العدسة المتباينة: الخصائص والعناصر والأنواع والتطبيقات - جسدي - بدني - 2025

و العدسات متباينة هي تلك التي هي أرق في الجزء الأوسط، وأكثر سمكا عند الحواف. نتيجة لذلك ، يفصلون (يتباعدوا) أشعة الضوء التي تضربهم بالتوازي مع المحور الرئيسي. تنتهي امتداداته في التقارب مع تركيز الصورة الموجود على يسار العدسة.

تشكل العدسات المتباينة ، أو السلبية كما تُعرف أيضًا ، ما يسمى بالصور الافتراضية للأشياء. لديهم تطبيقات مختلفة. على وجه الخصوص ، في طب العيون يتم استخدامها لتصحيح قصر النظر وبعض أنواع اللابؤرية.

راندريجو 87

لذلك إذا كنت قصير النظر وترتدي نظارات ، فلديك مثال رائع على العدسة المتباينة في متناول اليد.

ميزات العدسة المتباينة

كما أوضحنا سابقًا ، تكون العدسات المتباينة أضيق في الجزء المركزي منها عند الحواف. علاوة على ذلك ، في هذا النوع من العدسات ، يكون أحد أسطحه دائمًا مقعرًا. هذا يعطي هذا النوع من العدسات سلسلة من الخصائص.

بادئ ذي بدء ، ينتج عن إطالة الأشعة التي تصطدم بها صور افتراضية لا يمكن جمعها على أي نوع من الشاشات. هذا صحيح ، لأن الأشعة التي تمر عبر العدسة لا تتقارب في أي وقت ، لأنها تتباعد في كل الاتجاهات. بالإضافة إلى ذلك ، اعتمادًا على انحناء العدسة ، ستفتح الأشعة بدرجة أكبر أو أقل.

ميزة أخرى مهمة لهذا النوع من العدسات هي أن التركيز يكون على يسار العدسة ، بحيث يكون بينها وبين الكائن.

بالإضافة إلى ذلك ، في العدسات المتباينة ، تكون الصور أصغر من الكائن وتقع بينه وبين التركيز.

جي بول / من هنريك

عناصر العدسة المتباينة

عند دراستها ، من الضروري معرفة العناصر التي تشكل العدسات بشكل عام والعدسات المتباينة على وجه الخصوص.

تسمى النقطة التي لا تنحرف من خلالها الأشعة بالمركز البصري للعدسة. المحور الرئيسي ، من جانبه ، هو الخط الذي يربط بين النقطة المذكورة والتركيز الرئيسي ، ويتم تمثيل الأخير بالحرف F.

التركيز الرئيسي للاسم هو النقطة التي توجد عندها جميع الأشعة التي تصطدم بالعدسة بالتوازي مع المحور الرئيسي.

بهذه الطريقة ، تسمى المسافة بين المركز البصري والبؤرة البعد البؤري.

تعرف مراكز الانحناء بأنها مراكز المجالات التي تكوِّن العدسة ؛ بهذه الطريقة ، يكون أنصاف أقطار الانحناء هو أنصاف أقطار المجالات التي تؤدي إلى ظهور العدسة. وأخيرًا ، يُطلق على المستوى المركزي للعدسة اسم المستوى البصري.

التصوير

لتحديد تكوين الصورة بشكل بياني في عدسة رقيقة ، من الضروري فقط معرفة الاتجاه الذي سيتبعه اثنان من الأشعة الثلاثة

المعروف مسارها.

واحد منهم هو الذي يصطدم بالعدسة بالتوازي مع المحور البصري للعدسة. هذا ، بمجرد أن ينكسر في العدسة ، سيمر عبر تركيز الصورة. ثاني الأشعة التي يُعرف مسارها هو الذي يمر عبر المركز البصري. هذا لن يغير مساره.

الثالث والأخير هو الذي يمر عبر تركيز الكائن (أو امتداده يتقاطع مع تركيز الكائن) والذي سيتبع بعد الانكسار اتجاهًا موازيًا للمحور البصري للعدسة.

بهذه الطريقة ، بشكل عام ، سيتم تشكيل نوع أو آخر من الصور في العدسات اعتمادًا على موضع الجسم أو الجسم بالنسبة للعدسة.

ومع ذلك ، في الحالة الخاصة للعدسات المتباينة ، بغض النظر عن موضع الجسم أمام العدسة ، فإن الصورة التي سيتم تشكيلها سيكون لها خصائص معينة. وهذا هو أنه في العدسات المتباينة ، ستكون الصورة دائمًا افتراضية ، أصغر من الجسم واليمين.

التطبيقات

حقيقة أن بإمكانهم فصل الضوء الذي يمر عبرهم يعطي العدسات المتباينة بعض الصفات المثيرة للاهتمام في مجال البصريات. وبهذه الطريقة ، يمكنهم تصحيح قصر النظر وبعض أنواع الاستجماتيزم المحددة.

