در تهيه فصلهای اول ٬ دوم و سوم از شبکه اموزشی رشد استفاده شده است . 

فیزیک - فهرست مطالب این صفحه

- فصل اول - انرژی

- فصل دوم - دما و گرما

- فصل سوم - الکتریسیته

- فصل چهارم - بازتاب نور

      نکات مهم آینه ها

     تست های کنکور بازتاب نور

- فصل پنجم - شکست نور

     نکات مهم شکست نور

     تست های کنکور شکست نور

فصل اول

انرژی انرژی و شما انرژی جنبشی  پایستگی انرژی انرژی پتانسیل                                        همه ی موجودهای زنده و غیرزنده برای حرکت به انرژی نیاز دارند. انسان برای فعالیت های روزانه، اتومبیل برای حرکت، بخاری برای گرم کردن، لامپ برای روشن شدن، تلویزیون، رادیو، کامپیوتر، و . . . به انرژی نیاز دارند. در این فصل می خواهیم در باره ی انرژی، چگونگی مصرف ومنبع های انرژی صحبت کنیم    چهار-   انرژی و شما      بدن هر نوجوان فعال و در حال رشد، روزانه به طور متوسط حدود 12000  کیلوژول انرژيِ نیازدارد                    بدن انسان، انرژی مورد نیاز برای انجام فعالیت های روزانه ی خود را از طریق خوردن مواد غذایی به دست می آورد. این مواد غذایی، شبیه سوخت های ماشین ها، دارای انرژی شیمیایی هستند و برای آزاد شدن این انرژی لازم است درآن ها تغییرات شیمیایی صورت پذیرد          مواد غذایی که ما مصرف می کنیم و سوخت هایی که ماشین ها مورد استفاده قرار می دهند، دارای انرژی معینی هستند. انرژی موجود در آن ها را با یکای کیلوژول بر گرم و با نماد kj/g  بیان می کنند. به عنوان مثال، وقتی  می گوییم انرژی شیمیای پنیر تازه  5/4 kj/g   است، یعنی در هر گرم از این ماده  5/4 kj انرژی وجود دارد. جدول زیر انرژی شیمیایی موجود در برخی غذاها و سوخت های معمولی را نشان می دهد         بدن انسان براي انجام فعاليت هاي داخلي و همچنين انجام فعاليت هاي روزانه، انرژي شيميايي حاصل از ماده هاي غذايي را مصرف مي كند. مقدار انرژي كه بدن مصرف مي كند به مدت زمان انجام فعاليت ها بستگي دارد. هر چه مدت زمان انجام يك فعاليت بيش تر باشد، انرژي بيش تري در آن فعاليت به مصرف  مي رسد براي بيان مقدار انرژي مصرف شده از كميتي به نام  آهنگ مصرف انرژي  استفاده مي شود، طبق تعريف، مقدار انرژي كه در يك مدت زمان معين به عنوان مثال يك دقيقه در جدول زير مصرف مي شود،  آهنگ مصرف انرژي  مي گويند. آهنگ مصرف انرژي را توان مصرفي مي نامند و يكاي آن kj/min  است . به عنوان مثال وقتي مي گوييم آهنگ مصرف انرژي درورزش تنيس 5/26 kj/min  است ، يعني در هر دقيقه ،  5/26 kjانرژي براي انجام اين فعاليت در بدن ما مصرف مي شود. جدول زيرآهنگ مصرف انرژي برخي از فعاليت هاي روزانه ی ما را نشان می دهد                یک-انرژي جنبشي             انرژي اي كه هر جسم، صرفاٌ به علت حركتش دارد را انرژي جنبشي آن جسم مي نامند      انرژي جنبشي جسمي به جرم  كه با سرعت  حركت ميكند، از حاصل ضرب نصف جرم آن جسم در مجذور سرعتش به دست مي آيد رابطه هر چه جرم جسم و يا سرعت آن بيش تر باشد، انرژي جنبشي آن بيش تر است  در اين رابطه، جرم  بر حسب كيلوگرم  ، سرعت  ، بر حسب متر بر ثانيه     و انرژي جنبشي  بر حسب ژول است. مطابق اين      دو-قانون پايستگي انرژي             انرژي ممكن است از صورتي به صورت هاي ديگر تبديل شود. در لامپ، انرژي الكتريكي به انرژي نوراني و گرما تبديل  مي شود. وقتي غذا مي خوريم، انرژي موجود در غذا به صورت انرژي شيميايي در بدن ما ذخيره مي شود. در پياده روي، ا نرژي شيميايي ذخيره شده در بدن به انرژي جنبشي تبديل مي شود. هنگامي كه فنري را مي فشاريم، انرژي شيميايي ذخيره شده در بدن به صورت انرژي پتانسيل در فنر ذخيره مي شود، زماني كه يك ورزش كار توپي را مي زند، انرژي شيميايي موجود در بدن وي به انرژي جنبشي تبديل مي شود و پس از توقف توپ، انرژي جنبشي آن به انرژي دروني توپ و زمين تبديل مي شود   هرگاه يك توپ به توپ ديگري برخورد كند، انرژي جنبشي توپ اول (با صرف نظر از اصطكاك بين توپ ها و زمين)، به انرژي جنبشي توپ دوم تبديل مي شود                 هنگام حركت يك اتومبيل، انرژي شيميايي موجود در سوخت اتومبيل به انرژي جنبشي و گرما تبديل مي شود                   همه ي اين مثال ها نشان مي دهند كه انرژي، خودبه خود به وجود نمي آيد و هيچ گاه از بين نمي رود. بنابراين انرژي يك جسم هيچ گاه از بين نمي رود و خودبه خود نيز به وجود نمي آيد و همواره پايسته (ثابت) مي ماند، مگر اين كه مقداري از آن را به جسم ديگري بدهد و يا اينكه از يك جسم ديگر انرژي دريافت كند اين مطلب، بيان قانون پايستگي انرژي است. در كاربرد قانون پايستگي انرژي بايد به اين نكته توجه كنيم كه مقدار انرژي همواره پايسته (ثابت) مي ماند اما ممكن است از يك نوع به نوع ديگر تبديل شود            سه-انرژي پتانسيل گرانشي       انرژي كه يك جسم صرفاٌ به علت ارتفاعش از سطح زمين دارد، انرژي پتانسيل گرانشي ناميده مي شود. هنگامي كه توپي بر اثر ضربه اي از تپّه بالا مي رود سرعت آن به تدريج كاهش مي يابد تا در نهايت متوقف شود و پس از لحظه اي توقف به طرف پايين بر مي گردد               در ابتدا كه توپ از نقطه ي   شروع به حركت مي كند داراي انرژي جنبشي است. با صرف نظر از اصطكاك وقتي توپ به نقطه ي   مي رسد، اين انرژي جنبشي به انرژي پتانسيل گرانشي تدبيل مي شود و هنگام بازگشت،انرژي پتانسيل گرانشي به انرژي جنبشي توپ تبديل مي شود. اگر اصطكاك نيز در نظر گرفته شود، بخشي از انرژي در اثر اصطكاك به انرژي دروني توپ و سطح زمين تبديل مي شود                   انرژي پتانسيل گرانشي  جسمي به جرم  كه در ارتفاع از سطح زمين قرار دارد، از رابطه زير به دست مي آيد   در اين رابطه،  شتاب گرانشي زمين  ناميده مي شود و مقدار آن برابر   است كه براي راحتي در محاسبه، مي توان مقدار آن را به طور تقريبي   در نظر گرفت. يكاي انرژي پتانسيل گرانشي در ، ژول  است         بازگشت به بالای صفحه

Jamshid Mokhtari physics web site

                                        گرما

گرما و روش‌هاي گرماسنجي

در زندگي روزمره از واژه‌هايي مانند گرم،‌سرد، گرم‌تر، سردتر، داغ، ولرم و‌ خنك استفاده مي‌كنيم‌. همه‌ي اين واژه‌ها به موضوع مورد بحث اين فصل ما مربوط مي‌شوند كه به بررسي آن مي‌پردازيم‌

 دما

   دما معياري است كه ميزان گرمي و سردي جسم‌ها را مشخص مي‌كند‌
يك روش تقريبي براي تعيين دماي يك جسم،‌استفاده از حسّ لامسه است‌. اين ساده‌ترين نوع دماسنجي است ولي با خطاي زيادي مواجه مي‌شويم‌ 

