקמורה היא עדשה עם אמצע עבה יותר בעוד שהקצוות דקים יותר. עדשות קמורות הן בדרך כלל עגולות ועשויות מזכוכית כך שלעדשה יש מקדם שבירה גבוה ממקדם השבירה של האוויר.
סוגי עדשות קמורות
באופן כללי, ישנם שלושה סוגים של עדשות קמורות, שבהן צורת העדשה הקמורה היא כפי שמוצג להלן (מבט צד).
שימוש בעדשות קמורות
אם עיניו של אדם אינן יכולות לראות בבירור עצמים קרובים או ראייה רחוקה, הוא יכול להשתמש בעדשה קמורה, בעדשה מתכנסת או בעדשה חיובית כדי לסייע לראייתו. עדשות קמורות משמשות במשקפיים או בעדשות מגע כדי לסייע לאנשים עם קוצר ראייה. העדשה הקמורה משמשת גם כזכוכית מגדלת, מכשירים אופטיים המשמשים במצלמות, משקפות, אופטיקה לטלסקופים ומיקרוסקופים אופטיים.
נקודת המוקד של העדשה הקמורה (F)
התבוננו באיור בצד. אלומת האור שמגיעה מעצמים רחוקים מאוד, כמו השמש, מקבילה לציר הראשי של העדשה. באיור, הציר הראשי של העדשה הוא קו כחול.
קרן אור מגיעה אל פני השטח של העדשה, שהיא קמורה, והעדשה שוברת את קרן האור. שבירת האור על ידי העדשה הקמורה מצייתת לחוק שבירת האור. כל אלומות האור הנכנסות נשברות על ידי העדשה הקמורה לכיוון נקודת המוקד של F2 ואלומת האור נחתכת בנקודת המוקד.
אלומת האור נשברת לנקודת המוקד. לכן, העדשה הקמורה נקראת עדשה מתכנסת. מכיוון שכל האור נחתך בנקודת המוקד של F2, ניתן לומר שנקודת המוקד של F2 הוא מיקום תמונתו של עצם רחוק מאוד. אם קרן האור הנשברת על ידי העדשה הקמורה מגיעה מהשמש, תמונת השמש תופיע בנקודת המוקד של F2.
מכיוון שקרן האור עוברת דרך נקודת המוקד, נקודת המוקד של העדשה הקמורה היא אמיתית, והתמונה הממוקמת בנקודת המוקד היא אמיתית.
תמונה של העדשה הקמורה
בניגוד לעדשות קעורות שיכולות ליצור רק תמונות וירטואליות, עדשות קמורות יכולות ליצור תמונות אמיתיות ותמונות וירטואליות. התמונה הווירטואלית אינה קיימת אלא כאילו היא קיימת משום שהעין האנושית רואה את קרן האור נעה ישר, כך שהמוח האנושי מסיק שהתמונה קיימת. אם מסך ממוקם בנקודה שבה יש תמונה וירטואלית, אין תמונה על המסך. להיפך, התמונה האמיתית קיימת. אם מסך ממוקם בנקודה שבה יש תמונה אמיתית, התמונה מופיעה על המסך. היווצרות התמונה על ידי העדשות הקמורות הוסברה בפירוט בנושא היווצרות התמונה על ידי העדשות הקמורות.
- שאלהאיזה סוג של תמונה נוצרת על ידי עדשה מתכנסת (קמורה) כאשר העצם ממוקם מעבר לנקודת המוקד? תשובהכאשר העצם ממוקם מעבר לנקודת המוקד של עדשה מתכנסת, הוא יוצר תמונה ממשית, הפוכה, ומוקטנת או מוגדלת, בהתאם למרחק העצם מהעדשה.
- שאלהכיצד משפיע מיקום העצם על גודל התמונה הנוצרת על ידי עדשה מתכנסת? תשובהכאשר העצם נמצא בנקודת המוקד, התמונה בגודל נקודה וממוקמת במוקד. ככל שהעצם מתקרב לעדשה, גודל התמונה גדל. כאשר העצם נמצא בנקודת המוקד, התמונה הופכת לגדולה לאין שיעור.
- שאלההיכן ממוקמת התמונה הנוצרת על ידי עדשה מתכנסת כאשר העצם נמצא באינסוף? תשובהכאשר העצם נמצא באינסוף, התמונה נוצרת בנקודת המוקד בצד הנגדי של העדשה.
- שאלהכיצד משפיע אורך המוקד של עדשה מתכנסת על מיקום וגודל התמונה? תשובהאורך מוקד קצר יותר יגרום לתמונה להיווצר קרוב יותר לעדשה ותהיה קטנה יותר, בעוד שאורך מוקד ארוך יותר יגרום לתמונה להיווצר רחוק יותר מהעדשה ותהיה גדולה יותר, בהינתן שמרחק האובייקט קבוע.
- שאלההאם עדשה מתכנסת יכולה אי פעם לייצר תמונה וירטואלית? תשובהכן, עדשה מתכנסת יכולה לייצר תמונה וירטואלית כאשר האובייקט ממוקם בתוך אורך המוקד של העדשה. התמונה תהיה וירטואלית, זקופה ומוגדלת.
- שאלהכיצד שינוי מרחק האובייקט משפיע על מיקום ואופי התמונה הנוצרת על ידי עדשה מתכנסת? תשובהככל שהעצם מתקרב לעדשה, התמונה מתרחקת ממנה וגדלה. אם העצם מזיז את העצם אל תוך אורך המוקד, התמונה הופכת וירטואלית, זקופה ומוגדלת.
- שאלהכאשר עצם ממוקם במוקד של עדשה מתכנסת, היכן תמוקם התמונה? תשובהכאשר עצם ממוקם במוקד של עדשה מתכנסת, התמונה נוצרת באינסוף.
- שאלההאם עדשה מתכנסת יכולה ליצור תמונה אנכית? תשובהכן, עדשה מתכנסת יכולה ליצור תמונה אנכית, אך רק כאשר האובייקט ממוקם בתוך נקודת המוקד. במקרה זה, התמונה שנוצרת היא וירטואלית, אנכית ומוגדלת.
- שאלההאם חומר העדשה (זכוכית, פלסטיק וכו') משפיע על תכונות התמונה הנוצרת על ידי עדשה מתכנסת? תשובהחומר העדשה יכול להשפיע על אורך המוקד עקב מקדמי שבירה שונים, אשר בתורם יכולים להשפיע על מיקום וגודל התמונה. אך הדבר לא ישנה את הכלל הבסיסי: עדשה מתכנסת יוצרת תמונה אמיתית ופוכה כאשר העצם נמצא מעבר לנקודת המוקד, ותמונה וירטואלית, זקופה ומוגדלת כאשר העצם נמצא בתוך נקודת המוקד.
-
שאלה : מה קורה לתמונה שנוצרת על ידי עדשה מתכנסת כאשר העצם נע מנקודת המוקד לכיוון העדשה? תשובה : כאשר העצם נע מנקודת המוקד לכיוון העדשה, התמונה מתרחקת מהעדשה לאורך הצד הנגדי, גדלה, ובסופו של דבר הופכת לתמונה וירטואלית, זקופה ומוגדלת כאשר העצם נמצא בתוך נקודת המוקד.
