يستخدم ترتيب بصري في بعض التلسكوبات يسمى (تركيز كاسيجرين) كما في الشكل 27-2، ويستخدم هذا التلسكوب مرآة محدبة ثانوية توضع بين المرآة الابتدائية وبؤرتها.

تكون المرآة المحدبة المفردة صوراً خيالية فقط، اشرح كيف تكون هذه المرآة في هذا النظام من المرايا صوراً حقيقية؟

توضع المرآة المحدبة لتعترض الأشعة القادمة من المرآة المحدبة قبل أن تتقارب وتعمل المرآة المحدبة على جعل نقطة التقارب في الاتجاه المعاكس وتزيد من المسافة الكلية التي يقطعها الضوء قبل التقارب وهذه العملية تزيد بشكل فعال البعد البؤري مقارنة باستخدام المرآة المقعرة فقط لذا تزيد من التكبير الكلي.

هل الصور المتكونة في هذا النظام معتدلة أم مقلوبة؟ وما علاقة ذلك بعدد مرات تقاطع الأشعة؟

مقلوبة في كل مرة تتقاطع الأشعة الضوئية تكون الصور مقلوبة.

حلول مراجعة عامة والتفكير الناقد والكتابة في الفيزياء

مراجعة عامة:

63. سقط شعاع ضوئي على مرآة مستوية بزاوية ْ28، فإذا حرك مصدر الضوء بحيث زادت زاوية السقوط بمقدار ْ34، فما مقدار زاوية الانعكاس الجديدة؟

62ْ

64. انقل الشكل 23-2 إلى دفترك، ثم ارسم أشعة على الشكل لتحديد طول الصورة المتكوّنة وموقعها.

• طول الصورة: $cm$1
• الموقع: $cm$2.7

65. وضع جسم على بعد 4.4 cm أمام مرآة مقعرة، نصف قطر تكورها 24 cm أوجد بعد الصورة باستخدام معادلة المرايا.

${\mathrm{d}}_{\mathrm{i}}=\frac{dof}{do-f}=-6.9 \mathrm{cm}$

66. وضع جسم طوله 2.4 cm على بعد 30 cm أمام مرآة مقعرة نصف قطر تكورها 26.0 cm احسب مقدار:

a. بعد الصورة المتكونة.

${\mathrm{d}}_{\mathrm{i}}=\frac{dof}{do-f}=22.9 \mathrm{cm}$

b. طول الصورة المتكونة.

${\mathrm{h}}_{\mathrm{i}}=\frac{-diho}{do}-1.8 \mathrm{cm}$

67. تستخدم مرآة محدبة لتكوين صورة حجمها نصف حجم الجسم على بعد 36 cm خلف المرآة، ما البعد البؤري للمرآة؟

${\mathrm{d}}_{\mathrm{i}}=\frac{dof}{do-f}=-72 \mathrm{cm}$

68. ما نصف قطر تكور مرآة مقعرة تكبر صورة جسم 3.2+ مرة عندما يوضع على بُعد 20.0 cm منها؟

${\mathrm{d}}_{\mathrm{i}}=\frac{dof}{do-f}=58 \mathrm{cm}$

69. مرآة المراقبة. تستخدم المحال الكبيرة مرايا المراقبة في الممرات، وكل مرآة لها نصف قطر تكور مقداره 3.8 m احسب مقدار:

a. بعد الصورة المتكونة لمشتري يقف أمام المرآة على بعد 6.5 m منها.

${\mathrm{d}}_{\mathrm{i}}=\frac{dof}{do-f}=-1.5 \mathrm{m}$

b. طول صورة المشتري طوله 1.7 m.

0.38

70. مرآة الفحص والمعاينة. يريد مراقب خط إنتاج في مصنع تركيب مرآة تكون صوراً معتدلة تكبيرها 7.5 مرات عندما توضع على بعد 14 mm. من طرف الآلة.

a. ما نوع المرآة التي يحتاج إليها المراقب لعمله؟

الصورة المكبرة المعتدلة تتكون فقط في المرآة المقعرة ولجسم موضوع على بعد أقل من البعد البؤري.

b. ما نصف قطر تكوّر المرآة؟

32 mm.

