صورة حقيقية مكبرة. الصور التي تنتجها العدسة

بمساعدة العدسات، لا يمكنك فقط جمع أو تشتيت أشعة الضوء، ولكن، كما تعلم جيدًا، يمكنك أيضًا الحصول على صور متنوعة لجسم ما. باستخدام العدسة المجمعة، سنحاول الحصول على صورة لمصباح أو شمعة مضيئة.

دعونا نلقي نظرة على تقنيات بناء الصور. لبناء نقطة، هناك شعاعان فقط يكفيان. ولذلك، يتم اختيار اثنين من هذه الحزم، ومسارها معروف. هذا شعاع موازٍ للمحور البصري للعدسة، والذي يمر عبر العدسة ويتقاطع مع المحور البصري عند التركيز. ويمر الشعاع الثاني بمركز العدسة ولا يغير اتجاهه.

أنت تعلم بالفعل أنه على جانبي العدسة على محورها البصري يوجد بؤرة العدسة F. إذا وضعنا شمعة بين العدسة وبؤرتها، فإننا على نفس الجانب من العدسة حيث توجد الشمعة، سترى صورة مكبرة للشمعة، صورتها المباشرة ( الشكل 157).

أرز. 157. الصورة المباشرة للشمعة

وإذا وضعت شمعة خلف بؤرة العدسة فإن صورتها ستختفي، أما على الجانب الآخر من العدسة بعيدا عنها فستظهر صورة جديدة. سيتم تكبير هذه الصورة وعكسها بالنسبة للشمعة.

لنأخذ المسافة من مصدر الضوء إلى العدسة لتكون أكبر من ضعف البعد البؤري للعدسة (الشكل 158). نشير إليها بالحرف d، d > 2F. ومن خلال تحريك الشاشة خلف العدسة، يمكننا الحصول عليها صورة حقيقية ومصغرة ومقلوبة لمصدر الضوء (الجسم). بالنسبة للعدسة، ستكون الصورة بين التركيز وضعف البعد البؤري، أي.

ف< f < 2F.

أرز. 158. الصورة التي تعطى بالعدسة عندما تكون المسافة من مصدر الضوء أكبر من التركيز المزدوج

ويمكن الحصول على هذه الصورة باستخدام الكاميرا.

إذا قمت بتقريب جسم ما من العدسة، فإن صورته المقلوبة ستبتعد عن العدسة، وسيزداد حجم الصورة. عندما يكون الجسم بين النقطتين F و2F، أي F< d < 2F, его действительное, увеличенное и перевёрнутое изображение будет находиться за двойным фокусным расстоянием линзы (рис. 159)

أرز. 159. الصورة التي تعطيها العدسة عندما يكون الجسم بين التركيز والتركيز المزدوج

إذا تم وضع جسم بين التركيز والعدسة، أي د< F, то его изображение на экране не получится. Посмотрев на свечу через линзу, мы увидим خيالي، مباشرو صورة مكبرة(الشكل 160). فهو بين التركيز والتركيز المزدوج، أي.

ف< f < 2F.

أرز. 160. الصورة التي تعطيها العدسة عندما يكون الجسم بين البؤرة والعدسة

وبالتالي، فإن حجم وموقع صورة الجسم في العدسة المجمعة يعتمد على موضع الجسم بالنسبة للعدسة.

اعتمادًا على المسافة من العدسة التي يقع فيها الجسم، يمكنك الحصول على صورة مكبرة (F< d < 2F), или уменьшенное (d >2F).

دعونا نفكر في بناء الصور التي تم الحصول عليها باستخدام عدسة متباعدة.

ونظرًا لأن الأشعة التي تمر عبرها تتباعد، فإن العدسة المتباعدة لا تنتج صورًا حقيقية.

يوضح الشكل 161 بناء صورة جسم ما في عدسة متباعدة.

أرز. 161. بناء الصورة في عدسة متباعدة

عدسة متباينة تعطي صورة مخفضة، افتراضية، مباشرة، والذي يقع على نفس جانب العدسة الذي يوجد به الجسم. لا يعتمد ذلك على موضع الجسم بالنسبة للعدسة.

