آزمایشگاه آزاد؛ بدون نیاز به ورود
تشکیل تصویر در عدسی همگرا و واگرا
چرا یک عدسی گاهی تصویر وارونه و گاهی مستقیم می‌سازه؟ نوع عدسی و جای جسم نسبت به کانون رو عوض کن و پرتوهایی رو ببین که محل تصویر رو مشخص می‌کنن.
آزمایش رو شروع کنفاصلهٔ جسم و فاصلهٔ کانونی رو تنظیم کن، نوع عدسی رو انتخاب کن و اجرا رو بزن. فاصله و ارتفاع تصویر و بزرگ‌نمایی رو بخون؛ پیکان نقطه‌چین یعنی تصویر مجازی.
آزمایشگاه در حال آماده شدنه…
حالا خودت امتحان کن
هر بار فقط یک چیز رو تغییر بده تا اثرش رو ببینی. قبل از اجرا، نتیجه رو حدس بزن.
جسم رو از عدسی دورتر کن
عدسی همگرا با فاصلهٔ کانونی ۱۰ سانتی‌متر و جسم ۳ سانتی‌متری انتخاب کن. فاصلهٔ جسم رو یک بار ۲۰ و بار دیگه ۳۰ سانتی‌متر بذار و فاصله و اندازهٔ تصویر رو مقایسه کن.
حدست چیه؟ وقتی جسم از دو برابر فاصلهٔ کانونی به سه برابرش می‌ره، تصویر به عدسی نزدیک‌تر می‌شه یا دورتر؟
توضیح نتیجه رو ببین
با جسم در ۲۰ سانتی‌متری، تصویر ۲۰ سانتی‌متر از عدسی فاصله داره و هم‌اندازه و وارونه‌ست. وقتی جسم به ۳۰ سانتی‌متر می‌ره، تصویر در ۱۵ سانتی‌متری تشکیل می‌شه و نصف اندازهٔ جسمه؛ هر دو تصویر حقیقی و وارونه‌اند.
همگرا و واگرا رو با هم مقایسه کن
فاصلهٔ جسم رو ۲۰ سانتی‌متر، فاصلهٔ کانونی رو ۱۰ سانتی‌متر و ارتفاع جسم رو ۳ سانتی‌متر نگه دار. یک بار عدسی همگرا و بار دیگه واگرا انتخاب کن و جهت پیکان تصویر و علامت بزرگ‌نمایی رو ببین.
حدست چیه؟ با جسم بیرون از کانون، هر دو عدسی تصویر حقیقی و وارونه می‌سازن؟
توضیح نتیجه رو ببین
عدسی همگرا تصویر حقیقی و وارونه رو ۲۰ سانتی‌متر آن‌طرف عدسی می‌سازه؛ بزرگ‌نمایی منفی ۱٫۰۰ یعنی هم‌اندازه و وارونه. عدسی واگرا تصویر مجازی و مستقیم رو حدود ۶٫۶۷ سانتی‌متر همون‌طرف جسم می‌سازه؛ بزرگ‌نمایی حدود ۰٫۳۳ یعنی کوچک‌تر و مستقیم.
جسم بلندتر، تصویر بلندتر؟
عدسی همگرا رو با فاصلهٔ کانونی ۱۰ سانتی‌متر و فاصلهٔ جسم ۳۰ سانتی‌متر تنظیم کن. ارتفاع جسم رو یک بار ۱٫۵ و بار دیگه ۳ سانتی‌متر بذار و فاصله و ارتفاع تصویر رو مقایسه کن.
حدست چیه؟ با دو برابر شدن ارتفاع جسم، بزرگ‌نمایی هم دو برابر می‌شه یا فقط ارتفاع تصویر؟
توضیح نتیجه رو ببین
در هر دو حالت تصویر ۱۵ سانتی‌متر از عدسی فاصله داره و بزرگ‌نمایی منفی ۰٫۵۰ می‌مونه. ارتفاع تصویر از منفی ۰٫۷۵ به منفی ۱٫۵۰ سانتی‌متر می‌رسه؛ منفی بودن علامت یعنی تصویر وارونه‌ست و اندازه‌اش با ارتفاع جسم تغییر می‌کنه.
