نسخة الفيديو النصية
كم بؤرة للعدسة المحدبة؟
يطلب منا هذا السؤال أن ندرس عدسة محدبة، ونحدد عدد بؤرها. أولًا، سيكون من المفيد أن نتذكر المقصود بالعدسة المحدبة، ثم يمكننا تحديد عدد بؤرها.
دعونا نبدأ بالنظر إلى شكل العدسة المحدبة من الجانب. يمكن تكوين هذا الشكل عن طريق تداخل دائرتين. والتداخل الذي نراه هنا هو نفسه شكل العدسة المحدبة. للعدسة المحدبة جانبان منحنيان عند الحافتين، أي الجزأين العلوي والسفلي من هذا المقطع العرضي، ويمثلان الجزء الأقل سمكًا من العدسة، بينما يوجد الجزء الأكثر سمكًا في منتصف العدسة. لاحظ أن العدسات المحدبة متماثلة. وذلك التماثل لأنه يمكن تقسيمها على طول المحور الأفقي أو المحور الرأسي. وفي كلتا الحالتين، يكون لنصفي العدسة على كلا جانبي خط التقسيم الشكل نفسه، ولكن، في اتجاهين متعاكسين.
بالعودة إلى شكل الدائرتين المتداخلتين الذي نراه مفيدًا في إيجاد مركزي تكور العدسة المحدبة، تذكر أن مركز التكور هو النقطة التي تقع على المسافة نفسها من جميع النقاط التي تقع على حافة إحدى الدائرتين اللتين تكونان شكل العدسة. وفي الدوائر يقع مركز التكور عند المركز تمامًا. وإذا وصلنا مركز التكور بأي نقطة على حافة الدائرة، سنحصل على ما يسمى بنصف قطر التكور. وإذا وصلنا بين مركزي التكور بخط، سنحصل على خط يسمى المحور الأصلي. والمحور الأصلي هو الخط الذي يمر بمركز العدسة.
من بين خواص العدسات المحدبة أنه إذا مر شعاع ضوء عبر مركز العدسة، فإنه سيمر عبر العدسة في خط مستقيم دون أن يغير اتجاهه. أما إذا سقط شعاع ضوء على أي نقطة أخرى من العدسة المحدبة، فإنه سيغير هذا الشعاع اتجاهه أثناء مروره عبرها.
وبما أن هذا السؤال يسألنا عن بؤر العدسات المحدبة، دعونا نسترجع ما نعرفه عما تعنيه البؤر. البؤر جمع بؤرة. ونعلم أنه إذا مر شعاع ضوء عبر مركز العدسة، فإن اتجاهه لن يتغير. ويشمل ذلك أشعة الضوء التي تنطبق على المحور الأصلي. ولكن، ماذا عن أشعة الضوء التي تمر عبر العدسة موازية للمحور الأصلي ولكنها لا تنطبق عليه؟ في هذه الحالة، ستتركز جميع أشعة الضوء التي تسقط على العدسة موازية للمحور الأصلي، وتتجمع عند نقطة واحدة على الجانب الآخر من العدسة. وهذه النقطة التي تتجمع عندها أشعة الضوء تسمى «البؤرة».
بعد أن عرفنا الآن المقصود بالبؤرة، دعونا نعد إلى شكل العدسة المحدبة ونحاول الإجابة عن هذا السؤال. رأينا ما يحدث عندما تسقط أشعة الضوء على أحد جانبي العدسة وتتجمع عند البؤرة. ولكن ماذا يحدث إذا سقطت أشعة الضوء على الجانب الآخر من العدسة؟
بما أن العدسات المحدبة متماثلة حول المحور الرأسي، فإننا نتوقع أن تتجمع أشعة الضوء عند بؤرة أخرى تقع على الجانب الآخر من العدسة، وتبعد عنها بمقدار المسافة نفسها التي وجدنا عندها البؤرة الأولى. وهذا تحديدًا ما نراه هنا. وهذا يعني أن لكل عدسة محدبة بؤرتين، وتقع كل بؤرة على أحد جانبي العدسة. إذن: الإجابة الصحيحة هي بؤرتان.