أسئلة

  1. ما هي خاصية العدسات التي تسمح باستخدامها على نطاق واسع في الأجهزة البصرية؟
  2. ما الذي يسبب تغير الصور التي تنتجها العدسة المجمعة؟
  3. باستخدام الشكلين 159 و160، أخبرنا كيف تم تكوين صورة الجسم وما هي خصائص هذه الصورة. أين يقع؟
  4. باستخدام الشكل 158، أخبرنا تحت أي ظروف تعطي العدسة صورة حقيقية مصغرة لجسم ما،
  5. لماذا تعتبر صور الأشياء في الشكلين 158 و159 صالحة؟
  6. أعط أمثلة على استخدام العدسات في الأجهزة البصرية.
  7. لماذا لا تنتج العدسة المقعرة صورة حقيقية؟
  8. باستخدام الشكل 161، أخبرنا كيف يتم إنشاء الصورة في عدسة متباعدة. ما هو عليه؟

التمرين 49

توجيهات للتمرين 49

لمعرفة كيفية إنشاء صورة لجسم بشكل صحيح بواسطة عدسة وأدوات بصرية أكثر تعقيدًا، يجب إجراء الرسم بالتسلسل التالي:

  1. ارسم عدسة وارسم محورها البصري.
  2. على جانبي العدسة، ضع أطوالها البؤرية وأطوالها البؤرية المزدوجة (في الرسم لها طول تعسفي، ولكنها هي نفسها على جانبي العدسة).
  3. ارسم الكائن في المكان المشار إليه في المهمة.
  4. ارسم مسار شعاعين منبعثين من أقصى نقطة للجسم.
  5. باستخدام نقطة تقاطع الأشعة التي تمر عبر العدسة (حقيقية أو وهمية)، ارسم صورة للكائن.
  6. استنتج: ما هي الصورة التي تم استلامها ومكان وجودها.

أبسط جهاز للملاحظات البصرية هو عدسة مكبرة. العدسة المكبرة عبارة عن عدسة متقاربة ذات طول بؤري قصير (F< 10 см). Лупу располагают близко к глазу, а рассматриваемый предмет - в ее фокальной плоскости. Предмет виден через лупу под углом.

أين ح- حجم الكائن. عند رؤية نفس الجسم بالعين المجردة، يجب وضعه على مسافة d0 = 25 سم من أفضل رؤية للعين العادية. سيتم رؤية الكائن بزاوية

ويترتب على ذلك أن التكبير الزاوي للعدسة المكبرة يساوي

عدسة ذات البعد البؤري 10 سم تعطي تكبيرًا قدره 2.5 مرة. يتم توضيح عمل العدسة المكبرة في الشكل. 13.



أرز. 13. تأثير العدسة المكبرة: أ - رؤية الجسم بالعين المجردة من مسافة أفضل رؤية د 0 = 25 سم؛ ب - يتم رؤية الجسم من خلال عدسة مكبرة ذات البعد البؤري F.

إحدى أبسط الأدوات البصرية هي العدسة المكبرة - وهي عدسة متقاربة مصممة لعرض الصور المكبرة للأشياء الصغيرة. يتم تقريب العدسة من العين نفسها، ويتم وضع الجسم بين العدسة والبؤرة الرئيسية. سترى العين صورة افتراضية ومكبرة للكائن. من الأكثر ملاءمة فحص الجسم من خلال عدسة مكبرة بعين مريحة تمامًا وضبطها إلى ما لا نهاية. وللقيام بذلك، يتم وضع الجسم في المستوى البؤري الرئيسي للعدسة بحيث تشكل الأشعة الخارجة من كل نقطة من الجسم أشعة متوازية خلف العدسة. يوضح الشكل شعاعين قادمين من حواف الجسم. عند دخولها إلى العين اللانهائية، تتركز حزم من الأشعة المتوازية على الشبكية وتعطي صورة واضحة للجسم هنا.


التكبير الزاوي

العين قريبة جدًا من العدسة، لذلك يمكن اعتبار زاوية الرؤية زاوية 2 β تتكون من الأشعة القادمة من حواف الجسم عبر المركز البصري للعدسة. إذا لم يكن هناك عدسة مكبرة، لوجب علينا أن نضع الجسم على مسافة أفضل رؤية (25 سم) من العين وستكون زاوية الرؤية 2 γ . بالنظر المثلثات الصحيحةبأرجل 25 سم و فسم وتشير إلى نصف الكائن ز، يمكننا أن نكتب:

,

أين:
2β - زاوية الرؤية عند مشاهدتها من خلال عدسة مكبرة؛
2γ - زاوية الرؤية عند مشاهدتها بالعين المجردة؛
ف- المسافة من الجسم إلى العدسة المكبرة؛
ز- نصف طول الجسم المعني.