اساس كار دماسنج‌هاي جيوه‌اي و الكلي،‌ انبساط مايع‌ها است‌. اگر ظرف آبي را روي شعله قرار دهيم‌، انبساط آب را مي‌توانيم مشاهده كنيم‌

ساختمان دماسنج جيوه‌اي يا الكلي

مدرّج ساختن دماسنج

رايج‌ترين نحوه ي انتخاب اندازه‌ي دماي مربوط به هر ارتفاع از ستون مايع، نحوه‌ي انتخابي است كه به درجه‌بندي سلسيوس يا سانتي‌گراد  معروف است‌.  در اين درجه‌بندي،‌ابتدا دماسنج را درون مقداري يخ خرد شده‌ي در حال ذوب قرار مي‌دهيم، به صورتي كه مخزن دماسنج به طور كامل  داخل يخ باشد‌. هنگامي كه سطح جيوه در لوله‌ي باريك در محلي ثابت شده آن را علامت مي‌زنيم و عدد صفر را براي آن در نظر مي‌گيريم‌ سپس دماسنج را بالاي سطح آب خالص در حال جوش به صورتي مي‌گذاريم كه مخزن دماسنج در تماس كامل با بخار باشد‌ وقتي سطح جيوه در بالاترين ارتفاع قرار گرفت، آن را علامت مي‌زنيم و عدد صد را براي آن در نظر مي‌گيريم‌

اينك بين صفر و صد را به صد قسمت مساوي تقسيم مي‌كنيم و هر قسمت را يك درجه‌ي سلسيوس مي‌ناميم‌. اين درجه‌بندي را به زير صفر و بالاي صد نيز ادامه مي‌دهيم‌. دماي هر جسم بر حسب درجه سلسيوس را با نماد  نشان مي‌دهيم‌

نحوه‌ي استفاده از دماسنج


براي اندازه ‌‌گيري دماي هر جسم توسط دماسنج، آن را به صورتي در تماس با جسم قرار مي‌دهيم كه تمام مخزن دماسنج با جسم موردنظر در تماس باشد‌. آن گاه مدتي صبر مي‌كنيم تا ارتفاع مايع داخل لوله ثابت شود‌. در اين وضعيت‌، عددي كه دماسنج نشان مي‌دهد‌، دماي جسم است‌. به عنوان مثال‌، دماي بدن يك انسان را مي‌توان با استفاده از يك دماسنج پزشكي تعيين كرد‌

براي اندازه‌ گيري دماي هوا، ‌دماسنج را در محلي نصب مي‌كنيم و از روي آن مي‌توان دماي هوا را در هر لحظه تعيين كرد‌

گستره‌ي سنجش دما در دماسنج‌هاي الكلي و جيوه‌اي
حد پايين دما حدود   است‌. اما حد بالاي آن را نمي‌توان تعيين كرد‌. به عنوان مثال دماي درون داغ‌ترين ستاره‌ها حدود   است‌

                        باز گشت به فهرست بالای صفحه

اين دماسنج،‌از يك لوله‌ي شيشه‌اي باريك سربسته كه هواي آن تخليه شده است، تشكيل شده است و مخزن آن پر از جيوه (يا الكل) است‌. وقتي دماسنج در تماس با جسمي قرار مي‌گيرد، در صورتي كه دماي آن جسم از دماي جيوه‌‌ي (يا الكل) داخل مخزن بيش‌تر باشد، دماي مايع درون مخزن بالا مي‌رود و در نتيجه حجم مايع نيز بيش‌تر مي‌شود‌. بنابراين مايع در لوله بالا مي‌رود‌. هر چه ارتفاع مايع داخل لوله بيش‌تر باشد، دماي جسم بيش‌تر است‌ 

 وب سايت کنکور مهندس جمشيد مختاری

تلفن  ۰۹۱۳۳۳۲۶۱۷۴           

آینه

بازتاب نور

روي يك مقواي ضخيم نقاله‌اي رسم مي كنيم  و آن را عمود بر سطح يك آينه كه روي يك ميز افقي قرار دارد مي گذاريم . باريكه‌ي نور را با زاويه‌ي تابش معين روي سطح آينه مي تابانيم. مشاهده مي كنيم زاويه‌ي بازتاب با زاويه‌ي تابش مساوي است. اگر اين عمل را براي زاويه ي معين ديگري نيز انجام دهيم ، به همين نتيجه مي‌رسيم

قانون‌هاي بازتاب

آزمايش نشان مي دهد

الف-  پرتو تابش، پرتو بازتاب و خط عمود بر سطح آينه در نقطه‌ي تابش، هر سه در يك صفحه‌اند

ب- زاويه ي تابش و زاويه ي بازتاب با هم برابرند  

                            آینه‌ها

قوانین بازتاب در آینه‌ها

1. پرتو تابش ، پرتو بازتاب و خط عمود بر سطح آینه در نقطه تابش ، هر سه در یک صفحه‌اند.
2. زاویه تابش (i) و زاویه بازتاب (r) همواره با هم برابرند. (i=r)
3. زاویه تابش و زاویه بازتاب همواره نسبت به خط عمود بر سطح آینه سنجیده می‌شود. نه نسبت به سطح خود آینه.

جسم و تصویر در آینه

تصویر حقیقی

پرتوهای تابش و بازتابشی که از سطح آینه به چشم می‌رسند، پرتوهای حقیقی می‌گویند. تصویر حاصل از پرتوهای بازتابی حقیقی را تصویر حقیقی می‌گویند که می‌توان آنرا روی پرده تشکیل داد و یا از آن عکسبرداری کرد.

تصویر مجازی

اگر پرتوهای بازتابی از سطح آینه واگرا باشند، همدیگر را قطع نخواهد کرد مگر اینکه آنها را به صورت پرتوهای مجازی در پشت آینه امتداد دهیم تصویر حاصل از پرتوهای بازتابی حقیقی را تصویر حقیقی می‌گویند که می‌توان آن را روی پرده تشکیل داد یا از آن عکسبرداری کرد.

جسم مجازی

اگر پرتوهای بازتابی از سطح آینه واگرا باشند، همدیگر را قطع نخواهند کرد مگر اینکه آنها را به صورت پرتوهای مجازی در پشت آینه امتداد دهیم تصویر حاصل از این پرتوها تصویری مجازی خواهند بود که در پشت آینه تشکیل می‌شود و نمی‌توان آنرا روی پرده تشکیل داد.

جسم مجازی

اگر در مقابل پرتوهای بازتابی یک دستگاه نوری که تصویر حقیقی می‌دهد، دستگاه دیگری قرار دهیم، طوری که پرتوهای حقیقی مجبور باشند قبل از رسیدن به هم و تشکیل تصویر از دستگاه دوم عبور کنند، تصویر حقیقی بعنوان جسم مجازی برای دستگاه دوم عمل می‌کند.

• از جسم حقیقی همواره پرتوهای واگرار به آینه یا عدسی می‌تابد. پس زمانی که گفته می‌شود پرتوهای همگرار به آینه یا عدسی برخورد کردند. منظور این است که جسم مجازی است.

انواع آینه

آینه تخت

سطحی است صاف و صیقلی و مسطح که بازتاب نور نه روی آن منظم است.

ویژگیهای تصویر در آینه تخت

1. طول تصویر= طول جسم
2. فاصله تصویر تا آینه= فاصله جسم تا آینه
3. تصویر مجازی
4. تصویر مستقیم دارای وارونی جانبی

جابجایی جسم و آینه

• نکته 1: اگر جسم به اندازه l به آینه نزدیک یا از ان دور شود، تصویر به اندازه l به آینه نزدیک یا از آن دور می‌شود. به همین ترتیب اگر جسم با سرعت v به اینه نزدیک یا دور شود ، تصویر نیز با سرعت V به آینه نزدیک یا از آن دور می‌شود در این حالت سرعت تصویر نسبت به جسم 2V خواهد بود.
  
