الأجهزة البصرية: العدسة المكبرة والمجهر والمقراب
الفيزياءالبصريات14–15 سنة
جارٍ التحميل…
سجّل الدخول للتشغيل
مخططات الأشعة للعدسة المكبرة (M = D/f للعين المسترخية، و1 + D/f عند النقطة القريبة)، وللمجهر المركب (صورة وسيطة حقيقية، M ≈ (L/fₒ)(D/fₑ))، وللمقراب الكاسر أو العاكس (M = fₒ/fₑ في الضبط العادي). ويبيّن معيار رايلي θ = 1.22λ/D متى يُميَّز نجمان عند تغيير قطر الفتحة والطول الموجي، وتزداد قدرة جمع الضوء بتناسب مع D²، ويُظهر تمثيل بياني للغلاف الجوي أي النطاقات تحتاج إلى مقاريب فضائية، ويقارن مطياف الخطوط المعتمة لنجم بخطوط H وHe وNa وCa وFe.
الدرس: الأجهزة البصرية؛ العدسة المكبرة؛ المجهر؛ المقراب؛ قدرة التمييز
ماذا تعرض
تجعل الأجهزة البصرية الأشياء الصغيرة أو البعيدة تبدو أكبر لأنها تزيد الزاوية التي تراها بها العين. تكوّن العدسة المكبرة صورة تقديرية معتدلة؛ ويضيف المجهر المركب شيئية تكوّن صورة حقيقية مكبرة للعينية؛ وتكوّن شيئية المقراب، عدسةً كانت أو مرآة مقعرة، صورة الجسم البعيد في مستواها البؤري. والفتحة الأوسع تجمع ضوءًا أكثر (∝ D²) وتُظهر تفاصيل أدق في حدود الحيود (معيار رايلي). تُفترض عدسات رقيقة وأشعة قريبة من المحور، والتمثيل البياني للغلاف الجوي متوسط مبسّط لسماء صافية.
طريقة الاستخدام
في «العدسة المكبرة» غيّر البعد البؤري وبعد الجسم، أو اضغط «عين مسترخية» أو «صورة على بعد 25 cm». وفي «المجهر» اضبط الشيئية والعينية والمسافة بين العدستين ثم اضغط «الضبط العادي». وفي «المقراب» اختر «كاسر» أو «عاكس» وغيّر fₒ وfₑ وقطر الفتحة. وفي «قدرة التمييز» غيّر قطر الفتحة والطول الموجي والبعد الزاوي حتى يصبح النجمان مميَّزين بالكاد. وفي «الغلاف الجوي والأطياف» اختر نطاقًا ثم نجمًا، وحدّد العناصر لتطابق خطوطه.
المعاملات القابلة للتغيير
- الشاشة العدسة المكبرة, المجهر, المقراب, قدرة التمييز, الغلاف الجوي والأطياف
- البعد البؤري للعدسة المكبرة f 2.5–10 cm
- بعد الجسم عن العدسة المكبرة u 1–10 cm
- شيئية المجهر fₒ 0.4–2 cm
- عينية المجهر fₑ 2–8 cm
- المسافة بين عدستي المجهر 12–25 cm
- بعد الجسم عن الشيئية uₒ 0.41–3.2 cm
- نوع المقراب كاسر (عدسات), عاكس (مرآة)
- شيئية المقراب fₒ 40–200 cm
- عينية المقراب fₑ 0.5–10 cm
- إزاحة العينية Δ -1–0.5 cm
- قطر الفتحة D 0.5–1000 cm
- الطول الموجي λ 400–700 nm
- البعد الزاوي بين النجمين θ 0.01–100 ″
- النجم النجم A (مثل الشمس), النجم B (حار، أبيض مزرق), النجم C (بارد، برتقالي)
- نطاق الأشعة أشعة غاما, الأشعة السينية, الأشعة فوق البنفسجية, الضوء المرئي, الأشعة تحت الحمراء, الموجات الدقيقة, موجات الراديو
أسئلة للاستكشاف
- لماذا يعطي مقراب شيئيته ذات بعد بؤري أطول وعينيته ذات بعد بؤري أقصر تكبيرًا زاويًا أكبر؟
- كيف تتغير كمية الضوء المجمّعة وأصغر زاوية يمكن تمييزها إذا ضاعفت قطر الفتحة؟
- لماذا يجب وضع مقاريب الأشعة السينية وفوق البنفسجية في المدار، بينما تعمل المقاريب الراديوية على الأرض؟
