العدسات والمرايا الكروية – مخططات الأشعة

ماذا تعرض

العدسات والمرايا الكروية درسان أساسيان في موضوع الضوء. وتجمع المحاكاة شاشتين: شاشة «العدسة» تكوّن الصور بعدسة مجمعة أو مفرقة يُحسب بعدها البؤري مباشرة من نصف قطر التكور ومعامل الانكسار بمعادلة صانع العدسات؛ وشاشة «المرآة» تكوّن الصور في مرآة مقعرة أو محدبة أو مستوية.

طريقة الاستخدام

اسحب الجسم لتغيير بعده d عن العدسة أو المرآة، وفعّل «3 أشعة رئيسية» (الشعاع الموازي للمحور الأساسي، والمار بالمركز البصري أو بمركز التكور، والمار بالبؤرة) لترسم الصورة بنفسك، ثم قارنها بالقيم المعروضة (الموضع، حقيقية أم تقديرية، التكبير). فعّل «الأشعة الحدّية» لترى أن كل الأشعة الصادرة من نقطة واحدة تلتقي في نقطة الصورة نفسها؛ وفعّل «نقطة ثانية» لترى أن الجسم كله يكوّن صورة لا نقطة واحدة فقط؛ أو انتقل إلى «مصدر نقطي + حاجز» واسحب الحاجز على المحور لترى بقعة الضوء تصغر إلى نقطة واحدة فقط عندما يكون الحاجز تمامًا في مستوى الصورة الحقيقية – فالصورة التقديرية لا يمكن التقاطها على حاجز أبدًا.

المعاملات القابلة للتغيير

• الشاشة العدسة, المرآة الكروية
• نوع العدسة مجمعة, مفرقة
• نصف قطر تكور العدسة R 20–100 cm
• معامل الانكسار n 1.3–1.9
• بعد الجسم عن العدسة d 5–150 cm
• بعد الحاجز عن العدسة 5–300 cm
• نوع المرآة مرآة مقعرة, مرآة محدبة, مرآة مستوية
• نصف قطر تكور المرآة R 20–200 cm
• بعد الجسم عن المرآة d 5–150 cm
• 3 أشعة رئيسية
• الأشعة الحدّية (العدسة)
• نقطة ثانية على الجسم
• المسطرة
• مصدر نقطي + حاجز (العدسة)

أسئلة للاستكشاف

1. عندما يكون الجسم داخل البعد البؤري لعدسة مجمعة، كيف تختلف الصورة عن صورته حين يوضع على بعد 2f؟
2. لماذا تكوّن العدسات المفرقة والمرايا المحدبة دائمًا صورًا تقديرية؟
3. كلما أبعدت الحاجز عن موضع الصورة الحقيقية، كيف تتغير بقعة الضوء على الحاجز، ولماذا؟