حل مسائل العدسات المحدبة والصور الخيالية - كتاب الفيزياء - الصف 12 - الفصل 1 - المملكة العربية السعودية

الكتاب: كتاب الفيزياء - الصف 12 - الفصل 1 | المادة: الفيزياء | المرحلة: الصف 12 | الفصل الدراسي: 1

الدولة: المملكة العربية السعودية | المنهج: المنهج السعودي - وزارة التعليم

الدرس: العدسات المحدبة والصور الخيالية

📚 معلومات الصفحة

الكتاب: كتاب الفيزياء - الصف 12 - الفصل 1 | المادة: الفيزياء | المرحلة: الصف 12 | الفصل الدراسي: 1

الدولة: المملكة العربية السعودية | المنهج: المنهج السعودي - وزارة التعليم

نوع المحتوى: درس تعليمي

مستوى الصعوبة: متوسط

📝 ملخص الصفحة

تتناول هذه الصفحة مفاهيم أساسية في البصريات، مع التركيز على العدسات المحدبة وتكوين الصور. تبدأ بشرح استخدام معادلة التكبير لحساب طول الصورة، حيث تُستخدم الصيغة m = h_i / h_o = -d_i / d_o، مع مثال تطبيقي لحساب طول صورة مقلوبة باستخدام قيم معطاة مثل d_i = 11 cm و h_o = 3.0 cm و d_o = 32.0 cm، مما يؤدي إلى نتيجة h_i = -1.0 cm.

يتضمن المحتوى تقويمًا للجواب، حيث يتم التحقق من صحة الوحدات (جميعها بالسنتيمتر) وتفسير الإشارات، مثل الإشارة السالبة التي تشير إلى أن الصورة مقلوبة، مما يدل على أن العدسة محدبة. كما تقدم الصفحة مسائل تدريبية تطبيقية، مثل حساب بعد الجسم وطوله في حالات مختلفة باستخدام البعد البؤري.

أخيرًا، تستعرض الصفحة مفهوم الصور الخيالية في العدسات المحدبة، موضحة كيف تتكون عندما يكون الجسم بين البؤرة والعدسة، مع شرح لمسار الأشعة باستخدام الرسم البياني في الشكل 13-6، حيث تظهر الصورة خيالية ومعتدلة ومكبرة.

📄 النص الكامل للصفحة

--- SECTION: b. استخدم معادلة التكبير وحل لإيجاد طول الصورة. --- m = h_i / h_o = -d_i / d_o h_i = -d_i h_o / d_o = -(11 cm)(3.0 cm) / 32.0 cm = -1.0 cm (طول الصورة 1.0 cm) di = 11 cm, h_o = 3.0 cm, d_o = 32.0 cm عوض مستخدمًا 32.0 cm = d_o c. إن الإشارة السالبة في الفرع b تعني أن الصورة مقلوبة.--- SECTION: دليل الرياضيات --- إجراء العمليات الحسابية باستخدام الأرقام المعنوية--- SECTION: 3 تقويم الجواب --- • هل الوحدات صحيحة؟ الأبعاد كلها بالسنتيمتر cm. • هل تعني الوحدات أي شيء؟ بعد الصورة موجب (صورة حقيقية)، أما طولها فسالب؛ أي مقلوبة بالنسبة للجسم، مما يدل على أن العدسة محدبة.--- SECTION: مسائل تدريبية --- 13. تتكون لجسم موجود بالقرب من عدسة محدبة صورة حقيقية مقلوبة طولها 1.8 cm على بعد 10.4 cm منها. فإذا كان البعد البؤري للعدسة 6.8 cm فما بعد الجسم؟ وما طوله؟ 14. وضع جسم عن يسار عدسة محدبة بعدها البؤري 25 mm، فتكونت له صورة حجمها يساوي حجم الجسم. ما بعد كل من الجسم والصورة؟--- SECTION: العدسات المحدبة والصور الخيالية Convex Lenses and Virtual Images --- عندما يوضع جسم في بؤرة عدسة محدبة فإن الأشعة ستتكسر في حزمة متوازية ولا تتكون صورة له. وعندما يقترب الجسم من المستوى الأساسي للعدسة تنحرف الأشعة وتتشتت في اتجاه الجانب المعاكس للعدسة، وتظهر هذه الأشعة للمشاهد كأنها قادمة من بقعة في جانب العدسة نفسه الذي فيه الجسم، وتكون الصورة خيالية، ومعتدلة ومكبرة. يبين الشكل 13-6 كيف تكون العدسة المحدبة صورة خيالية. فعندما يكون الجسم بين F والعدسة يصل الشعاع 1 إلى العدسة موازيًا للمحور الرئيس، وينكسر مارًا بالبؤرة F. أما الشعاع 2 فينتقل من قمة الجسم، وفي اتجاه مماثل إلى الاتجاه الذي يسلكه إذا بدأ من F في جانب العدسة الذي يوجد فيه الجسم، ويبين الخط المتقطع من F إلى الجسم كيف ترسم الشعاع 2، حيث يخرج الشعاع 2 من العدسة موازيًا للمحور الرئيس.