مع الأخذ في الاعتبار أنه عادة ما يتم النظر إليه من خلال عدسة مكبرة تفاصيل صغيرة(وبالتالي الزوايا γ و β صغيرة)، ويمكن استبدال الظلال بالزوايا. وهذا يعطي التعبير التالي لتكبير العدسة المكبرة:

وبالتالي، فإن تكبير العدسة المكبرة يتناسب مع قدرتها البصرية.

مجهر

ويستخدم المجهر للحصول على قوة تكبير عالية للمراقبة. أشياء صغيرة. يتم الحصول على صورة مكبرة لجسم ما في المجهر باستخدام نظام بصري يتكون من عدستين قصيرتي التركيز - الهدف O1 والعدسة العينية O2 (الشكل 14). ستنتج العدسة صورة مكبرة مقلوبة حقًا للجسم. يتم عرض هذه الصورة المتوسطة بالعين من خلال عدسة عينية، والتي يشبه عملها عمل العدسة المكبرة. يتم وضع العدسة العينية بحيث تكون الصورة المتوسطة في المستوى البؤري الخاص بها؛ في هذه الحالة، تنتشر الأشعة من كل نقطة من الجسم بعد العدسة في شعاع متوازي.



أرز. 14. مسار الأشعة في المجهر.

صورة افتراضيةالكائن الذي يتم رؤيته من خلال العدسة يكون دائمًا مقلوبًا. إذا تبين أن هذا غير مريح (على سبيل المثال، عند قراءة الطباعة الصغيرة)، فيمكنك قلب الكائن نفسه أمام العدسة. ولذلك، يعتبر التكبير الزاوي للمجهر قيمة إيجابية.

على النحو التالي من الشكل. 14، زاوية الرؤية φ جسم يتم رؤيته من خلال العدسة بزوايا صغيرة،

تقريبا يمكنك وضع دف 1 و ول، أين ل- المسافة بين الهدف وعدسة المجهر ("طول الأنبوب"). عند رؤية نفس الشيء بالعين المجردة

ونتيجة لذلك، فإن صيغة التكبير الزاوي γ للمجهر تأخذ الشكل

يمكن للمجهر الجيد أن يوفر تكبيرًا يصل إلى عدة مئات من المرات. عند التكبير العالي، تبدأ ظاهرة الحيود في الظهور.

في المجاهر الحقيقية، تعد العدسة والعدسة من الأنظمة البصرية المعقدة التي يتم من خلالها التخلص من الانحرافات المختلفة.

تلسكوب

تم تصميم التلسكوبات (نطاقات الإكتشاف) لمراقبة الأجسام البعيدة. وهي تتكون من عدستين - عدسة مجمعة ذات طول بؤري طويل (هدف) تواجه الجسم وعدسة ذات طول بؤري قصير (عدسة عينية) تواجه الراصد. هناك نوعان من نطاقات الإكتشاف:

  • تلسكوب كيبلر، مخصص للرصدات الفلكية. إنه يعطي صورًا مقلوبة مكبرة للأجسام البعيدة وبالتالي فهو غير مناسب لعمليات الرصد الأرضية.
  • تلسكوب غاليليو، مصمم لرصد الأرض، مما يعطي صورًا مباشرة مكبرة. العدسة العينية في التلسكوب الجليلي هي عدسة متباعدة.

في الشكل. 15 يوضح مسار الأشعة في التلسكوب الفلكي. ومن المفترض أن عين الراصد متكيفة مع اللانهاية، بحيث تخرج الأشعة من كل نقطة من الجسم البعيد من العدسة العينية في شعاع متوازي. يسمى مسار الشعاع هذا تلسكوبي. في التلسكوب الفلكي يتم تحقيق المسار التلسكوبي للأشعة بشرط أن تكون المسافة بين العدسة والعدسة العينية مساوية لمجموع أطوالهما البؤرية ل = ف 1 + ف 2 .