  
• نکته 2: اگر آینه به اندازه d به جسم نزدیک یا از آن دور شود، صویر به اندازه 2d به جسم نزدیک یا از آن دور می‌شود. به همین ترتیب اگر آینه با سرعت V نسبت به جسم تغییر مکان یابد ، تصویر با سرعت 2V نسبت به جسم جابجا می‌شود.
  
  

نکته 3: اگر جسم در راستای عمود بر سطح آینه حرکت نکند ، بلکه در امتداد حرکت ان با آینه زاویه θ بسازد ، سرعت حرکت جسم نسبت آینه برابر Vsinθ خواهد بود که V سرعت جسم است.

• مثال1) جسمی با سرعت 1V به آینه تخت نزدیک می‌شود، آینه نیز با سرعت 2V به سمت جسم حرکت می‌کند. تعیین کنید

1-1- سرعت جابجایی تصویر نسبت به جسم

2-1- سرعت جابجایی تصویر نسبت به آینه

3-1- سرعت جابجایی تصویر نسبت به مکان اولیه اش.

1-1) چون جسم و آینه به هم نزدیک می‌شوند پس برای سهوت محاسبه می‌توان فرض کرد که اینه با سرعت V₂+V₁ به سجم نزدیک می‌شود. چون در اینه تخت باید فاصله تصویر تا آینه برابر فاصله جسم تا اینه باشد ، پس تصویر با سرعت V₂+V₁)×2) به جسم نزدیک می‌شود (نکته 2)


2-1) در این حالت آینه را ساکن فرض می‌کنیم در حالتیکه جسم با سرعت V₂+V₁ به آن نزدیک می‌شود به دلیل تقارن بین جسم و تصویر ، تصویر هم با سرعت V₂+V₁ به آینه نزدیک خواهد شد. (نکته1)


3-1-) جابجایی جسم با سرعت V₁ باعث جابجایی تصویر با همان سرعت خواهد شد و جابجایی آینه با سرعت V₂ باعث جابجایی تصویر با سرعت دو برابر می‌شود پس تصویر نسبت به محل اولیه‌اش با سرعت 2V₂+V₁ جابجا می‌شود. (نکته2,1)


مثال 2) جسمی با سرعت 4 متر بر ثانیه در امتدادی که با خط عمود بر اینه تختی زاویه 60 درجه می‌سازد ، از اینه دور می‌شود. این جسم با چه سرعتی از تصویرش دور می‌شود؟

دوران آینه

مثال3) یک پرتو نوری طوری به آینه تخت می‌تابد که با سطح زاویه 30 درجه می‌سازد. اگر اینه به اندازه 15 درجه حول خطی در صفحه‌اش دوران کند، زاویه بین پرتو تابش و بازتابش چقدر خواهد بود؟

پاسخ: زاویه تابش ˚60=30-90 است پس زاویه بین پرتو تابش و بازتاب ˚120 می‌باشد. دوران 15 درجه‌ای آینه پرتو بازتاب را به اندازه 30 درجه دوران می‌دهد. لذا این مقدار به اندازه اولیه بین دو پرتو اضافه می‌گردد. (نکته4)

مثال 4) چهار وجه داخلی یک مکعب آینه می‌باشد. کره کوچکی را در مرکز مکعب قرار می‌دهیم چند تصویر از این کره خواهیم داشت.

پاسخ چون حداقل دو وجه از چهار وجه انتخابی موازی خواهند بود (0=α) پس بینهای تصویر خواهیم داشت.

میدان دید آینه تخت

برای بدست آوردن میدان دید ، پرتوهایی را از چشم به لبه‌های آینه وصل کرده و تصویر چشم را در پشت آینه بدست می‌آوریم. امتداد پرتوهای مجازی در جلوی آینه محدود کننده میدان دید آن می‌باشند.

مثال 5) آینه تختی به طول 50 سانتیمتر روی دیوار نصب شده است. شخص درفاصله 1 متری از اینه و 4 متری از دیوار ایستاده است میدان دید آینه در چقدر است؟

پاسخ: آینه کروی: آینه کروی قسمت کوچکی از سطح یک کره تو خالی است که یک طرف آن نقروه اندود شده باشد.

انواع اینه کروی:

1. آینه مقعر(کاو) سطح داخلی بازتاب کننده است.
2. آینه محدب (کوژ): در این آینه سطح خارجی بازتاب کننده است.
   
   

آینه‌های کروی مشخصاتی چون محور اصلی ، مرکز C ، راسS و کانون F و یا شعاع (r) معرفی می‌شوند که (r=2f)

تصویر در اینه مقعر

در آینه مقعر با تغییر محل جسم ، علاوه بر تغییر محل تصویر ، ویژگیهای آن نیز عوض می‌شود.

مثال 6) آینه‌ای تصویری حقیقی و بزرگتر ، از یک جسم تشکیل داده است که نسبت به جسم مستقیم است. نوع آینه و جسم کدام است؟

پاسخ: با توجه به نکته 7 چون تصویر حقیقی و مستقیم است، پس جسم مجازی می‌باشد و چون تصویر بزرگتر از جسم است پس آینه مزبور ، محدب بوده ایت. پس گزینه ج صحیح است.
در فرمول آینه‌ها p: فاصله جسم تا آینه q: فاصله تصویر تا آینه f: فاصله کانونی آینه 1/p+1/q=1/f

از ترکیب روابط فوق داریم: |f=δp/│γ±1│=q/│γ±1 که علامت منفی برای تصویر مجازی می‌باشد.

• اگر فاصله جسم از تصویر d باشد، کانون آینه از رابطه زیر به دست می‌آید.

• اگر فاصله جسم از کانون a و فاصله تصویر از کانون a باشد ، aa=f2 خواهد بود کخ به فرمول نیوتن مشهور است و همچنین داریم:

مثال 7) جسمی در فاصله 12 سانتی متری از آینه مقعری به شعاع 20 سانتی متر قرار دارد. محل تصویر و بزرگنمایی آینه کدام است؟

پاسخ: گزینه الف)

مثال 8) جسمی مقابل آینه مقعری قرار می‌گیرد و تصویری حقیقی و دو برابر از آن حاصل می‌شود. جسم را 6 سانتی متر جابجا می‌کنیم، در این حالت تصویر به بینهایت می‌رود. شعاع آینه چقدر است؟

پاسخ: وقتی با جابجایی 6 سانتیمتری جسم ، تصویر به بینهایت می‌رود، یعنی جسم در کانون قرار می‌گیرد، پس نتیجه می‌گیریم که فاصله جسم تا کانون ، 6 سانتیمتر بوده است. از فرمول نیوتن داریم: γ=f/a→f=γa
2=طول جسم/طول تصویر= γ

گزینه (د) صحیح است.

مثال 9) از یک جسم که در فاصله 10 سانتیمتری یک آینه کروی قرار دارد، تصویری حقیقی ، مستقیم و سه برابر تشکیل شده است. نوع آینه و شعاع آن کدام است؟

پاسخ:تصویر حقیقی و مستقیم ، نشاندهنده جسم مجازی است (نکته 7) و چون بزرگتر است پس آینه محدب بوده است.

مثال 10) در یک آینه محدب فاصله جسم از تصویرش 30 و طول تصویر نصف طول جسم است. فاصله کانونی آینه برابر است بت:

پاسخ:

 نکات

نکات مهم در آينه ها

نکته ۱ -در آينه تخت اگر جسم به اندازه d به آينه نزديک شود ، تصوير نيز به اندازه d  به آينه نزديک می شود ، پس تصوير به اندازه 2d به جسم نزديک می شود .

نکته ۲ - در آينه تخت اگر آينه به اندازه d به جسم نزديک شود ، تصوير آن به اندازه 2d جابجا می شود .

نکته ۳ - در آينه تخت اگر جسم به اندازه d به آينه نزديک شود و در همين حال آينه نيز به اندازه D به جسم نزديک شود ، تصوير به اندازه d+2D جابجا خوهد شد و يا به اندازه 2d+2D به جسم نزديک می شود .

نکته ۴ - در آينه ها هميشه زاويه تابش با زاويه بازتابش برابرند .

نکته ۵ - در آينه تخت اگر پرتو تابش به اندازه θ تغيير کند پرتو باز تابش نيز به اندازه θ تغيير وضعيت می دهد .

