שכבת גיל- א'-ו' משך זמן שיעור- 45 דקות מספר השיעורים - 2
מטרות השיעור -
מהי משקפת ומה מטרתה ?
מהו מכשיר אופטי ?
מהי עדשה קמורה וקעורה ?
כיצד המרחק בין העדשות משפיע על התוצאה הנראת ?
כיצד האור עובר דרך עדשה ?
מהי נקודת דיופטר ?
כיצד המשקפת פעולת ?
סוגי משקפות שונים
בניית המשקפת והתנסות
שיעור ראשון
מהלך השיעור -
משקפת הינה מכשיר אופטי הגורם לעצמים רחוקים הנמצאים בטווח הראייה שלנו,
להיראות קרובים וגדולים יותר. את המילה משקפת חידש אליעזר בן יהודה, אותה לקח מהמילה משקפיים. מכשיר אופטי היינו כלי אשר משתמש בתנועה של האור על מנת להגדיל, לקרב, או למדוד את הסביבה.
רכיבי המשקפת למשקפת מספר רכיבים, לכל אחד מהם תפקיד חשוב באופן פעולתה.
מיד נבין מה תפקידו של כל אחד מהם. עדשה - את העדשה מייצרים מזכוכית והיא רכיב אופטי המסיט את קרני האור
על מנת לגרום לתופעות שונות כגון פיזור או מיקוד של האור.
למשקפת מספר עדשות, לכל עין יהיו לפחות 2 עדשות (כמו במשקפת שלנו).
תפקיד העדשות הוא להסיט את קרני האור על מנת ליצור את אפקט ההגדלה.
העדשות יכולות לאבד אחוז ניכר מהאור העובר דרכם,
לכן הן מצופות חומר מיוחד אשר תפקידו למנוע זאת.
לעדשה יכולות להיות מספר צורות, עדשה דו קמורה נראת כמו אליפסה עם חלק עבה במרכז ודק יותר בקצה. עדשה דו קעורה נראת בדומה לצורת פרופיל שעון חול,
צורתה היינה צרה במרכז ועבה בקצוות.
אנו נתמקד בשתי סוגי עדשות הנמצאות במשקפת, העינית - זו העדשה הקרובה לעין, היא הקטנה מבין העדשות
ותפקידה לרכז את האור החודר אל המשקפת, אל העין שלנו.
חשוב מאוד שהעינית תיהיה בסמוך לעין על מנת שנוכל לקלוט את מלוא התמונה ממנה. עצמית - זוהי העדשה הגדולה ביותר במשקפת, היא נמצאת בסמוך לחפץ עליו מסתכלים.
תפקידה הוא להחדיר כמה שיותר אור אל המשקפת על מנת לשפר את בהירות התמונה,
מה שיכול לשפר צפייה באוביקטים בתנאי ראות קשים.
בנוסף היא אחראית על חדות התמונה, ואותו עיקרון מופעל כאן, עצמית גדולה יותר פוטנציאל לחדות תמונה גדולה יותר. מנסרה - רכיב אופטי העשוי זכוכית אשר מסוגל לשנות את כיוון האור ואף לפרק אותו.
תפקידה במשקפת היא לייצר תמונה ישרה ואופקיט כמו המקורית, ואף לחזק את אפקט ההגדלה של המשקפת.
כיצד המשקפת פועלת ?
א. ראשית האור נכנס אל המשקפת דרך העצמית, עקב הצורה הקמורה שלה היא מרכזת את האור.
ב. קרן האור עוברת דרך 2 מנסרות, והמטרה שלהן היא להפוך את התמונה ב180 מעלות על מנת שהיא לא תראה לנו הפוכה.
ג. לבסוף קרן האור עוברת דרך העינית, אשר מגדילה את התמונה.
בין המנסרה לעינית נמצאת נקודה הנקראת, נקודת מיקוד האור.
ככל שנקודה זו רחוקה יותר מהעינית כך התמונה תראה גדולה יותר בעיני המתבונן, ולהיפך.
במשקפת שלנו אין מנסרה, ואנו נשתמש רק בשתי עדשות, עינית ועצמית.
לכן אנו נשתמש בעינית קעורה, אשר תפזר את האור ולא תאפשר לתמונה להתהפך עקב מיקוד האור.
בנוסף העדשה הגדולה מתנהגת כמו זכוכית מגדלת והיא בעצם מגדילה את התמונה שלנו עקב צורתה.
העדשה הקטנה רק מאפשרת לנו לצפות בגופים ממרחק רב ובעצם מייצרת לנו פוקוס על התמונה, בלי עדשה זו נוכל להסתכל על חפץ מסוים ממרחק מאוד מסוים ולא מרחוק.
התמונה משמאל מדמה את המתרחש בין שתי העדשות שלנו במשקפת.