يتميز التلسكوب (التلسكوب) عادة بالتكبير الزاوي γ . على عكس المجهر، فإن الأشياء التي يتم ملاحظتها من خلال التلسكوب تكون دائمًا بعيدة عن الراصد. إذا كان الجسم البعيد مرئياً بالعين المجردة بزاوية ψ ، وعندما يتم رصدها من خلال التلسكوب بزاوية φ ، فإن التكبير الزاوي يسمى النسبة

زيادة زاوية γ وكذلك الزيادة الخطية Γ ، يمكنك تعيين علامات زائد أو ناقص اعتمادًا على ما إذا كانت الصورة مستقيمة أم مقلوبة. التكبير الزاوي لتلسكوب كبلر الفلكي سلبي، وتكبير التلسكوب الأرضي لجاليليو إيجابي.

يتم التعبير عن التكبير الزاوي لنطاقات الإكتشاف من حيث الأطوال البؤرية:



أرز. 15. مسار شعاع تلسكوبي.

تستخدم التلسكوبات الفلكية الكبيرة مرايا كروية بدلاً من العدسات كعدسات. تسمى هذه التلسكوبات بالعاكسات. من السهل صنع مرآة جيدة، بالإضافة إلى أن المرايا، على عكس العدسات، لا تحتوي على انحراف لوني.

تم بناء أكبر تلسكوب في العالم بقطر مرآة يبلغ 6 أمتار في روسيا، ويجب أن يؤخذ في الاعتبار أن التلسكوبات الفلكية الكبيرة مصممة ليس فقط لزيادة المسافات الزاوية بين الأجسام الفضائية المرصودة، ولكن أيضًا لزيادة تدفق الطاقة الضوئية. من الأجسام المضيئة بشكل خافت.

دعونا نحلل الدائرة ومبدأ التشغيل لبعض الأجهزة البصرية المستخدمة على نطاق واسع.

آلة تصوير

الكاميرا عبارة عن جهاز، وأهم جزء منه هو نظام تجميع العدسات - العدسة. في التصوير الفوتوغرافي العادي للهواة، يقع الموضوع خلف طول بؤري مزدوج، وبالتالي ستكون الصورة بين التركيز البؤري والبعد البؤري المزدوج، حقيقي، مخفض، مقلوب (الشكل 16).



أرز. 16

بدلا من هذه الصورة، يتم وضع فيلم فوتوغرافي أو لوحة فوتوغرافية (مغطاة بمستحلب حساس يحتوي على بروميد الفضة)، ويتم فتح العدسة لفترة من الوقت - يتم كشف الفيلم. تظهر عليه صورة مخفية. عند الدخول في محلول مطور خاص، تتفكك جزيئات بروميد الفضة "المكشوفة"، ويتم نقل البروم بعيدًا إلى المحلول، ويتم إطلاق الفضة على شكل طلاء داكن على الأجزاء المكشوفة من اللوحة أو الفيلم؛ كلما زاد الضوء الذي يتعرض لمنطقة معينة من الفيلم، كلما أصبح أكثر قتامة. بعد التطوير والغسيل، من الضروري إصلاح الصورة، والتي يتم وضعها في المحلول - المثبت، حيث يتم إذابة بروميد الفضة غير المكشوف وإزالته من السالب. والنتيجة هي صورة لما كان أمام العدسة، مع إعادة ترتيب الظلال - الأجزاء الفاتحة أصبحت داكنة والعكس (سلبي).

للحصول على صورة إيجابية، من الضروري إضاءة ورق الصور الفوتوغرافية المطلي بنفس بروميد الفضة من خلال الصورة السلبية لبعض الوقت. وبعد تطويره وتثبيته ستحصل على سالب من سالب، أي موجب ستتوافق فيه الأجزاء الفاتحة والداكنة مع الأجزاء الفاتحة والداكنة من الكائن.

للحصول على صورة عالية الجودة، يعد التركيز ذا أهمية كبيرة - مزيج الصورة والفيلم أو اللوحة. للقيام بذلك، تم جعل الجدار الخلفي للكاميرات القديمة متحركًا، وبدلاً من لوحة حساسة للضوء، تم إدخال لوحة زجاجية بلوري؛ وبتحريك الأخير، تم إنشاء صورة حادة بالعين. ثم تم استبدال اللوحة الزجاجية بلوحة حساسة للضوء وتم التقاط الصور.