نکته ۶ - در آينه نخت اگر آينه را حول محوری که مماس بر آينه است به اندازه θ دوران دهيم ، پرتو باز تابش به اندازه 2θ  تغيير وضعيت می دهد .

نکته ۷ - در آينه تخت اگر آينه را حول محوری که عمود بر آينه است به اندازه θ دوران دهيم  تاثيری بر روی پرتو باز تابش نمی گذارد .

نکته ۸ -اگر چشمه نور بسيار کوچک و يا فاصله آن تا جسم بسيار زياد باشد ( چشمه نور نقطه ای )در اينصورت از جسم فقط سايه بر روی پرده تشکيل می شود .در غير اينصورت (چشمه نور گسترده ) سايه و نيم سايه هر دو بوجود می آيند .

نکته ۹ - در چشمه نور نقطه ای هر چقدر فاصله جسم تا چشمه نور کاهش يابد ، اندازه سايه بزرگتر می شود .

نکته ۱۰ - اگر طول چشمه نور گسترده با طول جسم (قرص کدر )برابر باشند ، با تغيير فاصله جسم تا چشمه نور تغييری در طول سايه ايجاد نمی شود ولی هر چقدر جسم به چشمه نور نزديک شود اندازه نيم سايه بزرگتر می شود .

نکته ۱۱ - اگر طول جسم بزرگتر از طول چشمه نور گسترده باشد ، با نزديک شدن جسم به چشمه نور گسترده ، طول سايه و نيم سايه  بزرگتر می شوند.

نکته ۱۲ - در آينه های مقعر و محدب نصف شعاع ، فاصله کانونی نام دارد .

نکته ۱۳ - آينه ای مقعر است که وسط آن فرو رفتگی داشته باشد و يا بتواند تصويری بزرگتر ايجاد کند .

نکته ۱۴ - در آينه محدب تصوير همواره کوچکتر ، مجازی و مستقيم است ولی  ميدان ديد وسيعتر می باشد .

نکته ۱۵ - در آينه مقعر اگر جسم در فاصله کانونی (بين F و P ) باشد تصوير آن مجازی ، بزرگتر و مستقيم خواهد بود .

نکته ۱۶ - در آينه مقعر اگر جسم روی کانون باشد تصوير آن در بينهايت خواهد بود .

نکته ۱۷ - در آينه مقعر اگر جسم بين کانون و مرکز ( بين C  , F ) باشد تصوير آن حقيقی ، بزرگتر و معکوس خواهد بود که خارج از  C  تشکيل می شود .

نکته ۱۸ - در آينه مقعر اگر جسم روی مرکز ( C  ) باشد تصوير آن نيز روی C  خواهد بود (R=2f= q=p)  در اينحالت تصوير حقيقی و معکوس نيز هست .

نکته ۱۹ - در آينه مقعر اگر جسم خارج از 2f يا مرکر باشد تصوير آن حقيقی کوچکتر و معکوس است که بين کانون و مرکز قرار می گيرد .

نکته ۲۰ - در آينه محدب ( کوژ ) جسم در هر محل قرار گيرد تصوير آن مجازی ، کوچکتر و مستقيم است که بين کانون و راس آينه ( P ) قرار می گيرد .

نکته ۲۱ - در آينه ها اگر تصوير مجازی باشد مستقيم نيز هست و بالعکس.

نکته ۲۲ - در آينه محدب اگر جسم در فاصله f از آينه قرار گيرد تصويری نصف جسم و در فاصله f/2 از آينه خواهد داشت .

نکته ۲۳ - در محاسبات آينه ها بايد فاصله کانونی آينه محدب را منفی و آينه مقعر را مثبت در نظر بگيريم .

نکته ۲۴ - در تصوير مجازی  بايد مقدار q را  منفی قرار دهيم .

نکته ۲۵ - در رابطه بزرگنمايی همه مقادير بايد مثبت  قرار گيرند .

نکته ۲۶ - در هنگام محاسبه p , q ,f  اگر فقط يکی از اين کميتها معلوم هستند ، ابتدا به کمک رابطه بزرگنمايی ، q  را بر حسب p محاسبه کرده و با توجه به مجازی يا حقيقی بودن تصوير ، مقدار  q  را در رابطه اصلی قرار می دهيم .

                                            q=mp

بازتاب 

 سوالات آينه ها

۱- يک آينه کروی به فاصله کانونی  ۴ cm ازيک جسم حقيقی تصويری مجازی داده است که طول آن چهار برابر جسم است. نوع آينه و فاصله تصوير از آينه چند سانتی متر است؟

 (۷۸  ت )

  √۱)کاو  ۱۲         ۲)کوژ  ۱۲          ۳)کاو  ۶            ۴)کوژ  ۶

۲-در يک آينه کاو بزرگنمايی ۴/۱ است. اگر جسم را به اندازه ۱۲cm  به آينه نزديک کنيم بزرگنمايی ۲/۱ می شود . فاصله کانونی آينه چند سانتی متر است؟  (۷۸  ت )

  ۱)۳             √۲) ۶             ۳)۸           ۴)۲۴

۳-جسمی مقابل يک آينه کاو واقع است و تصويری مجازی از آن در آينه ديده می شود که بزرگی آن ۳ برابر جسم است . اگر فاصله جسم از تصوير ۴۰cm باشد فاصله کانونی آينه چند سانتی متر است ؟( ۷۸  ر )

  ۱)۷/۵         ۲)۱۰              √۳)۱۵           ۴)۳۰

۴-طول تصوير حقيقی تشکيل شده در يک آينه کاو ربع طول شی است. اگر شی به اندازه ۶cm به آينه نزديک شود طول تصوير حقيقی برابر طول شی می شود . فاصله کانونی آينه سانتی متر است؟ (  ۷۹  ت )

  ۱)۱/۴             ۲)۱/۲             √۳)۲              ۴)۴

۵-سطح سايه و نيمسايه ای که در موقع خورشيدگرفتگی روی زمين تشکيل می شود وقتی ماه به زمين نزديک است نسبت به زمانی که ماه از زمين دور است به ترتيب ....و.....است.

 (۷۹  ر)

 ۱(کوچکتر .کوچکتر                        ۲)کوچکتر . بزرگتر

√ ۲)بزرگتر . کوچکتر                        ۴)بزرگتر . بزرگتر

۶-طول تصوير يک جسم در آينه محدب برابر ۵/۱ طول جسم است. اگر جسم را ۱۰cm به آينه نزديک کنيم طول تصوير برابر ۳/۱ طول جسم می شود.  اندازه فاصله کانونی آينه چند سانتی متر است ؟ (۷۹  ر  )

 ۱)۱۰             ۲)۸               √۳)۵              ۴)۴

۷-يک آينه کروی از يک جسم حقيقی که در فاصله ۳۰cm از آن قرار دارد تصويری مجازی می دهد که طولش ۳/۲ طول جسم است. نوع آينه و شعاع آن چند سانتی متر است؟ (۸۰ ت )

۱)کاو ۶۰            ۲)کاو ۱۲۰         ۳)کوژ ۶۰        √ ۴)کوژ ۱۲۰

۸-جسم کوچکی در فاصله ۲۰cm از يک آينه مقعری به شعاع ۳۰cm قرار دارد . نوع تصوير چيست؟ و فاصله آن از آينه چند سانتی متر است؟

  ( ۸۰  ت  )

۱)حقيقی  ۴۰      √۲)حقيقی ۶۰      ۳)مجازی ۴۰       ۴)مجازی ۶۰

۹-يک شی با سرعت ثابت روی محور اصلی يک آينه محدب از آن دور می شود . تصوير آن چگونه حرکت می کند؟ ( ۸۱  ت  )

    ۱)با سرعت ثابت از آینه دور می شود

    ۲)با سرعت ثابت به آينه نزديک می شود

  √۳)با سرعت کند شونده از آينه دور می شود

    ۴)با سرعت کند شونده به آينه نزديک می شود

۱۰-تصوير يک جسم در يک آينه مقعر به فاصله کانونی ۶۰cm حقيقی و بزرگنمايی آن  ۲  است . فاصله جسم از آينه چند سانتی متر است ؟

  ( ۸۱ ت )

