العدسات ، البيولوجية والاصطناعية ، هي روائع الفيزياء البصرية التي تستفيد من قدرة بعض الوسائط على كسر أو ثني أشعة الضوء. تأتي في شكلين أساسيين: محدب ، أو منحني للخارج ، ومقعّر ، أو منحني إلى الداخل. أحد أهدافهم الرئيسية هو تكبير الصور ، أو جعلها تبدو أكبر مما هي عليه في الواقع.
يمكن العثور على العدسات في التلسكوبات والمجاهر والمناظير وغيرها من الأدوات البصرية ، جنبًا إلى جنب مع عينك. يمتلك العلماء والطلاب عددًا من المعادلات الجبرية البسيطة تحت تصرفهم لربط الأبعاد المادية وشكل العدسة بتأثيراتها على أشعة الضوء التي تمر عبرها.
فيزياء العدسات والتكبير
معظم العدسات "الاصطناعية" مصنوعة من الزجاج. سبب انكسار العدسات للضوء هو أنه عندما تتحرك أشعة الضوء من واحدةمتوسط(على سبيل المثال ، الهواء أو الماء أو أي مادة فيزيائية أخرى) إلى أخرى ، تتغير سرعتها بشكل طفيف للغاية وتغير الأشعة مسارها نتيجة لذلك.
عندما تدخل أشعة الضوء عدسة محدبة مزدوجة (أي ، عدسة تشبه شكل بيضاوي مسطح من الجانب) في اتجاه عمودي على سطح العدسة ، تنكسر الأشعة الأقرب إلى كل حافة بشكل حاد نحو المركز ، أولاً عند دخول العدسة ومرة أخرى عندما مغادرة. أولئك الأقرب إلى الوسط عازمون بدرجة أقل ، والأشخاص الذين يمرون بشكل عمودي عبر المركز لا ينكسرون على الإطلاق. والنتيجة هي أن كل هذه الأشعة تتقارب عند a
معادلة العدسة الرقيقة ونسبة التكبير
يمكن أن تكون الصور التي تنتجها العدسات والمرايا إماحقيقة(على سبيل المثال ، يمكن عرضه على شاشة) أوافتراضية(على سبيل المثال ، غير قابل للإسقاط). حسب الاصطلاح ، قيم مسافات الصور الحقيقية (أنا) من العدسة إيجابية ، في حين أن تلك الخاصة بالصور الافتراضية سلبية. مسافة الجسم نفسه من العدسة (ا) دائمًا إيجابي.
تنتج العدسات المحدبة (المتقاربة) صورًا حقيقية وترتبط بقيمة موجبةF، في حين أن العدسات المقعرة (المتباعدة) تنتج صورًا افتراضية وترتبط بقيمة سالبةF.
البعد البؤريF، مسافة الكائناومسافة الصورةأنامن قبلمعادلة عدسة رقيقة:
\ frac {1} {o} + \ frac {1} {i} = \ frac {1} {f}
بينما صيغة التكبير أونسبة التكبير (م) يربط ارتفاع الصورة التي تنتجها العدسة بارتفاع الكائن:
م = \ فارك {-أ} {س}
تذكر،أناسلبي للصور الافتراضية.
عين الإنسان
تعمل عدسات عينيك كعدسات متقاربة.
كما يمكنك أن تتوقع بناءً على ما قرأته بالفعل ، فإن عدسات عينك محدبة على كلا الجانبين. بدون أن تكون عدساتك محدبة ومرنة في نفس الوقت ، فإن الضوء الذي يمر إلى عينيك سيفسره دماغك بشكل محموم أكثر منه. في الواقع ، وسيواجه البشر صعوبة كبيرة في التنقل في العالم (وربما لن ينجو من تصفح الإنترنت بحثًا عن العلم معلومة).
يدخل الضوء أولاً إلى العين من خلال القرنية ، الطبقة الخارجية المنتفخة من مقدمة مقلة العين. ثم يمر عبر التلميذ ، والذي يمكن تنظيم قطره بواسطة عضلات صغيرة. العدسة خلف التلميذ. يسمى جزء العين الذي تشكلت عليه الصورة ، والذي يوجد داخل الجزء الخلفي السفلي من مقلة العين ،شبكية العين. تنتقل المعلومات المرئية من شبكية العين إلى الدماغ عبر الأعصاب البصرية.
حاسبة التكبير
يمكنك العثور على مواقع الويب لمساعدتك في حل بعض هذه المشكلات بمجرد أن تصبح مرتاحًا للفيزياء الأساسية من خلال العمل على عدد قليل منها بنفسك. الفكرة الرئيسية هي فهم كيفية ارتباط المكونات المختلفة لمعادلة العدسة ببعضها البعض ولماذا تنتج التغييرات في المتغيرات تأثيرات العالم الحقيقي التي تحدثها.
ويرد مثال على هذه الأداة عبر الإنترنت في الموارد.