تستخدم الكاميرات الحديثة عدسة قابلة للسحب متصلة بجهاز تحديد المدى للتركيز. في هذه الحالة تبقى جميع الكميات المتضمنة في صيغة العدسة دون تغيير، وتتغير المسافة بين العدسة والفيلم حتى تتطابق مع f. لزيادة عمق المجال - المسافات على طول المحور البصري الرئيسي الذي يتم عنده تصوير الكائنات بشكل حاد - يتم فتح العدسة، أي يتم تقليل فتحة العدسة. ولكن هذا يقلل من كمية الضوء التي تدخل إلى الجهاز ويزيد من وقت التعرض المطلوب.

تتناسب إضاءة الصورة التي يكون مصدر الضوء فيها العدسة بشكل مباشر مع مساحة فتحتها، والتي بدورها تتناسب مع مربع القطر d2. تتناسب الإضاءة أيضًا عكسيًا مع مربع المسافة من المصدر إلى الصورة، وفي حالتنا تقريبًا مربع البعد البؤري F. لذا، تتناسب الإضاءة مع الكسر d2/F2، والذي يسمى فتحة العدسة. يسمى الجذر التربيعي لنسبة الفتحة بالفتحة النسبية وعادة ما يشار إليه على العدسة في شكل نقش: 1: F: d. تم تجهيز الكاميرات الحديثة بعدد من الأجهزة التي تسهل عمل المصور وتوسع قدراته (تشغيل تلقائي، مجموعة عدسات ذات أطوال بؤرية مختلفة، عدادات التعرض، بما في ذلك التلقائية، والتركيز التلقائي أو شبه التلقائي، وما إلى ذلك). يستخدم التصوير الفوتوغرافي الملون على نطاق واسع. في طور إتقان التصوير الفوتوغرافي ثلاثي الأبعاد.

عين

من وجهة نظر بصرية، العين البشرية هي نفس الكاميرا (الشكل 23). يتم إنشاء نفس الصورة (الحقيقية، المخفضة، المقلوبة). الجدار الخلفيالعيون - على بقعة صفراء حساسة للضوء تتركز فيها نهايات خاصة للأعصاب البصرية - المخاريط والقضبان. وينتقل تحفيزها بالضوء إلى أعصاب الدماغ ويسبب الإحساس بالرؤية. وللعين عدسة - العدسة، وحجاب حاجز - البؤبؤ، وحتى غطاء للعدسة - الجفن. في كثير من النواحي، تعتبر العين أكثر تقدمًا من الكاميرات الحديثة. ويتم التركيز تلقائيًا عن طريق قياس انحناء العدسة تحت تأثير عضلات العين، أي عن طريق تغيير البعد البؤري. الحجاب الحاجز تلقائيًا - عن طريق تضييق حدقة العين عند الانتقال من غرفة مظلمة إلى غرفة فاتحة. تنتج العين صورة ملونة و"تتذكر" الصور المرئية. بشكل عام، توصل علماء الأحياء والأطباء إلى استنتاج مفاده أن العين جزء من الدماغ يقع في المحيط.

تتيح لك الرؤية بعينين رؤية الجسم من جوانب مختلفة، أي تحقيق رؤية ثلاثية الأبعاد. وقد ثبت تجريبياً أنه عند النظر بعين واحدة، تظهر الصورة من مسافة 10 أمتار مسطحة (حيث تكون القاعدة - المسافة بين أقصى نقاط حدقة العين - مساوية لقطر حدقة العين). بالنظر بعينين نرى صورة مسطحة من مسافة 500 متر (القاعدة هي المسافة بين المراكز البصرية للعدسات)، أي يمكننا أن نحدد بالعين المجردة حجم الأجسام، أيها أقرب أو أبعد وكم أقرب.

ولزيادة هذه القدرة، من الضروري زيادة القاعدة، ويتم ذلك في المناظير المنشورية وفي أنواع مختلفة من أجهزة تحديد المدى (الشكل 17).