۱)۳۰            ۲)۶۰              ۳)۸۰           √ ۴)۹۰

۱۱-يک شی کوچک روی محور اصلی يک آينه مقعر قرار دارد  و فاصله اش تا آينه دو برابر فاصله کانونی است. نوع تصوير و بزرگنمايی آينه کدامند؟

 (۸۱  ر )

√۱)حقيقی ۱         ۲)حقيقی ۳/۱        ۳)مجازی ۱۰      ۴)مجازی ۳/۱

۱۲-فاصله يک شی از آينه تخت را دو برابر می کنيم. فاصله بين شی و تصويرش چند برابر می شود؟ (  ۸۰  ر )

   √۱)۲             ۲)۳              ۳)۴               ۴)۸

۱۳-جسمی را از سطح يک آينه تا فاصله های دور جابجا می کنيم.بيشترين فاصله تصوير آن از آينه ۳۰cm می شود. نوع آينه و فاصله کانونی آن بر حسب سانتی متر کدام است؟

 ( ۸۰  ر )

 √۱)کوژ  ۳۰            ۲)کوژ  ۱۵         ۳)کاو   ۳۰          ۴)کاو  ۱۵

۱۴-اگر فاصله بين شی و آينه تخت نصف شود ، فاصله بين تصوير تا آينه و طول تصوير هر کدام چند برابر می شوند؟(۸۲  ر)

  √۱)۱/۲ . ۱        ۲)۱/۲  . ۱/۲         ۳)۱/۴  . ۱       ۴)۱/۴ . ۱/۲

۱۵-طول تصوير حقيقی جسمی در آينه مقعر دو برابر  طول جسم است . اگر فاصله بين جسم و آينه را ۴cmبيشتر کنيم ، طول تصوير با طول جسم برابر می شود . فاصله کانونی آينه چند سانتی متر است؟ (۸۲  ر )

 √۱)۸            ۲)۱۰             ۳)۱۲              ۴)۴۰

۱۶-فاصله جسم از تصويرش در يک آينه محدب محدب ۱۶cm و طول جسم ۳ برابر طول تصوير آن است . فاصله کانونی آينه چند سانتی متر است؟ 

(  ۸۳  ت )

  √۱)۶              ۲)۱۲              ۳)۱۸             ۴)۲۴

۱۷-فاصله کانونی آينه مقعری ۱۲ cm است. اگر شی را در فاصله ۸ cm از آن قرار دهيم . تصوير... و در فاصله ...سانتی متری از آينه تشکيل می شود. 

( ۸۳  ت )

     ۱)حقيقی   ۲۴                       √ ۲)مجازی  ۲۴

     ۳)حقيقی   ۳۶                          ۴)مجازی  ۳۶

۱۸-در يک آينه تخت زاويه ای که بين پرتو تابش و پرتو باز تابش ايجاد می شود ،۴ برابر زاويه ای است که پرتو تابش با آينه می سازد. در اين حالت زاويه تابش چند درجه است؟ 

 (۸۳  ر )

 ۱)۳۰                ۲)۴۵            √ ۳)۶۰              ۴)۷۲

۱۹-جسمی به طول l₁ در فاصله d₁ از يک آينه محدب قرار دارد. تصوير آن  به طولl₂ در فاصله d₂ از آينه تشکيل شده است.در اين مورد از نظر اندازه کدام رابطه درست است؟

 (۸۳  ر )

 √  ۱)l_2>l₁           d_2>d₁

      2)l_1>l₂           d_1>d₂        

     3)l_2>l₁           d_1>d₂

      4)بسته به اندازه d₁ همه حالات درست است

۲۰-می خواهيم تصوير يک جسم در يک آينه کاو کوچکتر از خود جسم شود . برای اين منظور کدام رابطه بايد بين p و f بر فرار باشد ؟ (۸۳  ر )

√   1)  p>2f

     2)   p>f

     3)  2f>p

     4)   2f>p>f

۲۱-آينه مقعری از يک جسم کوچک ،تصويری حقيقی با بزرگنمايی ۳ تشکيل داده است. جسم را ۵cm از آينه دور می کنيم بزرگنمايی نسبت به حالت اول نصف می شود .فاصله کانونی اين آينه چند cm است؟ (۸۴  ت )

   ۱)۱۰             ۲)۱۵             ۳)۲۰              √ ۴)۲۵

۲۲-قطر يک چشمه نور گسترده با قطر جسم کدری که در مقابلش قرار دارد يکسان است. اگر جسم کدر را به چشمه نور نزديک کنيم ابعاد سايه و نيمسايه به ترتيب چه تغييری می کنند؟ 

   (۸۴  ر  )

    ۱)کاهش . کاهش                        ۲)افزايش  . ثابت

    ۳)افزايش  . افزايش                    √۴)ثابت  . افزايش

۲۳-در يک آينه مقعر به فاصله کانونی f فاصله جسم تا کانون برابر a و فاصله تصوير حقيقی اش تا کانون ’a است. در اين صورت کدام رابطه درست است؟ ( ۸۴  ر )

 √  1)  a’a=f

     2)   a’a=Γf

     3)   a+’a=2f

     4)  ’a-a=f     

۲۴-هنگامی که جسمی به اندازه ۱۰ cm به يک آينه محدب نزديک می شود بزرگنمايی تصوير آن از ۵/۱ به ۳/۱ تغيير می کند . شعاع آينه چند سانتی متر است؟ ( ۸۴  ر)

 ۱)۵            √  ۲)۱۰              ۳)۲۰             ۴)۴۰

۲۵- آينه تختی به ديوار نصب شده و شخص ٬ يک متر از طول بدن خود را در آن می بيند . اگر اين تصوير کل طول آينه را پوشانده باشد . طول آينه چند متر است ؟ ( ۸۵ ت )

   ۱)۱           ۲)۲         √ ۳)۲/۱           ۴)۴/۱

۲۶- اگر شمع روشنی را روی مجور اصلی يک آينه محدب از آينه تا فواصل دور جابجا کنيم تصوير ... شمع از ... جابجا می شود . ( ۸۵ ر )

  √۱) مجازی ٬ آينه تا کانون          ۲) حقيقی ٬ آينه تا کانون

  ۳) مجازی ،بی نهايت تا کانون     ۴) حقيقی ٬ بينهايت تا کانون

۲۷- اگر فاصله جسم تا آينه مقعر ۳ برابر فاصله کانونی آينه باشد . بزرگنمايی آينه در اين حالت چقدر است ؟ ( ۸۵ ر )

   ۱)۲        √ ۲)۲/۱           ۳)۳/۲           ۴)۲/۳

بازگشت به فهرست

وب سايت کنکور مهندس جمشيد مختاری

تلفن  ۰۹۱۳۳۳۲۶۱۷۴    

 شكست نور

شکست  

وقتي نور از محيط ‌هاي شفاف مختلف عبور مي‌كند، رفتار آن تغيير مي‌كند‌. در اين فصل مي‌خواهيم رفتار نور در.محيط‌هاي شفاف مختلف را بررسي كنيم و با عملكرد عدسي‌ها و منشور در وسيله‌هاي نوري آشنا شويم‌

شكست نور

هنگامي كه يك شيء مانند يك قاشق يا يك قلم را داخل يك ليوان محتوي آب مي‌گذاريم و از بيرون به ليوان نگاه مي‌كنيم

 قاشق و قلم را شكسته مي‌بينيم‌. همچنين وقتي به آب درون يك استخر نگاه مي‌كنيم‌، عمق استخر كم‌تر از مقدار واقعي آن

به نظر مي‌رسد‌. مشاهده‌ي پديده‌هايي از اين قبيل به سبب پديده‌ي شكست نور است

روي يك مقواي گلاسه دايره‌اي رسم مي‌كنيم و دو قطر عمود بر هم آن را مي‌كشيم‌. سنجاقي در مركز دایره و سنجاق ديگري در يك نقطه روي دايره  فرو مي‌كنيم‌، سپس مقدار را طوري داخل آب فرو مي‌بريم كه سطح آب بر 

يكي ازاين قطرها منطبق شود‌. در اين حالت سنجاق ديگري را آن قدر روي محيط دايره جابه‌جاي مي‌كنيم تا سه سنجاق روي يك خط راست قرار گيرند‌

