مدونة التربية و التعليم في الجزائر – دروس، فروض، نتائج امتحانات مدونة التربية والتعليم في الجزائر | تحضير الدروس، فروض واختبارات، نتائج البكالوريا وBEM، مسابقات التوظيف، والتوجيه المدرسي للطلاب وأولياء الأمور.
البصريات — العدسات والتطبيقات البصرية — السنة الثانية ثانوي (شعبة علوم تجريبية) — العلوم الفيزيائية — المنهاج الجزائري
علم البصريات يدرس الضوء وسلوكه وتفاعله مع الأجسام. العدسات هي عناصر بصرية تستخدم لتجميع أو تشتيت الأشعة الضوئية. هذا الدرس من مقرر العلوم الفيزيائية للسنة الثانية ثانوي.
أولاً: طبيعة الضوء وسرعته
الضوء هو إشعاع كهرومغناطيسي تنتشر في الفراغ بسرعة c = 3 × 10⁸ m/s. في الأوساط الشفافة، تقل سرعة الضوء: v = c/n حيث n هي معامل الانكسار للوسط.
ثانياً: قوانين الانعكاس والانكسار
انعكاس الضوء: زاوية السقوط تساوي زاوية الانعكاس: i = r
انكسار الضوء: عند انتقال الضوء من وسط إلى آخر، ينحرف مساره وفق قانون ديكارت: n₁ × sin(i₁) = n₂ × sin(i₂)
الانعكاس الكلي: يحدث عندما ينتقل الضوء من وسط أكبر كثافة إلى وسط أقل كثافة بزاوية أكبر من الزاوية الحدية.
ثالثاً: العدسات الرقيقة (Lentilles minces)
نوعا العدسات:
- عدسة محدبة (Convergente): تجمع الأشعة، سميكة في الوسط، رفيعة عند الأطراف.
- عدسة مقعرة (Divergente): تشتت الأشعة، رفيعة في الوسط، سميكة عند الأطراف.
مفاهيم أساسية:
- المركز البصري O
- البعد البؤري f’ (مميز للعدسة)
- قوة العدسة: C = 1/f’ (بوحدة الديوبتري δ)
رابعاً: العلاقة الأساسية للعدسات (علاقة ديكارت)
1/f’ = 1/OA’ − 1/OA حيث:
- OA: مسافة الجسم عن المركز البصري
- OA’: مسافة الصورة عن المركز البصري
التكبير: γ = A’B’/AB = OA’/OA
خامساً: تطبيقات — العين والميكروسكوب
العين البشرية: العدسة البلورية تتكيف لتغيير بعدها البؤري (الإقامة). قصر النظر: الصورة تتكون أمام الشبكية (تُصحح بعدسة مقعرة). طول النظر: الصورة تتكون خلف الشبكية (تُصحح بعدسة محدبة).
الميكروسكوب: يتكون من شيئية (عدسة قريبة من الجسم) وعينية (عدسة قريبة من العين). التكبير الكلي = تكبير الشيئية × تكبير العينية.
سادساً: مثال بكالوريا
تمرين بكالوريا (دورة 2020): عدسة محدبة بعدها البؤري f’ = 10cm. نضع جسماً ارتفاعه AB = 2cm على بعد OA = −15cm من العدسة.
1. أحسب مسافة الصورة OA’ وارتفاعها A’B’.
2. ما طبيعة الصورة؟
الحل:
1. باستخدام علاقة ديكارت: 1/f’ = 1/OA’ − 1/OA
1/10 = 1/OA’ − 1/(−15) ⇒ 1/10 = 1/OA’ + 1/15
1/OA’ = 1/10 − 1/15 = (3 − 2)/30 = 1/30 ⇒ OA’ = 30cm
التكبير: γ = OA’/OA = 30/(−15) = −2
A’B’ = γ × AB = −2 × 2 = −4cm (مقلوبة)
2. الصورة حقيقية (OA’ > 0)، مقلوبة (γ < 0)، ومكبرة (|γ| > 1).
خلاصة
البصريات أساسية لفهم عمل الأجهزة البصرية كالنظارات والميكروسكوب والتلسكوب والكاميرات. وهي من المواضيع الهامة في امتحان البكالوريا.
دروس مشابهة
- الطاقة الميكانيكية: الطاقة الحركية والطاقة الكامنة الثقالية مع تمارين محلولة — ا
- العلوم الفيزيائية — سرعة الصوت (مفاهيم أساسية) — السنة الأولى ثانوي
- قوانين نيوتن للحركة — القصور الذاتي والعلاقة بين القوة والتسارع مع أمثلة وتمارين