أرز. 17

ولكن، مثل كل شيء في العالم، حتى خلق الطبيعة المثالي مثل العين لا يخلو من العيوب. أولا، تتفاعل العين فقط مع الضوء المرئي (وبمساعدة الرؤية ندرك ما يصل إلى 90٪ من جميع المعلومات). ثانيا، العين عرضة للعديد من الأمراض، وأكثرها شيوعا هو قصر النظر - يتم تقريب الأشعة من شبكية العين (الشكل 18) وطول النظر - صورة حادة خلف الشبكية (الشكل 19).


الشكل 18


أرز. 19

وفي كلتا الحالتين، يتم إنشاء صورة غير واضحة على شبكية العين. البصريات يمكن أن تساعد في هذه الأمراض. في حالة قصر النظر، يجب اختيار النظارات ذات العدسات المقعرة ذات القوة البصرية المناسبة. وفي حالة طول النظر، على العكس من ذلك، لا بد من مساعدة العين على جمع الأشعة على شبكية العين؛ ويجب أن تكون النظارات محدبة وأن تتمتع أيضاً بالقوة البصرية المناسبة.

سيتم مناقشة كل ما تم تناوله في هذا الدرس باستخدام عدسة مجمعة رفيعة كمثال، نظرًا لأن هذه هي العدسة الأكثر شيوعًا.

دعونا نتذكر النقاط والخطوط الرئيسية للعدسة. وتشمل هذه النقاط المركز البصري والمحور البصري الرئيسي والبؤر المركزية للعدسة.

دعونا نلقي نظرة على الصورة (الشكل 1)

أرز. 1. النقاط الرئيسية للعدسة

يوضح الشكل أن العدسة المجمعة تقع بشكل عمودي على المحور البصري الرئيسي. تقاطع المحور البصري الرئيسي مع العدسة (النقطة) هو المركز البصري للعدسة، بؤرتان ()، نقطتان بؤرة مزدوجة (). في هذه الحالة، نحن نفكر في عدسة متساوية البؤرة، عندما يكون لليمين واليسار من العدسة نفس البعد البؤري.

في الحالة الأولى، سيكون الكائن على مسافة أكبر من التركيز المزدوج. تم تصوير الكائن على شكل سهم.

لبناء نقطة، هناك ما يكفي من الأشعة. ولذلك يتم اختيار الأشعة التي يعرف مسارها.

من نقطة على العدسة نقوم بتوجيه الشعاع بشكل موازي للمحور البصري الرئيسي. وبحسب خصائص العدسات فإن هذا الشعاع سينكسر ويمر عبر البؤرة. سنقوم بتوجيه الشعاع الثاني من نقطة عبر المركز البصري. ووفقا لخصائص العدسات، فإن هذا الشعاع سوف يمر عبر العدسة دون أن يتعرض للانكسار. عند تقاطع شعاعين نحصل على صورة لنقطة (الشكل 2).


أرز. 2. مخطط لبناء صورة نقطية

دعونا نبني نقطة بنفس الطريقة. من نقطة نوجه شعاعًا موازيًا للمحور الرئيسي على العدسة، سينكسر هذا الشعاع ويمر عبر البؤرة. سوف يمر الشعاع من نقطة عبر المركز البصري. عند تقاطع هذه الأشعة نحصل على نقطة (الشكل 3).


أرز. 3. مخطط بناء صورة لكائن ما

من خلال ربط النقاط نحصل على صورة للكائن.

وتجدر الإشارة إلى أن الصورة مقلوبة ومصغرة وحقيقية. نرى نقطة أسفل المحور البصري، بينما الجسم نفسه له نقطة فوق المحور البصري.

يتم إنشاء الصورة عن طريق مرور الأشعة عبر العدسة، لذلك تسمى هذه الصورة حقيقية.

النظر في الشكل التالي.

يقع الجسم بين التركيز المزدوج وبؤرة العدسة. دعونا نستخدم نفس الأشعة للحصول على صورة للنقاط. من خلال ربطهم، نحصل على صورة للكائن (الشكل 4).

أرز. 4. مخطط لبناء الصورة عندما يكون الكائن بينهما

كلما اقترب مصدر الضوء أو الجسم من التركيز، أصبحت صورة الجسم أكبر. وبقيت صورة الشيء مقلوبة، واتسعت وبقيت صالحة.