آن‌گاه مقدار را از آب خارج مي‌كنيم‌. مشاهده مي‌شود كه بيرون از آب اين سه نقطه روي يك خط راست نيستند و اگر آن‌ها را به هم وصل كنيم يك خط شكسته .به وجود مي‌آيد‌

با انجام اين آزمايش نتيجه مي‌گيريم كه نور هنگام عبور از آب به هوا، مسير شكسته‌ي     را مي‌پيمايد، بنابراين هرگاه نور از محيط غليظ (آب) وارد   محيط رقيق (هوا) مي‌شود، از خط عمود دور مي‌شود‌

پرتويي كه روي سطح جدايي دو محيط مي‌تابد  پرتو تابش و پرتويي كه وارد محيط شفاف دوم مي‌شود ، پرتو شكست  ناميده مي‌شود‌. زاويه‌ي بين پرتو تابش و خط عمخود بر سطح جدايي دو محيط ، زاويه‌ي تابش  و زاويه‌ي بين پرتو شكست و خط عمود  زاويه‌ي شكست نام دارد

هرگاه پرتو نور از محيط رقيق (هوا)‌وارد محيط غليظ (آب) شود‌. به خط عمود نزديك مي‌شود‌

 

 

 

 

 

 

 

 

 

زاويه‌ي بين امتداد پرتو تابش و پرتو شكست را زاويه‌ي انحراف  مي‌گويند‌

اگر نور از محيط غليظ وارد محيط رقيق شود، داريم‌

و اگر نور از محيط رقيق وارد محيط غليظ شود، داريم‌ 

 

قانون‌هاي شكست نور
با انجام آزمايش‌هاي متعدد، اسنل و دكارت، هر يك به طور مستقل به قانون‌هايي دست يافتند كه قانون‌هاي شكست نور ناميده مي‌شوند‌. اين قانون‌ها به صورت زير بيان مي‌شوند‌

 پرتو تابش، خط عمود بر سطح جدايي دو محيط در نقطه‌ي تابش و پرتو شكست در يك صفحه قرار دارند‌
 نسبت سينوس زاويه تابش به سينوس زاويه‌ي شكست مقداري ثابت است‌
اين مقدار ثابت را ضريب شكست محيط دوم نسبت به محيط اول مي‌نامند و آن را با نماد  نشان مي‌دهند‌
ضريب شكست يك محيط نسبت به خلأ (يا به طور تقريبي هوا) را ضريب شكست مطلق آن محيط مي‌گويند‌، يعني

اگر محيط اول، محيط غليظ و محيط دوم، هوا باشد داريم‌
 

عمق ظاهري و واقعي

 

 

 

 

مطابق شكل، سکه‌اي در ته يك ظرف محتوي آب قرار دارد‌. پرتو نوري كه به طور مايل به سطح جدايي آب و هوا مي‌تابد‌، هنگام عبور از آب شكسته مي‌شود
‌
بنابراين وقتي از بالا به سکه نگاه مي‌كنيم، آن را كمي بالاتر مشاهده مي‌كنيم، علت اين پديده، شكست نور است‌. رابطه‌ي بين عمق واقعي ، عمق ظاهري   و ضريب شكست‌هاي دو محيط به صورت زير است‌

 

                                                                                                 

 
اگر محيط دوم، هوا باشد، يعني از هوا به داخل محيط شفاف (آب) نگاه كنيم، شيء داخل موحيط شفاف (آب) را نزديك‌تر

مي‌بينيم و رابطه‌اي بين عمق واقعي، عمق ظاهري و ضريب شكست محيط شفاف به صورت زير است‌

اما اگر محيط اول، هوا باشد، يعني از داخل محيط شفاف (آب) به هوا نگاه كنيم، شيء در هوا دورتر ديده مي‌شود و رابطه‌ را مي‌توانيم به صورت زيربنويسيم‌

 

زاويه‌ي حد

 

 

وقتي نور از محيط غليظ وارد محيط رقيق مي‌شود‌، با افزايش زاويه‌ي تابش، زاويه‌ي شكست نيز زياد مي‌شود‌. اگر زاويه‌ي تابش به مقداري برسد كه زاويه‌ي شكست   شود، زاويه‌ي تابش را زاويه‌ي حد مي‌گويند‌. بنابراين زاويه‌ي حد زاويه‌ي تابشي است كه به ازاي آن، زاويه‌ي شكست    شود يا به بيان ديگر پرتو شكست بر سطح جدايي دومحيط مماس شود‌

 

 

 

 

 

 

 

 

با توجه به رابطه‌ي بين ضريب شكست‌هاي دو محيط با زاويه‌هاي تابش و شكست داريم‌

 

اگر زاويه‌ي حد را با    نشان دهيم، خواهيم داشت‌

اگر محيط دوم هوا باشد، داريم‌

 

  

 

 

 

