خطوات الاستخدام
الخطوة 1: فهم معادلة العدسة - معادلة العدسة الرقيقة هي 1/f = 1/do + 1/di، حيث f هو البعد البؤري (موجب للعدسة المحدبة، سالب للعدسة المقعرة)، do هي مسافة الجسم (موجبة دائمًا للأجسام الحقيقية)، وdi هي مسافة الصورة (موجبة للصور الحقيقية، سالبة للصور الخيالية). هذه المعادلة مشتقة من قانون سنيل وانحناء الضوء، وهي أساسية في تصميم النظارات والكاميرات والمجاهر.
الخطوة 2: إدخال القيم - أدخل البعد البؤري f ومسافة الجسم do في الحاسبة. تأكد من استخدام نفس الوحدة (مثل السنتيمتر). إذا كانت العدسة محدبة، f موجب؛ وإذا كانت مقعرة، f سالب. مسافة الجسم do تكون موجبة دائمًا إذا كان الجسم أمام العدسة.
الخطوة 3: حساب مسافة الصورة - تقوم الحاسبة بحل المعادلة لإيجاد di: di = 1 / (1/f - 1/do). ستظهر النتيجة مع الإشارة. إذا كانت di موجبة، فالصورة حقيقية وتتكون على الجانب المقابل للجسم (مقلوبة). إذا كانت سالبة، فالصورة خيالية وتتكون على نفس الجانب (معتدلة).
الخطوة 4: حساب التكبير - معادلة التكبير هي m = -di/do. إذا كانت m سالبة فالصورة مقلوبة، وإذا كانت موجبة فالصورة معتدلة. القيمة المطلقة لـ m تعطي نسبة حجم الصورة إلى الجسم. على سبيل المثال، m = -0.5 تعني صورة مقلوبة نصف حجم الجسم.
الخطوة 5: تفسير النتائج - استخدم النتائج لفهم سلوك العدسة. على سبيل المثال، إذا كانت di موجبة، يمكنك تحديد مكان الصورة بالنسبة للعدسة. إذا كانت |m| > 1 فالصورة مكبرة، وإذا كانت < 1 فالصورة مصغرة. يمكن تطبيق ذلك في اختيار العدسات المناسبة للتطبيقات العملية.
أمثلة محلولة
تطبيقات عملية على معادلة العدسة بخطوات الحل كاملة.
الحل
المعطيات: f = +10 سم، do = 30 سم. الحساب باستخدام معادلة العدسة: 1/10 = 1/30 + 1/di → 1/di = 1/10 - 1/30 = (3-1)/30 = 2/30 = 1/15 → di = 15 سم. التكبير m = -di/do = -15/30 = -0.5. الإشارة السالبة تعني أن الصورة مقلوبة، وقيمة التكبير 0.5 تعني أن الصورة نصف حجم الجسم. نظرًا لأن di موجبة، الصورة حقيقية وتتكون على الجانب المقابل للجسم على بعد 15 سم من العدسة. هذا مشابه لتكوين الصورة في كاميرا بسيطة حيث يكون الجسم خارج البعد البؤري.
الحل
المعطيات: f = -15 سم، do = 20 سم. الحساب: 1/(-15) = 1/20 + 1/di → 1/di = -1/15 - 1/20 = -(4/60 + 3/60) = -7/60 → di = -60/7 ≈ -8.57 سم. التكبير m = -di/do = -(-8.57)/20 = 8.57/20 = 0.4285. الإشارة الموجبة لـ m تعني أن الصورة معتدلة، والقيمة أقل من 1 تعني أن الصورة مصغرة (حوالي 43% من حجم الجسم). di سالبة تعني أن الصورة خيالية وتتكون على نفس جانب الجسم (أي خلف العدسة). هذه خاصية العدسات المقعرة المستخدمة في نظارات قصر النظر.
أمثلة محسوبة
قيم مُدخَلة ونتيجة محسوبة فعليًا بواسطة معادلة العدسة.
قيم مُدخَلة قياسية
- البعد البؤري (سم)
- 50
- مسافة الجسم (سم)
- 10
قيم مُدخَلة مرتفعة
- البعد البؤري (سم)
- 85
- مسافة الجسم (سم)
- 100
قيم مُدخَلة منخفضة
- البعد البؤري (سم)
- 10
- مسافة الجسم (سم)
- 1
قيم مُدخَلة قياسية
- البعد البؤري (سم)
- 0.3
- مسافة الجسم (سم)
- 30
قيم مُدخَلة مرتفعة
- البعد البؤري (سم)
- 0.8
- مسافة الجسم (سم)
- 80
قيم مُدخَلة منخفضة
- البعد البؤري (سم)
- 0.1
- مسافة الجسم (سم)
- 10