ميزات عدسة المتقاربة ، وأنواع وممارسة حلها

ال العدسات المتقاربة هم تلك التي هي أكثر سمكا في الجزء المركزي وأرق في الحواف. نتيجة لذلك ، فإنها تركز (تتلاقى) في نقطة واحدة أشعة الضوء التي تسقط عليها بالتوازي مع المحور الرئيسي. هذه النقطة تسمى التركيز ، أو التركيز على الصورة ، ويتم تمثيلها بالحرف F. تشكل العدسات المتقاربة أو الإيجابية ما يسمى بالصور الحقيقية للكائنات.

مثال نموذجي للعدسة المتقاربة هو عدسة مكبرة. ومع ذلك ، من الشائع العثور على هذا النوع من العدسات في أجهزة أكثر تعقيدًا مثل المجاهر أو التلسكوبات. في الواقع ، يتكون المجهر المركب الأساسي من عدستين متقاربتين ذات طول بؤري صغير. وتسمى هذه العدسات الهدف والعين.

تستخدم العدسات المتقاربة في البصريات لتطبيقات مختلفة ، على الرغم من أن أشهرها هو تصحيح العيوب البصرية. وهكذا ، يشار إلى أنها لعلاج طول النظر ، طول النظر الشيخوخي وكذلك بعض أنواع الاستجماتيزم مثل الاستجماتيزم شديد التعرق..

مؤشر

• 1 الخصائص
• 2 عناصر من العدسات المتقاربة
• 3 تشكيل الصور في العدسات المتقاربة
• 4 أنواع من العدسات المتقاربة
• 5 الفرق مع العدسات المتباعدة
• 6 معادلات غوسية من العدسات الرقيقة وتكبير العدسة
  • 6.1 معادلة غاوس
  • 6.2 زيادة العدسة
• 7 ممارسة حلها
• 8 المراجع 

ملامح

العدسات المتقاربة لها سلسلة من الخصائص التي تحددها. في أي حال ، ربما كان الأهم هو أننا قد تقدمنا ​​بالفعل في تعريفه. وبالتالي ، تتميز العدسات المتقاربة بتحويل أي شعاع يصيبها من خلال التركيز باتجاه موازٍ للمحور الرئيسي.

بالإضافة إلى ذلك ، بشكل متبادل ، ينكسر أي شعاع حادث يمر التركيز بالتوازي مع المحور البصري للعدسة.

عناصر من العدسات المتقاربة

في ضوء دراستها ، من المهم معرفة العناصر التي تشكل العدسات بشكل عام والعدسات المتقاربة بشكل خاص.

بشكل عام ، يُطلق على المركز البصري للعدسة النقطة التي لا يمر بها كل شعاع يمر بها أي انحراف.

المحور الرئيسي هو الخط الذي يصل بين المركز البصري والتركيز الرئيسي ، والذي ذكرناه بالفعل والذي يمثله الحرف F.

التركيز الرئيسي هو النقطة التي يتم بها العثور على جميع الأشعة التي تضرب العدسة بالتوازي مع المحور الرئيسي.

تسمى المسافة بين المركز البصري والتركيز المسافة البؤرية.

تُعرَّف مراكز الانحناء على أنها مراكز الأجسام التي تنشئ العدسة ؛ كونها ، من جانبها ، نصف قطر انحناء نصف قطر المجالات التي تؤدي إلى العدسة.

وأخيراً ، تسمى الطائرة المركزية للعدسة المستوى البصري.

تشكيل الصور في العدسات المتقاربة

فيما يتعلق بتكوين الصور في العدسات المتقاربة ، يجب مراعاة سلسلة من القواعد الأساسية الموضحة أدناه.

إذا ضرب الشعاع العدسة الموازية للمحور ، فإن الأشعة الناشئة تتقارب في تركيز الصورة. على العكس من ذلك ، إذا مر شعاع عرضي من خلال تركيز الكائن ، فإن الأشعة تظهر في اتجاه موازٍ للمحور. أخيرًا ، يتم إنكسار الأشعة التي تعبر المركز البصري دون مواجهة أي نوع من الانحراف.

نتيجة لذلك ، في العدسات المتقاربة يمكن أن تحدث المواقف التالية:

- أن الكائن موجود فيما يتعلق بالمستوى البصري على مسافة تزيد عن ضعف البعد البؤري. في هذه الحالة ، تكون الصورة التي تم إنتاجها حقيقية ومقلوبة وأصغر من الكائن.

- أن الكائن يقع على مسافة من المستوى البصري تساوي ضعف البعد البؤري. عندما يحدث هذا ، تكون الصورة التي يتم الحصول عليها صورة حقيقية ، مقلوبة بنفس حجم الكائن.

- أن يكون الكائن على مسافة من المستوى البصري بين مرة واحدة ومرتين المسافة البؤرية. ثم ، يتم إنتاج صورة حقيقية ، مقلوبة وأكبر من الكائن الأصلي.