مسير نور در منشور           منشور، بخشي از يك محيط شفاف است كه قاعده‌ي آن به شكل‌هاي متفاوت است‌. در رايج‌ترين آن‌ها، قاعده به شكل مثلث است‌. منشور كاربردهاي فراواني دارد‌. يكي از كاربردهاي آن، تغيير مسير نور است‌. وقتي نور به منشور مي‌تابد، به طور معمول، هنگام ورود نور به آن و هنگام خروج نور از منشور شكست مي‌يابد و نور با انحراف نسبت به امتداد اوليه از آن خارج مي‌شود‌             پاشيدگي نور در عبور منشور                   هنگامي كه نور سفيد را از يك منشور عبور مي‌دهيم، چون ضريب شكست منشور براي نورهاي با رنگ‌هاي مختلف متفاوت است، در نتيجه نورهايي با رنگ‌هاي متفاوت از منشور خارج مي‌شوند‌. تجزيه‌نور به رنگ‌هاي متفاوت را به وسيله‌ي منشور، پاشيدگي نور مي‌نامند‌     در رنگين كمان نيز، نور خورشيد در قطره‌هاي باران معلّق در هوا تجزيه مي‌شوند و نور خروجي از اين قطره‌ها، به صورت يك طيف رنگي مشاهده مي‌شوند‌. نورهاي رنگي حاصل از پاشيدگي نور، در عبور از منشور را طيف آن نور مي‌نامند‌       چگونگي تشكيل تصوير در عدسي‌هاي همگرا   براي به‌‌دست آوردن تصوير در عدسي، شبيه آينه‌ها عمل مي‌كنيم‌. شيء را روي محور اصلي مي‌گذاريم. تصوير نقطه‌ي انتهاي شيء را با رسم روپرتو به دست مي‌آوريم‌. سپس از نقطه‌ي حاصل بر محور اصلي عدسي عمود رسم مي‌كنيم تا تصوير شيء به دست‌ آيد‌. اگر تصوير از پرتوهاي شكست به دست آيد، آن را تصوير حقيقي مي‌نامند‌. اما اگر تصوير از امتداد پرتوهاي شكست حاصل شود‌، آن را تصوير مجازي مي‌نامند‌. در عدسي‌هاي همگرا نيز شبيه آينه‌هاي مقعر، با تغيير محل شيء نسبت به عدسي، شش حالت به وجود مي‌آيد كه ويژگي‌هاي تصوير  در اين حالت‌ها با هم تفاوت دارند‌   الف – شيء در فاصله‌ي دور از عدسي (بي‌نهايت) است‌ ويژگي‌هاي تصوير‌: حقيقي، وارون، كوچك‌تر از شيء، رويكانون اصلي در طرف ديگر عدسي   ب – شيء دورتر ازاست‌ ويژگي‌هاي تصوير‌: حقيقي، وارون، كوچك‌تر از شيء، بين  و  در طرف ديگر عدسي‌     پ – شيء روي است‌     ويژگي‌هاي تصوير‌: حقيقي، وارون، به اندازه‌ي شيء، روي  در طرف ديگر عدسي‌         ت – شيء بين  و  است‌      ويژگي‌هاي تصوير‌: حقيقي، وارون، بزرگ‌تر از شيء، دورتر از در طرف ديگر عدسي‌         ث – شيء روي است‌       ويژگي‌هاي تصوير‌: تصوير در بي‌نهايت تشكيل مي‌شود‌         ج – شيء در فاصله‌ي كانوني است‌         ويژگي‌هاي تصوير‌: مجازي، مستقيم، بزرگ‌تر از شيء، همان طرف عدسي و در فاصله‌ي دورتر‌       ويژگي‌هاي عدسي‌هاي واگرا         الف – محور اصلي، مركز نوري مشابه عدسي‌هاي همگرا در اين جا نيز، خطي كه مركز دو سطح كروي عدسي را به هم وصل مي‌كند، محور اصلي  عدسي ناميده مي‌شود و نقطه‌ي مياني عدسي را كه روي محور اصلي قرار دارد، مركز نوري عدسي مي‌نامند‌     در عدسي واگرا نيز، پرتوهايي كه به مركز نوري عدسي مي‌تابند، بدون انحراف از عدسي خارج مي‌شوند‌       ب – كانون عدسي‌هاي واگرا هرگاه يك دسته پرتو نور موازي با محور اصلي به عدسي بتابند، پرتوهاي خروجي از هم دور مي‌شوند ولي امتداد آن‌ها در نقطه‌اي روي محور اصلي هم‌ديگر را قطع مي‌كنند كه به آن نقطه كانون اصلي عدسي واگرا مي‌گويند كه اين كانون مجازي است‌       هرگاه پرتو نور طوري به عدسي واگرا بتابد كه امتداد آن از كانون اصلي بگذرد، پرتو خروجي پس از شكست، موازي محور اصلي عدسي خواهد بود‌         تصوير در عدسي‌هاي واگرا تصوير  هر شيء كه عمود بر محور اصلي است مشابه آيينه‌ي محدب است‌. يعني فقط يك حالت بيش‌تر به وجود نمي‌آيد‌. شيء در هر فاصله‌اي از عدسي باشد، تصوير آن، مجازي ، مستقيم، كوچك‌تر از شيء، در فاصله‌ي كانوني و در همان طرف عدسي اما در فاصله‌اي نزديك‌تر تشكيل مي‌شود‌            توان عدسي‌ها   هر چه ضخامت عدسي همگرا بيش‌تر باشد، يا به بيان ديگر فاصله‌ي كانوني آن كوچك‌تر باشد، توانايي عدسي در همگرا كردن پرتوها بيش‌تر است‌    هر چه ضخامت عدسي واگرا بيش‌تر باشد، يا به بيان ديگر، فاصله‌ي كانوني آن كوچك‌تر باشد توانايي عدسي در واگرا كردن پرتوها بيش‌تر است‌   توانايي عدسي‌ها در همگرا يا واگرا كردن پرتوها را توان عدسي مي‌گويند و آن را با نماد   نشان مي‌دهند‌. توان عدسي با فاصله‌ي كانوني آن رابطه‌ي عكس دارد‌. يعني    در اين رابطه، فاصله‌ي كانوني   بر حسب متر و توان عدسي    بر حسب عكس متر    يا ديوپيتر  است‌. توان عدسي‌هاي همگرا مثبت و توان عدسي‌هاي واگرا، منفي است‌      چشم و معايب آن     آن‌ها و محيط پيرامون خود را تشخيص مي‌دهيم‌ يكي ازعضوهاي بسيار مهم و حساس بدن موجودهاي زنده، چشم است‌. به كمك چشم رنگ جسم‌ها و بزرگي و كوچكي به عنوان مثال وقتي به يك درخت نگاه مي‌كنيم، تصويري از آن در انتهاي چشم ما تشكيل مي‌شود و ما را قادر مي‌سازد كه آن درخت را ببينيم‌       چشم عضوي تقريباً كروي شكل و ژله‌مانند است كه درون پوسته‌ي سختي به نام صلبيّه قرار دارد، بخش جلويي صلبيه كه شفاف است، قرنيّه نام دارد‌. در پشت قرنيه مايع شفافي به نام زلاليه قرار گرفته است‌. مردمك دريچه‌اي است كه با تغيير قطر آن، شدت نور ورودي به چشم تنظيم مي‌شود‌. در پشت مردمك عدسي چشم قرار مي‌گيرد‌. عدسي چشم، يك عدسي همگراي دوكوژ است كه از ماده‌اي ژله مانند، ا نعطاف پذير و شفاف ساخته شده است‌. اين عدسي توسط يك دسته تارهاي آويزي كه به ماهيچه‌اي به نام ماهيچه‌ي مژگاني متصل هستند، نگه داشته مي‌شود‌. اين ماهيچه‌ها، ضخامت عدسي را كنترل مي‌كنند‌. تصوير جسم‌ها بر روي پرده‌اي به نام شبكيه كه در انتهاي چشم قرار دارد تشكيل مي‌شود‌ تغيير فاصله‌ي كانوني چشم، براي ايجاد تصويرهاي واضح از جسم‌هاي دور يا نزديك روي شبكيه، تطابق ناميده مي‌شود‌           گستره‌ي ديد طبيعي در يك چشم سالم از فاصله‌هاي حدود تا بي‌نهايت عمل تطابق به خوبي انجام مي‌شود‌. براي افراد جوان، اين فا صله از كوچك‌تر است كه با افزايش سن، دورتر مي‌شود‌ نزديك‌ترين محلي كه اگر جسمي در آن جا واقع شود، چشم بدون تحمّل فشار زيادي مي‌تواند آن را واضح ببيند، كم‌ترين فاصله‌ي ديد چشم (نقطه‌ي نزديك چشم) ناميده مي‌شود‌ دورترين محلي كه اگر جسمي در آن جا واقع شود، چشم بدون انجام عمل تطابق مي‌تواند آن را واضح ببيند، بيش‌ترين فاصله‌ي ديد چشم (نقطه‌ي دور چشم) نام دارد‌     دوربين نجومي   دو كاربرد مهم عدسي‌ها، ميكروسكوپ و دوربين نجومي است‌. در ساختمان دوربين نجومي شبيه ميكروسكوپ، از دو عدسي همگرا كه محور اصلي آن‌ها بر يك‌ديگر منطبق است‌، استفاده مي‌شود ولي ضخامت‌هاي دو عدسي با هم متفاوت است‌ فاصله‌ي كانوني عدسي شيئي (عدسي كه به شيء نزديك‌تر است)، حدود متر و فاصله‌ي كانوني عدسي چشمي  (عدسي كه به چشم نزديك‌تر است)، حدود چند سانتي‌متر است‌     جسم در بي‌نهايت قرار دارد، بنابراين تصوير آن روي كانون عدسي شيئي قرار مي‌گيرد‌. دوربين را طوري تنظيم مي‌كنند كه دو كانون بر هم منطبق باشند، بنابراين تصوير نهايي در دوربين، مجازي، وارون وكوچك‌تر از شيء است‌

 

 

 

 نکته 

نکات مهم در عدسيها

 

 

نکته ۱ - q در صورتی منفی است که تصوير مجازی باشد.  

نکته ۲ -در عدسی همگرا تصوير در صورتی مجازی است که جسم در فاصله کانونی باشد.

نکته ۳ -در عدسی واگرا  اگر جسم حقيقی باشد تصوير آن هميشه مجازی  و کوچکتر است .

نکته ۴ -اگر تصوير مستقيم باشد ، مجازی نيز هست .

نکته ۵ -در عدسی همگرا ، اگر جسم در فاصله کانونی باشد تصوير آن مجازی ،بزرگتر و مستقيم است .

نکته ۶ - در عدسی همگرا ، اگر جسم بين f و 2f باشد تصوير آن حقيقی ، بزرگتر و معکوس است و خارج از 2f تشکيل می شود .

نکته ۷ - در عدسی همگرا ،اگر جسم روی 2f باشد تصوير آن حقيقی ، برابر جسم و معکوس است و زير 2f تشکيل می شود .

نکته ۸ - در عدسی همگرا ، اگر جسم خارج از 2f باشد تصوير آن حقيقی ،کوچکتر و معکوس است و بين f و  2f تشکيل می شود .

نکته ۹ -در عدسی واگرا ، در هر وضعيت جسم تصوير آن مجازی ، کوچکتر و مستقيم است و در فاصله کانونی می باشد .

نکته۱۰ - در رابطه توان عدسی f بايد بر حسب متر باشد و در اينصورت توان بر حسب ديوپتر خواهد بود.           

                                                                              D=1/f

نکته ۱۱ - عدسی همگرا دارای توان مثبت و عدسی واگرا توان منفی دارد .

