مناقشة ايجاد البعد البؤري بطريقه الرسم البياني
تعتمد طريقة الرسم البياني لإيجاد البعد البؤري للعدسة على العلاقة التالية بين المسافة بين الجسم والعدسة (u) والمسافة بين العدسة والصورة (v):
<!----><!---->1/u + 1/v = 1/f
<!---->
<!---->
حيث f هو البعد البؤري للعدسة.
لإيجاد البعد البؤري للعدسة باستخدام طريقة الرسم البياني، نقوم بإجراء التجربة التالية:
- نضع العدسة على منضدة مستوية ونثبتها في مكانها.
- نضع جسمًا صغيرًا على مسافة كبيرة من العدسة (على سبيل المثال، يمكن وضعه على بعد عدة أمتار).
- نضع شاشة على مسافة قريبة من العدسة (على سبيل المثال، يمكن وضعها على بعد عدة سنتيمترات).
- نحرك العدسة حتى نحصل على صورة واضحة للجسم على الشاشة.
- نقوم بقياس المسافة بين الجسم والعدسة (u) والمسافة بين العدسة والصورة (v).
- نكرّر الخطوات السابقة عدة مرات، مع تغيير المسافة بين الجسم والعدسة.
بعد ذلك، نقوم برسم منحنى يوضح العلاقة بين 1/u و1/v. نقطة تقاطع هذا المنحنى مع المحور السيني تعطي قيمة f، أي البعد البؤري للعدسة.
مزايا طريقة الرسم البياني
تتمتع طريقة الرسم البياني بعدة مزايا، منها:
- أنها طريقة بسيطة وغير مكلفة.
- أنها دقيقة، حيث تعتمد على قانون صانعي العدسات.
- يمكن استخدامها لقياس البعد البؤري لعدسات مختلفة الأشكال والأنواع.
عيوب طريقة الرسم البياني
تتمتع طريقة الرسم البياني بعيب واحد، وهو أنها تتطلب إجراء التجربة عدة مرات للحصول على دقة عالية في القياس.
خطوات إجراء التجربة باستخدام طريقة الرسم البياني
فيما يلي خطوات إجراء التجربة باستخدام طريقة الرسم البياني لإيجاد البعد البؤري للعدسة:
-
نجهز الأدوات اللازمة، وهي:
- عدسة محدبة أو مقعرة.
- جسم صغير، مثل قلم رصاص أو مسمار.
- شاشة.
- شريط قياس.
-
نضع العدسة على منضدة مستوية ونثبتها في مكانها.
-
نضع الجسم على مسافة كبيرة من العدسة (على سبيل المثال، يمكن وضعه على بعد عدة أمتار).
-
نضع الشاشة على مسافة قريبة من العدسة (على سبيل المثال، يمكن وضعها على بعد عدة سنتيمترات).
-
نحرك العدسة حتى نحصل على صورة واضحة للجسم على الشاشة.
-
نقوم بقياس المسافة بين الجسم والعدسة (u) والمسافة بين العدسة والصورة (v).
-
نسجل هذه البيانات في جدول.
-
نكرّر الخطوات السابقة عدة مرات، مع تغيير المسافة بين الجسم والعدسة.
-
نقوم برسم منحنى يوضح العلاقة بين 1/u و1/v.
-
نلاحظ أن نقطة تقاطع هذا المنحنى مع المحور السيني تعطي قيمة f، أي البعد البؤري للعدسة.
مثال على إجراء التجربة
لنفترض أننا نريد إيجاد البعد البؤري لعدسة محدبة. نقوم بإجراء التجربة كما هو موضح أعلاه، ونحصل على البيانات التالية:
نقوم برسم منحنى يوضح العلاقة بين 1/u و1/v، كما هو موضح في الشكل التالي:
منحنى يوضح العلاقة بين 1/u و1/v
<!----><!---->
<!----><!----><!----><!----><!----><!----><!----><!---->
نلاحظ أن نقطة تقاطع هذا المنحنى مع المحور السيني تعطي قيمة f = 50 cm، أي أن البعد البؤري للعدسة هو 50 cm.
خاتمة
تعد طريقة الرسم البياني طريقة دقيقة وغير مكلفة لإيجاد البعد البؤري للعدسة. يمكن استخدامها لقياس البعد البؤري لعدسات مختلفة الأشكال والأنواع.