پشت این حرکت چه خبره؟
معادلهٔ عدسی نازک
1/f = 1/do + 1/di
فاصلهٔ کانونی، فاصلهٔ جسم و فاصلهٔ تصویر به هم وابسته‌اند. در این مدل، فاصلهٔ کانونی عدسی همگرا مثبت و فاصلهٔ کانونی عدسی واگرا منفی حساب می‌شه؛ فاصله‌های جسم و تصویر هم از مرکز عدسی اندازه گرفته می‌شن.
علامت فاصله و بزرگ‌نمایی چی می‌گه؟
فاصلهٔ تصویر مثبت یعنی تصویر حقیقی در سمت دیگهٔ عدسی تشکیل شده؛ فاصلهٔ منفی یعنی تصویر مجازی همون سمت جسمه. بزرگ‌نمایی منفی تصویر وارونه رو نشون می‌ده و بزرگ‌نمایی مثبت تصویر مستقیم رو.
نسبت ارتفاع تصویر به ارتفاع جسم
m = -di / do; imageHeight = m * objectHeight
بزرگ‌نمایی نسبت ارتفاع تصویر به ارتفاع جسمه و از فاصلهٔ تصویر و جسم هم به دست می‌آد. اگر جای جسم و نوع عدسی رو ثابت نگه داری، بلندتر کردن جسم فاصله و بزرگ‌نمایی رو عوض نمی‌کنه؛ فقط ارتفاع تصویر به همون نسبت بیشتر می‌شه.
سؤالت رو بپرس، جوابش رو هم ببین
وقتی توی چت دربارهٔ یک مفهوم درس می‌خونی، دستیار هوش مصنوعی می‌تونه شبیه‌سازی مرتبط رو کنار توضیحش نشون بده. پارامترها رو تغییر می‌دی و با کمک توضیح بعدی، نتیجه رو بهتر می‌فهمی.
شروع یادگیری با چتبرای ادامه در چت، وارد مسیر شروع و ورود می‌شی. نتیجهٔ این آزمایش به چت منتقل نمی‌شه.
نمونهٔ نمایشی از آموزش در چت
چرا عدسی واگرا تصویر مستقیم می‌ده ولی عدسی همگرا گاهی وارونه؟
عدسی واگرا پرتوها رو از هم دور می‌کنه؛ امتداد برگشتی‌شون در سمت جسم به هم می‌رسه و تصویر مجازی و مستقیم می‌سازه. در عدسی همگرا، اگر جسم بیرون فاصلهٔ کانونی باشه پرتوها اون‌طرف عدسی به هم می‌رسن و تصویر حقیقی و وارونه می‌شه. جسم رو داخل کانون بذار تا تصویر همگرا رو هم مستقیم ببینی.
سؤال‌های رایج
فاصلهٔ تصویر منفی یعنی چی؟
یعنی پرتوها واقعاً در آن نقطه به هم نمی‌رسن؛ امتدادشون انگار از سمت جسم می‌آد. تصویر مجازیه و در این مدل مستقیم دیده می‌شه.
فاصلهٔ کانونی کجای عدسیه؟
فاصلهٔ کانونی فاصلهٔ مرکز عدسی تا کانونشه. نوع عدسی علامت این فاصله رو در فرمول تعیین می‌کنه: برای همگرا مثبت و برای واگرا منفی در نظرش می‌گیریم.
اگر جسم روی کانون باشه، تصویر کجا می‌افته؟
برای عدسی همگرا، پرتوها پس از عدسی موازی می‌شن و تصویر در بی‌نهایت حساب می‌شه. شبیه‌سازی برای اینکه عددها محدود بمونن، فاصله و اندازهٔ تصویر رو نزدیک کانون سقف‌گذاری می‌کنه.
چرا اندازهٔ پیکان در شکل با عدد ارتفاع تصویر فرق داره؟
شکل برای اینکه پرتوها و تصویر دیده بشن، ارتفاع‌ها رو بزرگ‌تر از اندازهٔ واقعی می‌کشه و بخشی از تصویر ممکنه بیرون کادر بمونه. برای مقدار دقیق، عدد ارتفاع تصویر رو بخون.