نکته ۱۲ - اگر دو يا چند عدسی را به هم بچسبانيم ( عدسی مرکب )توان کل با مجموع توان های عدسيها برابر است . ....  D=D₁+D₂

نکته ۱۳ - ميکروسکوپ و دوربين نجومی هر دو از دو عدسی همگرا تشکيل شده اند .

نکته ۱۴ - در ميکروسکوپ جسم بايد بين fو 2f عدسی شيئ قرار گيرد .

نکته ۱۵ - در ميکروسکوپ تصوير حقيقی جسم در فاصله کانونی عدسی چشمی تشکيل می شود و در آخر تصويری مجازی و معکوس نسبت به جسم و بسيار بزرگتر تشکيل می شود.

نکته ۱۶ - در دوربين نجومی فاصله دو عدسی چشمی و شيئ برابر مجموع فاصله کانونی دو عدسی است .يعنی کانونها بر هم منطبق هستند .

 نکته ۱۷ - در رابطه بزرگنمايی اعداد هميشه مثبت هستند 

                               طول جسم /طول تصوير= m=q/p    

 نکته ۱۸ - اگر فقط يکی از سه کميت p , q , f  معلوم باشد . ابتدا به کمک رابطه بزرگنمايی q را بر حسب p بدست آورده و با توجه به مجازی يا حقيقی  بودن تصوير مقدار q را در رابطه اصلی قرار می دهيم.

نکته ۱۹ - فاصله کانونی عدسی همگرا مثبت و عدسی واگرا منفی است .

نکته ۲۰ - حالتهای تصوير در عدسی همگرا مانند آينه مقعر است .

نکته ۲۱ - حالتهای نصوير در عدسی واگرا مانند آينه محدب است .

    برای ديدن حالتهای تصوير روی آدرس زير کليک کنيد. 

                                               

 

سوالات عدسی ها

عدسی 

۱-عدسی همگرايی تصوير لامپی را بر روی يک پرده دو برابر اندازه آن نشان می دهد . اگر عدسی را ۲cm به پرده نزديک کنيم ،تصويری نصف اندازه اصلی لامپ تشکيل می شود . فاصله کانونی عدسی چند سانتی متر است؟  (  ۷۸  ر )

 ۱)۴                ۲)۶            √ ۳)۸               ۴)۲۴

۲-جسمی مقابل يک عدسی واگرا به فاصله کانونی f قرار گرفته است. اگر تصوير مجازی جسم به فاصله f/2 از عدسی تشکيل شود . جسم در چه فاصله ای از عدسی قرار دارد؟

  (۷۹  ت  )           

 √ 1)f        

    2)2f

    3)f/2    

    4)f/3

۳-ضريب شکست آب ۳/۴ است. اگر از ديد قائم عمق ظاهری استخری 1.2متر به نظر برسد عمق واقعی چند متر است؟  ( ۷۹  ر  )

  ۱)۰/۸         ۲)۰/۹          √ ۳)۱/۶            ۴)۱/۸

۴-هر گاه جسمی از کانون تا فاصله خيلی دور نسبت به يک عدسی واگرا تغيير مکان بدهد ، تصويرش در چه ناحيه ای جابجا می شود؟ (۷۹  ر )

  ۱)از نصف فاصله کانونی تا بينهايت    

   ۲)از بينهايت تا کانون

   ۳)از کانون تا نصف فاصله کانونی

 √ ۴)از نصف فاصله کانونی تا کانون

۵-دو عدسی نازک با توانهای 2D- و 4D+ را به هم می چسبانيم و عدسی مرکبی می سازيم . فاصله کانونی اين عدسی مرکب چند سانتی متر است؟ (  ۸۰  ت )

 √ ۱)۵۰             ۲)۷۵            ۳)۱۰۰              )۱۲۵

۶-يک عدسی همگرا به توان ۵ديوپتری را رو به خورشيد می گيريم . پشت عدسی و روی يک ديواره يک لکه نورانی تشکيل می شود. برای آنکه کوچکترين و پر نور ترين لکه روی ديوار بوجود آيد ، فاصله عدسی تا ديوار بايد چند سانتی متر باشد؟( ۸۱  ت )

   ۱)۰/۲           ۲)۰/۵            ۳)۵           √  ۴)۲۰

۷-از بهم چسباندن يک عدسی همگرا به فاصله کانونی ۵۰cm  و يک عدسی واگرا ، عدسی مرکبی حاصل شده است. توان عدسی مرکب 3D- است. فاصله کانونی عدسی واگرا چند سانتی متر است؟ (۸۱  ت  )

  √ ۱)۲۰             ۲)۳۰              ۳)۴۰             ۴)۵۰

۸-يک عدسی از يک جسمی که درفاصله ۱۲cm از آن قرار دارد تصويری مجازی می دهد که طولش ۲/۱  طول جسم است. نوع عدسی چيست؟ و فاصله کانونی آن چند سانتی متر است؟ (۸۱  ر )

√۱)واگرا  ۱۲        ۲)واگرا ۶۰         ۳)همگرا  ۱۲           ۴)همگرا ۶۰

۹-يک دسته پرتو تک رنگ با زاويه تابش  ۴۵ درجه از هوا به محيط شفافی به ضريب شکست Γ۲  می تابد . اين دسته پرتو موقع ورود به اين محيط چند درجه از راستای اوليه منحرف می شود؟(۸۱  ر )

  ۱)صفر          √۲)۱۵              ۳)۳۰              ۴)۴۵

۱۰-در عدسی همگرا در صورتی شی و تصوير آن در طرف عدسی قرار می گيرند که شی در :    (۸۲  ر )

    ۱)بين کانون و دو برابر فاصله کانونی باشد

  √ ۲)داخل فاصله کانونی باشد

     ۳)خارج از فاصله کانونی باشد

     ۴)بين عدسی تا  نقطه ای به فاصله دو برابر فاصله کانونی باشد 

۱۱-در ميکروسکوپ تصويری که عدسی شيئ از شی ايجاد می کند، چگونه است ودر کجا تشکيل می شود ؟ (۸۲  ر)

    ۱)مجازی - خارج از فاصله بين دو عدسی

     ۲)حقيقی - خارج از فاصله بين دو عدسی

    ۳)مجازی -داخل فاصله کانونی عدسی چشمی

 √ ۴)حقيقی-داخل فاصله کانونی عدسی چشمی

۱۲-فاصله يک شی از عدسی واگرايی ۴ برابر فاصله کانونی عدسی است. در اين صورت طول شی چند برابر طول تصوير است؟ ( ۸۳  ر  )

  ۱)۲            ۲)۳              ۳)۴           √ ۴)۵

۱۳-يک ذره بين تصوير حقيقی خورشيد را در ۲۰cm خود تشکيل می دهد . توان آن چند ديوپتر است؟ ( ۸۴ ت )

  ۱)۲            √ ۲)۵               ۳)۱۰              ۴)۲۰

۱۴- کدام پرتو در ورود از هوا به شيشه کمتر منحرف می شود ؟ ( ۸۵ ت )

 √ ۱) قرمز        ۲) سبز            ۳) آبی             ۴) بنفش

۱۵- توان يک عدسی ۴+ ديوپتر است . اين عدسی از جسمی که روی محور اصلی و در ۵/. متری عدسی قرار دارد ، چگونه تصويری تشکيل می دهد ؟ ( ۸۵ ت ) 

     ۱) مجازی ٬ کوچکتر                ۲) مجازی ، بزرگتر

   √ ۳)حقيقی ٬ هم اندازه             ۴) حقيقی ٬ بزرگتر 

۱۶- کدام عبارت در باره عدسی همگرا درست نيست ؟  ( ۸۵ ر )

 √ ۱) اگر جسم روی محور اصلی جابجا شود تصوير نيز روی محور اصلی در خلاف حرکت جسم جابجا می شود .

 √ ۲) پرتوی که بر مرکز نوری عدسی بتابد به موازات محور اصلی خارج می شود .

   ۳) پرتوی که به موازات محور اصلی بر عدسی بتابد از کانون عدسی می گذرد .

   ۴) بسته به شرايط هم تصوير حقيقی و هم تصوير مجازی تشکيل می دهد .