- أن الكائن يقع على مسافة من المستوى البصري أدنى من المسافة البؤرية. في هذه الحالة ، ستكون الصورة افتراضية ومباشرة وأكبر من الكائن.

أنواع العدسات المتقاربة

هناك ثلاثة أنواع مختلفة من العدسات المتقاربة: عدسات biconvex ، عدسات planoconvex وعدسات concaveconvex.

العدسات Biconvex ، كما يوحي الاسم ، تتكون من سطحين محدبين. من ناحية أخرى ، يكون لسطح الكوكب المسطح سطح مستو وسطح محدب. وأخيرا ، تتكون العدسات المقعرة المحدبة من سطح مقعر ومحدب قليلا.

الفرق مع العدسات المتباعدة

من ناحية أخرى ، تختلف العدسات المتباينة عن العدسات المتقاربة حيث إن السماكة تتناقص من الحواف باتجاه المركز. وبالتالي ، على عكس ما حدث مع التقارب ، في هذا النوع من العدسات ، يتم فصل أشعة الضوء التي تصطدم بالتوازي مع المحور الرئيسي. وبهذه الطريقة ، فإنها تشكل ما يسمى الصور الافتراضية للكائنات.

في البصريات ، تستخدم العدسات المتباعدة أو السلبية ، كما هو معروف أيضًا ، لتصحيح قصر النظر.

معادلات غاوس للعدسات الرقيقة وتكبير العدسة

بشكل عام ، فإن نوع العدسات التي تتم دراستها هو ما يسمى العدسات الرقيقة. يتم تعريفها على أنها تلك التي لها سمك صغير مقارنة بنصف قطر انحناء الأسطح التي تحدها.

يمكن دراسة هذا النوع من العدسات باستخدام معادلة غاوس ومعادلة تسمح بتحديد تكبير العدسة.

معادلة غاوس

تعمل المعادلة الغوسية للعدسات الرقيقة على حل العديد من المشكلات البصرية الأساسية. ومن هنا أهمية كبيرة. تعبيره هو ما يلي:

1 / f = 1 / p + 1 / q

حيث 1 / f هو ما يسمى قوة العدسة و f هي المسافة البؤرية أو المسافة من المركز البصري إلى البؤرة F. وحدة القياس لقوة العدسة هي الديوبتر (D) ، حيث 1 D = 1 م^-1. من ناحية أخرى ، p و q هما على التوالي المسافة التي يوجد بها الكائن والمسافة التي يتم بها ملاحظة صورته.

تكبير العدسة

يتم الحصول على التكبير الجانبي للعدسة الرقيقة بالتعبير التالي:

م = - ف / ص

حيث M هي الزيادة. من قيمة الزيادة ، يمكن استنتاج سلسلة من النتائج:

نعم | م | > 1 ، حجم الصورة أكبر من حجم الكائن

نعم | م | < 1, el tamaño de la imagen es menor que el del objeto

إذا كانت M> 0 ، تكون الصورة صحيحة وعلى نفس جانب العدسة مثل الكائن (الصورة الافتراضية)

نعم م < 0, la imagen está invertida y en el lado contrario que el objeto (imagen real)

ممارسة محددة

يقع الجسم على بعد متر واحد من عدسة متقاربة ، يبلغ طولها البؤري 0.5 متر. كيف ستبدو صورة الجسم؟ إلى أي مدى سوف تكون?

لدينا البيانات التالية: p = 1 m؛ و = 0.5 م.

نستبدل هذه القيم في المعادلة الغوسية للعدسات الرقيقة:

1 / f = 1 / p + 1 / q

واليسار متبقي:

1 / 0.5 = 1 + 1 / ف ؛ 2 = 1 + 1 / ف

نحن تطهير 1 / ف

1 / ف = 1

إلى ، إذن ، قم بإلغاء تحديد q واحصل على:

ف = 1

وبالتالي ، نحن بديل في معادلة تكبير العدسة:

م = - ف / ع = -1 / 1 = -1

لذلك ، الصورة حقيقية منذ q> 0 ، مقلوبة لأن M < 0 y de igual tamaño dado que el valor absoluto de M es 1. Por último, la imagen se encuentra a un metro de distancia del foco.

مراجع

1. الضوء (n. في ويكيبيديا. تم الاسترجاع في 18 مارس 2019 ، من en.wikipedia.org.
2. لاكنر ، جون (1987). نظرية الانعكاس ، الموجات الكهرومغناطيسية والجسيمات. عارضة خشبية.
3. الضوء (n. في ويكيبيديا. تم الاسترجاع في 20 مارس 2019 ، من en.wikipedia.org.
4. عدسة (n.). في ويكيبيديا. تم الاسترجاع في 17 مارس 2019 ، من en.wikipedia.org.
5. عدسة (البصريات). في ويكيبيديا. تم الاسترجاع في 19 مارس 2019 ، من en.wikipedia.org.
6. هشت ، يوجين (2002). البصريات (الطبعة الرابعة). أديسون ويسلي.
7. تبلر ، بول ألين (1994). الفيزياء. الطبعة الثالثة. برشلونة: Reverté.