🎴 بطاقات تعليمية للمراجعة

عدد البطاقات: 6 بطاقة لهذه الصفحة

ما هي معادلة التكبير للعدسات؟

الإجابة: m = h_i / h_o = -d_i / d_o، حيث m هو التكبير، h_i طول الصورة، h_o طول الجسم، d_i بعد الصورة، d_o بعد الجسم.

الشرح: معادلة التكبير تربط بين أبعاد الصورة والجسم وبعديهما عن العدسة، وتحدد الإشارة السالبة اتجاه الصورة (مقلوبة).

تلميح: تتعلق هذه المعادلة بنسبة الأبعاد والمسافات في تكوين الصورة.

التصنيف: صيغة/خطوات | المستوى: متوسط

ماذا تعني الإشارة السالبة لطول الصورة (h_i) في حسابات العدسات؟

الإجابة: تعني أن الصورة مقلوبة بالنسبة للجسم.

الشرح: الإشارة السالبة في الفيزياء البصرية تشير إلى انعكاس اتجاه الصورة بالنسبة للجسم الأصلي.

تلميح: فكر في العلاقة بين إشارة القيمة واتجاه الصورة المتكونة.

التصنيف: مفهوم جوهري | المستوى: سهل

ما هي خصائص الصورة المتكونة بواسطة عدسة محدبة عندما يكون الجسم بين البؤرة (F) والعدسة؟

الإجابة: تكون الصورة خيالية، معتدلة (غير مقلوبة)، ومكبرة.

الشرح: عندما يكون الجسم داخل البعد البؤري للعدسة المحدبة، لا تتقاطع الأشعة المنكسرة حقيقةً، بل يبدو امتدادها وكأنه قادم من صورة خيالية على نفس جانب الجسم.

تلميح: تذكر موقع الجسم بالنسبة للبؤرة في هذه الحالة.

التصنيف: مفهوم جوهري | المستوى: متوسط

كيف يمكن إيجاد طول الصورة (h_i) إذا عُلم بعدها (d_i) وطول الجسم (h_o) وبعده (d_o)؟

الإجابة: باستخدام العلاقة المشتقة من معادلة التكبير: h_i = (-d_i * h_o) / d_o

الشرح: هذه صيغة عملية تُستخدم لحساب طول الصورة مباشرة عند معرفة المسافات وطول الجسم، وهي مشتقة من قانون التكبير m = -d_i/d_o = h_i/h_o.

تلميح: ابدأ من معادلة التكبير الأساسية وأعد ترتيب المتغيرات.

التصنيف: صيغة/خطوات | المستوى: صعب

في العدسة المحدبة، ماذا يحدث عندما يوضع الجسم عند بؤرتها (F)؟

الإجابة: تتكسر الأشعة في حزمة متوازية ولا تتكون صورة.

الشرح: الأشعة الصادرة من البؤرة تخرج من العدسة موازية للمحور الرئيسي، وبالتالي لا تتقاطع لتشكل صورة حقيقية أو يبدو امتدادها متقاطعاً لتشكل صورة خيالية.

تلميح: تذكر مسار الأشعة المنكسرة عندما ينطلق الشعاع من نقطة بؤرية.

التصنيف: مفهوم جوهري | المستوى: متوسط

ما الفرق بين الصورة الحقيقية والصورة الخيالية المتكونة بواسطة العدسة المحدبة من حيث الموقع والاتجاه؟

الإجابة: الصورة الحقيقية: تتكون على الجانب المعاكس للعدسة من الجسم، وعادة تكون مقلوبة. الصورة الخيالية: تظهر على نفس جانب العدسة الذي يوجد فيه الجسم، وتكون معتدلة.

الشرح: يعتمد نوع وموقع الصورة على بعد الجسم عن العدسة بالنسبة للبعد البؤري. الصور الحقيقية يمكن استقبالها على حاجب، بينما الخيالية يراها المشاهد فقط.

تلميح: قارن بين حالتي تكون الصورة: عندما يكون الجسم خارج البعد البؤري وعندما يكون داخله.

التصنيف: فرق بين مفهومين | المستوى: متوسط