العدسات الرقيقة: أنواعها وخواصها وتطبيقاتها البصرية مع تمارين محلولة — الأولى ثانوي — العلوم الفيزيائية — المنهاج الجزائري

الدرس: العدسات الرقيقة — أنواعها وخواصها وتطبيقاتها البصرية

المستوى: الأولى ثانوي (جذع مشترك) | المادة: العلوم الفيزيائية

---

أهداف الدرس:

• التمييز بين أنواع العدسات الرقيقة (مجمعة ومفرقة).
• تحديد خصائص العدسة: البعد البؤري، مركز العدسة، المحور الرئيسي.
• إنشاء صورة جسم بواسطة عدسة رقيقة.
• تطبيق علاقة التكبير في حل مسائل بصرية.

أولا: تعريف العدسة الرقيقة

العدسة الرقيقة: وسط شفاف (زجاج أو بلاستيك) يحده سطحان كرويان، سمكها صغير مقارنة بنصف قطر تكورها.

أنواع العدسات:

1. العدسة المجمعة (المحدبة): أسمك في الوسط منها عند الأطراف. تجمع الأشعة الضوئية المتوازية في نقطة واحدة تسمى البؤرة (F).
2. العدسة المفرقة (المقعرة): أسمك عند الأطراف منها في الوسط. تفرق الأشعة الضوئية المتوازية وكأنها صادرة من بؤرة وهمية.

ثانيا: عناصر العدسة الرقيقة

• مركز العدسة البصري (O): نقطة تقع في منتصف العدسة.
• المحور الرئيسي: المستقيم المار بمركز العدسة O وعمودي على سطحها.
• البؤرة الرئيسية (F): نقطة تقع على المحور الرئيسي تتجمع فيها الأشعة المتوازية (للعدسة المجمعة) أو تبدو صادرة منها (للعدسة المفرقة).
• البعد البؤري (f): المسافة بين مركز العدسة والبؤرة: f = OF.

ثالثا: القوانين الأساسية

علاقة التكبير: g = A’B’ / AB = OA’ / OA

علاقة المواضع (قانون العدسات): 1/f = 1/OA’ – 1/OA

حيث: OA: بعد الجسم عن العدسة (سالب إذا كان الجسم حقيقيا)، OA’: بعد الصورة عن العدسة، f: البعد البؤري.

تمارين محلولة:

التمرين 1: عدسة مجمعة بعدها البؤري 10 cm. وضع جسم على بعد 30 cm من العدسة. أين تتكون الصورة؟

الحل: باستخدام قانون العدسات: 1/f = 1/OA’ – 1/OA → 1/10 = 1/OA’ + 1/30 → 1/OA’ = 1/10 – 1/30 = (3-1)/30 = 2/30 = 1/15 → OA’ = 15 cm. الصورة تتكون على بعد 15 cm خلف العدسة.

التمرين 2: جسم ارتفاعه 5 cm يبعد 15 cm عن عدسة مجمعة بعدها البؤري 10 cm. احسب ارتفاع الصورة.

الحل: أولا نوجد OA’: 1/10 = 1/OA’ + 1/15 → 1/OA’ = 1/10 – 1/15 = (3-2)/30 = 1/30 → OA’ = 30 cm. التكبير g = OA’/OA = 30/15 = 2. ارتفاع الصورة = g × AB = 2 × 5 = 10 cm.

التمرين 3 (بكالوريا): عدسة مفرقة بعدها البؤري 8 cm. وضع جسم على بعد 24 cm منها. صف الصورة المتكونة.

الحل: العدسة مفرقة إذن f = -8 cm. 1/(-8) = 1/OA’ – 1/(-24) → -1/8 = 1/OA’ + 1/24 → 1/OA’ = -1/8 – 1/24 = (-3-1)/24 = -4/24 = -1/6 → OA’ = -6 cm. الصورة وهمية (OA’ سالب) متكونة على بعد 6 cm أمام العدسة من جهة الجسم.

روابط مفيدة:

• المغناطيسية: مفهوم المغناطيس والمجال المغناطيسي — الأولى ثانوي
• الضغط في السوائل والغازات: قانون باسكال وأرخميدس — الأولى ثانوي

الدرس من إعداد أستاذ الثانوي القوي — المنهاج الجزائري — جميع الحقوق محفوظة Dz-Onec.com