العدسات الرقيقة: قوانين التقارب والتكبير مع تمارين بكالوريا محلولة — العلوم الفيزيائية — الأولى ثانوي — المنهاج الجزائري

درس: العدسات الرقيقة والتطبيقات البصرية

الأهداف التعليمية

• التعرف على أنواع العدسات الرقيقة (محدبة ومقعرة)
• قوانين التقارب والتباعد في العدسات
• رسم مسار الأشعة في العدسات
• تطبيقات العدسات في الحياة اليومية

المحتوى النظري

1. تعريف العدسة الرقيقة

العدسة الرقيقة هي وسط شفاف محدود بوجهين كرويين أو وجه كروي والآخر مستو، ويكون سمكها مهملاً أمام أنصاف أقطار تكور وجهيها.

2. أنواع العدسات

العدسة المحدبة (اللامة): تجمع الأشعة الضوئية المتوازية في نقطة واحدة تسمى البؤرة F. قوة التقارب C > 0.

العدسة المقعرة (المفرقة): تفرق الأشعة الضوئية المتوازية. قوة التقارب C < 0.

3. علاقة التقارب والبعد البؤري

قوة العدسة: C = 1/f حيث f البعد البؤري (بالمتر) و C تقاس بالديوبتري (δ).

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

حيث OA بعد الموضوع عن العدسة و OA’ بعد الصورة عن العدسة.

4. التكبير الخطي

γ = A’B’/AB = OA’/OA

إذا كان γ > 1 فالصورة مكبرة، وإذا كان 0 < γ < 1 فالصورة مصغرة.

مثال تطبيقي

عدسة محدبة بعدها البؤري f = 10 cm. وضع جسم على بعد 15 cm من العدسة.

أحسب OA’:

1/f = 1/OA’ – 1/OA ⇒ 1/10 = 1/OA’ – 1/(-15) (OA بالسالب للجسم)

1/10 = 1/OA’ + 1/15 ⇒ 1/OA’ = 1/10 – 1/15 = (3 – 2)/30 = 1/30

إذن OA’ = 30 cm (صورة حقيقية مقلوبة)

التكبير: γ = 30/15 = 2 (الصورة مكبرة مرتين)

تمرين بكالوريا محلول

التمرين: عدسة محدبة بعدها البؤري 20 cm. أين يجب وضع جسم للحصول على صورة حقيقية مكبرة 3 مرات؟

الحل:

γ = OA’/OA = 3 ⇒ OA’ = 3OA

بتطبيق قانون العدسات: 1/20 = 1/(3OA) – 1/OA (OA سالب)

1/20 = 1/(3OA) + 1/OA = (1 + 3)/(3OA) = 4/(3OA)

3OA/4 = 20 ⇒ OA = 80/3 ≈ 26.7 cm

إذن نضع الجسم على بعد 26.7 cm أمام العدسة.

دروس مشابهة

• الضغط في السوائل والموائع: قانون باسكال
• التيار الكهربائي المستمر