71. تحرك الجسم في الشكل 24-2 من الموقع 1 إلى الموقع 2 انقل الشكل إلى دفترك، ثم ارسم أشعة تبين كيف تتغير الصورة.

متروك للطالب.

72. وضع جسم طوله 4 cm على بعد 12 cm من مرآة محدبة، فإذا كان طول صورة الجسم 2 cm وبعدها 6cm-، فما البعد البؤري للمرآة؟ ارسم مخطط الأشعة للإجابة عن السؤال، واستخدم معادلتي المرايا والتكبير للتحقق من إجابتك.

البعد البؤري يساوي 12.

التفكير الناقد:

73. تطبيق المفاهيم. تتدحرج الكرة في الشكل 25-2 ببطء إلى اليمين نحو مرآة مقعرة، صف كيف يتغير حجم صورة الكرة في أثناء تدحرجها نحو المرآة.

عندما تكون الكرة خلف النقطة C تكون الصورة أصغر من الكرة وكلما تدحرجت الكرة نحو المرآة سيزداد حجم صورة الكرة وعندما تكون الكرة في مركز التكور C يكون حجم الصورة مساوياً لحجم الكرة ويستمر حجم الصورة في الازدياد حتى تختفي الكرة وعندها تكون الكرة في البؤرة F وبعد تعدي F تصبح الصورة وهمية ومكبرة ومعتدلة.

74. التحليل والاستنتاج. وضع جسم على بعد 22 cm من مرآة مقعرة، كما في الشكل 26-2، ما البعد البؤري للمرآة؟

11cm

75. التحليل والاستنتاج. يستخدم ترتيب بصري في بعض التلسكوبات يسمى (تركيز كاسيجرين) كما في الشكل 27-2، ويستخدم هذا التلسكوب مرآة محدبة ثانوية توضع بين المرآة الابتدائية وبؤرتها.

a. تكون المرآة المحدبة المفردة صوراً خيالية فقط، اشرح كيف تكون هذه المرآة في هذا النظام من المرايا صوراً حقيقية؟

توضع المرآة المحدبة لتعترض الأشعة القادمة من المرآة المحدبة قبل أن تتقارب وتعمل المرآة المحدبة على جعل نقطة التقارب في الاتجاه المعاكس وتزيد من المسافة الكلية التي يقطعها الضوء قبل التقارب وهذه العملية تزيد بشكل فعال البعد البؤري مقارنة باستخدام المرآة المقعرة فقط لذا تزيد من التكبير الكلي.

b. هل الصور المتكونة في هذا النظام معتدلة أم مقلوبة؟ وما علاقة ذلك بعدد مرات تقاطع الأشعة؟

مقلوبة في كل مرة تتقاطع الأشعة الضوئية تكون الصور مقلوبة.

الكتابة في الفيزياء:

76. تعكس المرايا الأشعة لأنها مطلية بالفلزات، ابحث في واحد مما يأتي، واكتب ملخصاً حوله:

a. الأنواع المختلفة للطلاء المستخدم، ومزايا كل نوع وسلبياته.

متروك للطالب.

b. صقل الألومنيوم بدرجة دقيقة من النعومة، بحيث لا تحتاج إلى زجاج لعمل مرآة.

متروك للطالب.

77. ابحث في طريقة صقل وتلميع وفحص المرايا المستخدمة في التلسكوب العاكس، ويمكنك الكتابة في الطرائق التي يستخدمها الفلكي المبتدئ الذي يصنع تلسكوبه الخاص بيده، أو الطريقة التي تستخدم في المختبر الوطني، وأعدّ تقريراً في ورقة واحدة تصف فيه الطريقة، ثم اعرضه على طلاب الصف.

متروك للطالب.

مراجعة تراكمية:

78. مرآة التجميل. وضعت شمعة طولها 3.00 cm على بعد 6.00 cm أمام مرآة مقعرة بعدها البؤري 14.0 cm، أوجد موقع صورة الشمعة وطولها بواسطة ما يأتي: (الفصل 2).

a. رسم مخطط الأشعة بمقياس رسم.

متروك للطالب.

b. معادلتي المرايا والتكبير.

متروك للطالب.