نسخة الفيديو النصية
أي الأشكال الآتية يوضح ما يحدث عند مرور أشعة ضوئية متوازية عبر عدسة مقعرة رقيقة؟ (أ) أم (ب) أم (ج) أم (د) أم (هـ).
المطلوب منا في هذا السؤال التعرف على تأثير العدسات المقعرة على الأشعة الضوئية المتوازية. قبل أن نجيب عن هذا السؤال، سيكون من المفيد أن نلخص ما نعرفه حول العدسات المقعرة. تبدو العدسة المقعرة على هذا الشكل. عند وصول الضوء إلى العدسة، تغير العدسة مساره. عند وصول أشعة ضوئية متوازية إلى عدسة مقعرة، تتسبب العدسة في تباعدها. وبمجرد مرورها عبر العدسة، تصبح غير متوازية. وتزداد المسافة بين كل شعاع والآخر كلما زاد بعد الضوء عن العدسة.
عندما تتباعد الأشعة الضوئية بعضها عن بعض، نقول إنها تتفرق. نظرًا لأن العدسة المقعرة تتسبب في تفرق الأشعة الضوئية، فإنها تسمى أحيانًا عدسة مفرقة. إذا نظرنا إلى الأشعة الضوئية المتفرقة هذه، فسنلاحظ شيئًا مثيرًا للاهتمام. إذا تتبعنا كل شعاع من هذه الأشعة إلى الخلف، متجاهلين العدسة، فسيبدو كما لو أن الأشعة كلها تأتي من نقطة واحدة. نسمي هذه النقطة البؤرة. لاحظ أن الأشعة الضوئية الفعلية لا تمر كلها فعليًّا عبر هذه النقطة. يظهر فقط أنها تأتي من هذه النقطة بسبب الطريقة التي تفرق بها العدسة الأشعة.
يلخص هذا الشكل أهم النقاط التي علينا تذكرها حول العدسات المقعرة. العدسات المقعرة تفرق الأشعة الضوئية المتوازية. عندما يحدث هذا، يظهر أن الأشعة الضوئية تأتي من نقطة خلف العدسة، تسمى البؤرة.
بوضع هذا في الاعتبار، نصبح جاهزين لتناول هذا السؤال. دعونا نبدأ بالخيار (هـ). في هذا الشكل، يبدو أن العدسة ليس لها تأثير على الإطلاق. إذ تكون الأشعة الضوئية متوازية قبل دخولها العدسة، وتظل متوازية بعد مرورها عبرها. هذا هو المسار نفسه الذي كانت الأشعة الضوئية ستسلكه لو أن العدسة غير موجودة. إذن، الخيار (هـ) لا يمكن أن يكون الخيار الصحيح.
الآن، لنلق نظرة على الخيارين (ج) و(د). يوضح الخيار (ج) أن الأشعة الضوئية كلها تنكسر لأسفل بالمقدار نفسه، ويوضح الخيار (د) أن الأشعة الضوئية كلها تنكسر لأعلى بالمقدار نفسه. على الرغم من أن الأشعة الضوئية غيرت اتجاهها، فإنها ظلت متوازية بعد مرورها عبر العدسة؛ لأن كل شعاع غير اتجاهه بالمقدار نفسه. وهذا يعني أنها بالتأكيد لا تتفرق على النحو الذي نتوقعه عند مرورها عبر عدسة مقعرة. إذن، هاتان الإجابتان لا يمكن أن تكونا صحيحتين.
الآن، دعونا نفكر في الخيار (ب). للوهلة الأولى، يبدو أنه خيار صحيح. إذا نظرنا هنا، يمكننا أن نلاحظ أن الأشعة تتباعد بعد تجمعها عند نقطة. لكن الخيار (ب) ليس الإجابة الصحيحة. لفهم السبب، علينا أن نتناول ما يحدث على سطح العدسة. إذا نظرنا إلى هذا الجزء من الشكل، فسنلاحظ أن العدسة في الواقع تتسبب في اقتراب الأشعة الضوئية بعضها من بعض لا في تباعدها. إذن، هذه الأشعة تلتقي عند هذه النقطة أمام العدسة. لكن العدسات المقعرة لا تقوم بهذا. العدسات المقعرة تتسبب في تباعد الأشعة؛ لذا، فإنها تظهر كما لو أنها تأتي من نقطة خلف العدسة. إذن الخيار (ب) ليس صحيحًا.
هكذا يتبقى لدينا الخيار (أ). يوضح الخيار (أ) تباعد الأشعة الضوئية بعد مرورها عبر العدسة. وإذا تتبعنا هذه الأشعة إلى الخلف، فستبدو كما لو أنها أتت من نقطة خلف العدسة. هذا بالضبط هو ما نتوقع أن نراه عند مرور أشعة ضوئية متوازية عبر عدسة مقعرة. إذن الخيار (أ) هو الإجابة الصحيحة.