في الشكل التالي، سنقوم ببناء صورة لجسم يقع بالضبط في البؤرة أو المستوى البؤري. يُطلق على المستوى المتعامد مع المحور البصري الرئيسي والذي يمر عبر التركيز اسم المستوى البؤري أو مستوى التركيز (الشكل 5).

أرز. 5. مخطط بناء صورة لكائن تم التقاطه

يرجى ملاحظة أنه إذا كان الكائن موجودا في المستوى البؤري، فلن نحصل على أي صورة. الأشعة التي نوجهها متوازية مع بعضها البعض، وبالتالي لن تنتج صورة. في هذه الحالة، سوف نلاحظ وجود مجال غير واضح من خلال العدسة.

لنفكر في الحالة التي يقع فيها الجسم بين التركيز والعدسة (الشكل 6).

أرز. 6. مخطط لبناء صورة لكائن أقرب

نحن نأخذ نفس الأشعة. من نقطة ما، يسقط الشعاع على العدسة، وينكسر، ويمر عبر البؤرة. الشعاع الذي يمر من نقطة عبر المركز البصري لا ينكسر. وهذان الشعاعان متباعدان، مما يعني أنهما لن يتقاطعا. لكن استمراريتهم سوف تتقاطع. هم الذين سيعطوننا صورة النقطة - النقطة.

سنقوم ببناء نقطة بنفس الطريقة. سوف يمر شعاع واحد عبر التركيز، وسوف يمر الشعاع الثاني عبر المركز البصري، وسيعطي تقاطع الاستمرارات النقطة B.

في هذه الحالة، ستكون الصورة افتراضية، حيث تم الحصول عليها ليس بمساعدة الأشعة نفسها، ولكن بمساعدة استمراراتها. ستكون الصورة مستقيمة ومكبرة.

واستنادا إلى خاصية جمع العدسات، يتم بناء جهاز مثل العدسة المكبرة. وباستخدام عدسة مكبرة يتم الحصول على صور مكبرة وافتراضية ومباشرة. العدسة المكبرة عبارة عن عدسة يتم إدخالها في الإطار ولها انحناء كبير. تتميز هذه العدسة ببُعد بؤري قصير جدًا، ولهذا تُسمى بالبؤرة القصيرة. ونتيجة لذلك، فإن هذه العدسة تعطي تكبيرًا جيدًا جدًا عندما ننظر إلى الأشياء الصغيرة.

وتجدر الإشارة إلى أن العديد من الأجهزة البصرية، مثل المجهر والتلسكوب، تتكون من عدسات عديدة. وتشمل أيضًا العدسات المتباينة.

1. في مرآة مسطحة زويلاحظ صورة السهم مع، العين عند النقطة ز.

ما المقدار الذي يمكن رؤيته من صورة السهم بالعين المجردة؟
1) السهم كله
2) 1/2
3) 1/4
4) غير مرئية على الإطلاق

إجابة:

حل:
يوضح الشكل سهمًا جفي مرآة مستوية ويدل على المنطقة التي تكون مرئية للعين في المرآة من نقطة ما ز.

يتضح من الشكل أن نصف السهم مرئي للعين.

2. يمكن للعدسة المجمعة أن تنتج ...
1) الصور المكبرة للأشياء فقط
2) تخفيض صور الكائنات فقط
3) الصور المكبرة والمصغرة والمتساوية للأشياء
4) فقط تخفيض أو يساوي الكائن

إجابة:

حل:
تنتج العدسة المجمعة صورًا مكبرة ومصغرة ومتساوية للأشياء. إذا تمت إزالة الجسم من العدسة على مسافة أكبر من طولين بؤريين، فستظهر الصورة مصغرة. إذا كان الكائن على مسافة تساوي طولين بؤريين، فإن الصورة تظهر مساوية للكائن. إذا كان الجسم أقرب من هذه المسافة، تنتج العدسة صورة مكبرة.