נקודת מיקוד האור
היא המקום בו האור מתכנס לנקודה אחת ספציפית (כמעט לנקודה אחת ליתר דיוק), לרוב על ידי עדשה מרכזת.
ככל שנקודה זו תיהיה קטנה יותר, כך איכות התמונה תהיה טובה יותר. מהו דִּיוֹפְּטֵר ?
זוהי יחידת מידה המציינת את העוצמה האופטית של העדשה או הכלי האופטי.
ערך זה נמדד מעדשה עד לנקודת מיקוד האור, ככל שערך זה גדול יותר (זאת אומרת המרחק גדול יותר)
כך העדשה או הכלי האופטי יגדילו את התמונה יותר.
כיצד הפוקוס עובד במשקפת ?
על מנת שנוכל לקבל תמונה ברורה, עלינו להתאים את שבירת האור לעין שלנו.
לכן בהתאם למרחק החפץ מאיתנו נשנה את המרחק בין שתי העדשות וכך האור ישבר במיקום הנכון לצורך ראייה ברורה. במשקפות המשתמשות ביותר משתי עדשות, ישנה בדרך כלל עוד עדשה אחת לפחות לפני עדשת העינית. על מנת לפקס את התמונה,
ישנה גלגלת מסביב לעינית אשר תפקידה הוא להרחיק או לקרב בין עדשות אילו,
ובכך לשנות את מיקום נקודת מיקוד האור ולפקס את התמונה בהתאם למרחק שלנו מהגוף,
עליו אנו מסתכלים.
מאפיני המשקפת # הגדלה - ליד העינית במשקפת חרוטים שני מספרים כגון 3X30 , הראשון מתאר את כושר ההגדלה של המשקפת.
השני מתאר את קוטר עדשת העצמית של המשקפת. # קוטר העינית - ניתן לקבל את קוטר אישון היציאה כאשר נחלק את קוטר העצמית בכושר ההגדלה של המשקפת,
בדוגמה שלנו 30:3 = קוטר העינית הוא 10מ"מ. # שדה ראייה - בכל משקפת ישנו נתון המציין את שדה הראיה שניתן לראות דרכה.
הכוונה ליכולת של המשקפת להציג תמונה יותר רחבה, ככל ששדה הראייה גדול יותר כך התמונה יותר פנורמית.
לרוב מודדים את שדה הראייה ל1000 מטר, לדוגמה 120/1000 הכוונה שתמונה הנראת תיהיה ברוחב 120 מטר כאשר נסתכל עליה ממרחק של 100 מטרים. ככל שהמספר הראשון גדול יותר כך שדה הראייה רחב יותר.
כמובן שיכולות להיות משקפות בעלות מספר הגדלה זהה אך שדה ראייה שונה.
סוגי משקפות - משקפת קומפקטית (דחוסה) מאוד נפוצה, היא קטנה יחסית בעלת גודל עצמית של כ10-25 ממ וכושר הגדלה בין 7-10.
קל ונוח להשתמש בהן, וניתן לשמור על איכות התמונה בעזרת עדשות באיכות גבוהה. - משקפות שדה הינן גם כן נפוצות, גודל העצמית נע בין 30 ל50מ"מ ולכן
הן נוטות להיות יותר חדות, ברורות וניתן לראות דרכן יותר טוב בתנאי ראות נמוכה. - משקפת זום בעלת אפשרות לשינוי ערך ההגדלה, על מנת לשנות את ההגדלה של המשקפת היא נעזרת בחלקים
ממתכת אשר נעים ומשנים את מערכת ההגדלה, לעיתים נוצרת סטייה באחד מהם ולכן היא לרב לא כל כך מדויקת. - משקפת אטומה למים, מלאה בחנקן ואטומה למים על מנת שלא יווצרו אדים בתוך המשקפת, חנקן לעומת אוויר אינו מכיל מים כלל.
שימושים
המשקפת מאפשרת צפייה בגוף רחוק, בהגדלה.
לכן ניתן להשתמש בה לצורך צפייה בחיות (צפייה בציפורים הוא תחביב אשר כמעט מחייב משקפת ומאוד נפוץ).
לצורך ריגול, בצורה טקטית צבאית, או לצפייה בשמי הלילה בכוכבים.
וכמובן פחות נפוץ אבל קיים, לצפות בדברים שציינו מתחת למים
(יש לזכור שהראות לא מאוד טובה מתחת למים לכן זוהי לא דרך נפוצה כפי שצויין).
הארה בפייסבוק
.png)
למשקפת מספר רכיבים, לכל אחד מהם תפקיד חשוב באופן פעולתה.
במשקפת שלנו אין מנסרה, ואנו נשתמש רק בשתי עדשות, עינית ועצמית. -1.jpeg)