تفصل عدسات العيون المتباينة أشعة الضوء بحيث تكون متباعدة عندما تصل إلى العين البشرية. وهكذا ، عندما يعبرون القرنية والعدسة ، فإنهم يذهبون إلى أبعد من ذلك ويمكن أن يصلوا إلى الشبكية ، مما يسبب مشاكل في الرؤية لدى الأشخاص المصابين بقصر النظر.

أنواع

كما ناقشنا بالفعل ، فإن العدسات المتقاربة لها سطح مقعر واحد على الأقل. لهذا السبب ، هناك ثلاثة أنواع من العدسات المتباينة: biconcave ، و plano-concave ، و convex-concave.

تتكون العدسات ثنائية التكاف المتباينة من سطحين مقعرين ؛ العدسات المستوية المقعرة لها سطح مقعر ومستوٍ ، بينما في الغضروف المفصلي المحدب أو المتباعد يكون أحد السطح محدبًا قليلاً والآخر مقعر.

الاختلافات مع العدسات المتقاربة

في العدسات المتقاربة ، على عكس ما يحدث في العدسات المتباينة ، ينخفض ​​السمك من المركز باتجاه الحواف. وبالتالي ، في هذا النوع من العدسات ، تتركز أشعة الضوء التي تقع موازية للمحور الرئيسي أو تتقارب عند نقطة واحدة (عند التركيز). بهذه الطريقة ، يقومون دائمًا بإنشاء صور حقيقية للأشياء.

في البصريات ، تُستخدم العدسات المتقاربة أو الإيجابية بشكل أساسي لتصحيح مد البصر ، وقصر النظر الشيخوخي وبعض أنواع اللابؤرية.

جرانتكسجاتور

معادلة جاوس للعدسات وتكبير العدسة

يُعرف نوع العدسات الأكثر شيوعًا في الدراسة بالعدسات الرقيقة. يحدد هذا جميع العدسات التي يكون سمكها منخفضًا جدًا مقارنة بنصف قطر انحناء الأسطح التي تحد منها.

يمكن إجراء دراسة هذا النوع من العدسات بشكل أساسي من خلال معادلتين: المعادلة الغاوسية والمعادلة التي تسمح بتحديد تكبير العدسة.

معادلة جاوس

تكمن أهمية معادلة جاوس للعدسات الرقيقة في العدد الكبير من المشكلات البصرية الأساسية التي يمكن حلها. تعبيره هو كالتالي:

1 / و = 1 / ف + 1 / ف

حيث 1 / f هي قوة العدسة و f هي الطول البؤري أو المسافة من المركز البصري إلى البؤرة F. وحدة قياس قوة العدسة هي الديوبتر (D) ، القيمة 1 D = 1 م ^-1. من ناحية أخرى ، p و q هما ، على التوالي ، المسافة التي يقع عندها الكائن والمسافة التي يتم فيها ملاحظة صورته.

تمرين حل

يوضع جسم على بعد 40 سم من عدسة متباعدة طولها البؤري -40 سم. احسب ارتفاع الصورة إذا كان ارتفاع الجسم 5 سم. حدد أيضًا ما إذا كانت الصورة مستقيمة أم معكوسة.

لدينا البيانات التالية: h = 5 cm ؛ ع = 40 سم ؛ f = -40 سم.

يتم استبدال هذه القيم في معادلة جاوس للعدسات الرقيقة:

1 / و = 1 / ف + 1 / ف

وتحصل على:

1 / -40 = 1/40 + 1 / ف

من حيث q = - 20 سم

بعد ذلك ، نستبدل النتيجة التي تم الحصول عليها مسبقًا في المعادلة لتكبير العدسة:

م = - ف / ع = - -20 / 40 = 0.5

الحصول على أن قيمة الزيادة هي:

م = ح / ح = 0.5

بالحل من هذه المعادلة h '، وهي قيمة ارتفاع الصورة ، نحصل على:

ح '= ح / 2 = 2.5 سم.

ارتفاع الصورة 2.5 سم. أيضًا ، تكون الصورة مستقيمة نظرًا لأن M> 0 وتقلص نظرًا لأن القيمة المطلقة لـ M أقل من 1.

المراجع

1. ضوء (بدون تاريخ). على ويكيبيديا. تم الاسترجاع في 11 أبريل 2019 ، من es.wikipedia.org.
2. ليكنر ، جون (1987). نظرية الانعكاس ، الموجات الكهرومغناطيسية والجسيمات. سبرينغر.
3. ضوء (بدون تاريخ). في ويكيبيديا. تم الاسترجاع في 11 أبريل 2019 ، من en.wikipedia.org.
4. العدسة (الثانية). على ويكيبيديا. تم الاسترجاع في 11 أبريل 2019 ، من es.wikipedia.org.
5. عدسة (بصريات). في ويكيبيديا. تم الاسترجاع في 11 أبريل 2019 ، من en.wikipedia.org.
6. هيشت ، يوجين (2002). البصريات (الطبعة الرابعة). أديسون ويسلي.
7. تيبلر ، بول ألين (1994). جسدي - بدني. الطبعة الثالثة. برشلونة: عدت.