3. هل تستطيع العدسات إنتاج صور حقيقية للأشياء؟
1) يمكن للعدسات المتقاربة فقط
2) يمكن فقط العدسات المتباينة
3) يمكن أن تكون العدسات متقاربة ومتباعدة
4) لا يمكن للعدسات

إجابة:

حل:
في الواقع، العدسات المجمعة فقط هي التي يمكنها إنتاج الصورة. للقيام بذلك، يجب إزالة الكائن من العدسة على مسافة أكبر من المسافة البؤرية. تنتج العدسات المتباعدة دائمًا صورة افتراضية.

4. يوضح الشكل مسار الأشعة القادمة من مصدر ضوء نقطي أمن خلال عدسة رقيقة.



القوة البصرية للعدسة تساوي تقريبًا ...

إجابة:الديوبتر

حل:
تتناسب القوة البصرية للعدسة عكسيا مع البعد البؤري:

دعونا نحدد البعد البؤري. يمر الشعاع الموازي للمحور البصري الرئيسي عبر البؤرة الرئيسية بعد انكساره في عدسة رفيعة. يوضح الشكل أن مثل هذا الشعاع يتقاطع مع المحور البصري الرئيسي على مسافة 6 خلايا من العدسة. نظرًا لأن حجم الصورة هو جانب واحد من الخلية - 1 سم، فقد حصلنا على ذلك ف=0.06 م لذلك، القوة البصريةالعدسة تقريبًا

5. من مصدر ضوء نقطي س، تقع على المحور البصري الرئيسي لعدسة مجمعة رفيعة على مسافة 2Fومنه ينتشر شعاعان أو بكما هو موضح في الصورة.

وبعد انكسارها بواسطة العدسة، تتقاطع هذه الأشعة في نقطة...

إجابة:

حل:
وفقا للصيغة عدسة رقيقة، المسافة من الجسم إلى العدسة، المسافة من العدسة إلى الصورة والبعد البؤري مرتبطان بالعلاقة

. يقع مصدر الضوء على طول بؤري مزدوج د = 2F. وبالتالي، فإن صورة هذا المصدر ستكون أيضًا على ضعف البعد البؤري للعدسة. هكذا الأشعة أو ببعد الانكسار بواسطة العدسة سوف تتقارب عند النقطة 4.

6. تُظهر الصورة تجربة انكسار الضوء في لوح زجاجي.

معامل انكسار الزجاج يساوي نسبة...
1)
2)
3)
4)

إجابة:

حل:
يوضح الشكل أن زاوية السقوط هي α=70°، وزاوية الانكسار هي β=40°.

وفقا لقانون سنيل للانكسار، يرتبط معامل الانكسار بزاوية السقوط وزاوية الانكسار بنسبة

7. أين تقع صورة النقطة المضيئة؟ س(انظر الشكل) تم إنشاؤها بواسطة عدسة متقاربة رفيعة؟

1) عند النقطة 1
2) عند النقطة 2
3) عند النقطة 3
4) على مسافة كبيرة بلا حدود من العدسة

إجابة:

حل:
دعونا نبني صورة لنقطة سفي عدسة جمع رقيقة.

الشعاع الذي يمر عبر المركز البصري للعدسة لا يغير اتجاهه. يمر الشعاع الموازي للمحور البصري الرئيسي عبر البؤرة بعد انكساره في العدسة. ومن الشكل يتضح أن الصورة نقطة سهي النقطة 3.

8. في المرآة المسطحة 3، تُلاحظ صورة السهم C، والعين عند النقطة G. بعد أي من الحركات المقترحة للسهم أدناه لن تكون صورته في المرآة مرئية للعين؟

1) السهم غير مرئي بالفعل للعين
2) خلية واحدة إلى اليمين
3) خلية واحدة إلى اليسار
4) 1 مربع لأسفل

إجابة:

حل:
يوضح الشكل صورة السهم C في مرآة مستوية ويشير إلى المساحة المرئية للعين في المرآة من النقطة ز.

من بين جميع الخيارات المدرجة لتحريك السهم، فإن تحريكه بمقدار خلية واحدة لأسفل فقط سيجعل صورته غير مرئية من النقطة ز.

9. عدسة مجمعة تستخدم كعدسة مكبرة تنتج صورة...
1) مكبرة حقيقية
2) تخفيض وهمي
3) تكبير وهمي
4) تضاءل حقيقي



glvpom.ru - المحطات الفرعية. إلكترونيات الطاقة. علم البيئة. الهندسة الكهربائية