الاداه التي تفرق الاشعه الضوئيه

الاداه التي تفرق الاشعه الضوئيه

توجد العديد من الأدوات التي تستخدم في تفريق الأشعة الضوئية أو تجميعها، على سبيل المثال ، هناك عدسة خاصة تعمل على تجميع الأشعة من أي مصدر ضوئي ، وهناك أيضا عدسات تستخدم في تفريق الإشعاعات المختلفة.

والأداة التي تستخدم لتفريق الأشعة الضوئية هي عدسة سميكة في الأطراف وأقل سمكا في الوسط، وتعمل على تحسين الرؤية عن بعد، حيث تكسر الضوء المتساقط عليها، وتستخدم في الكاميرات والمناظير، وتسمى هذه العدسة بالعدسة المقعرة.

ما المقصود بالأشعة الضوئية

هي أشعة تنبعث من مصدر ضوء سواء كان صناعيا أو طبيعيا، وتستهدف نقطة واحدة سواء من مصدر نقطي أو مجموعة نقاط، وتنقسم الأشعة الضوئية إلى:

• حزم ضوئية متباعدة: تسمى بهذا الاسم لأنها تبعد الأشعة عن بعضها كلما ابتعدت عن المصدر.
• حزم ضوئية متقاربة: حصلت على هذا الاسم لأنها تجمع الأشعة بعضها مع بعض عندما تبتعد عن المصدر الضوئي حتى تلتقي في نقطة واحدة.
• حزم ضوئية متوازية: تصبح الأشعة متوازية كلما ابتعدت عن مصدر الضوء، حتى تصبح متوازية تماما.

تعريف العدسة

العدسة هي قطعة من الزجاج أو مادة شفافة، ويمكن أن تكون محدبة أو مقعرة أو محدبة ومقعرة معا، وتستخدم العدسات في أشياء عديدة بغير انكسار الأشعة الضوئية.

• تتكون معظم أنواع العدسات من سطحين كرويين، حيث يكون كل سطح جزءا من سطح كروي، ويكون المحور عموديا على السطحين ومن خلال هذا السطح يتم انكسار الأشعة، سواء تلاقت أو انفصلت لتكوين الصورة.
• مخترع العدسات شخصية غير معروفة، ولكن من الجدير بالذكر أن الفيلسوف الروماني سينيكا، وهو رجل من رجال الدولة، استخدم كورة زجاجية من الماء لتكون مكبرة لقراءة الكتب في روما.
• وذكر أن الرهبان في العصور الوسطى استخدموا كرة زجاجية كنظارة مكبرة للقراءة، بالإضافة إلى المخبرين في مدينة البندقية في القرن الثالث عشر الذين صنعوا كرة زجاجية ووضعوها في إطار خشبي لتكون عدسة مكبرة.

العدسة المقعرة

تتمتع العدسة المقعرة بعدة ميزات وخصائص تجعلها مختلفة عن غيرها، وعلى كل من يدرس العدسات أن يتعرف على شكلها ووظيفتها ومكان البؤرة الخاصة بها والصورة التي تكون واستخداماتها الخاصة، وفيما يلي سنقدم التفاصيل المتعلقة بالعدسة المقعرة

• تعريف العدسة المقعرة: هو جهاز بصري يستخدم لتثبيت الأشعة الضوئية بواسطة الانكسار أو التفريق للأشعة القادمة من المصدر الضوئي، وأحيانا يطلق عليه اسم العدسة السالبة، ويعمل على تحسين الرؤية على مسافة بعيدة وليس قريبة، ويستخدم في الكاميرات لكسر الأشعة القادمة من الخارج لتكوين صورة قريبة.
• الوظيفة: تعمل على تفريق الأشعة الصادرة من مصدر الضوء.
• البؤرة: البؤرة الخاصة بالعدسة المقعرة هي تقديرية، أي أنها لا تستقبل الضوء بشكل مباشر، وإشارتها إيجابية.
• الصورة: تكون الصورة التي تم التقاطها بواسطة عدسة مقعرة تقديرية في نفس اتجاه الجسم، وتكون مصغرة ومعتدلة في نفس جهة الجسم.
• الاستخدام: تستخدم العدسة المقعرة في أشياء عديدة منها ما يلي:
  • النظارات: يقوم أخصائين البصريات باستخدام العدسة المقعرة لعلاج قصر النظر من خلال نشر الضوء من قبل أن يصل إلى العين، ويكون الشخص قادر على استخدام هذه العدسة في رؤية الأجسام البعيدة عن العين بشكل واضح.
  • الكاميرات: يستخدم مصممو الكاميرات العدسات المقعرة والمحدبة لتحسين جودة الصورة التي تلتقطها الكاميرا. عند استخدام العدسة المحدبة بمفردها، قد تسبب بعض التشوهات في الصورة المعروفة باسم الانحرافات اللونية وتسبب انكسار الضوء بألوان وزوايا مختلفة، مما يؤثر سلبا على جودة الصورة. لذلك، يتم إضافة العدسة المحدبة لتحسين جودة الصورة وإخفاء تلك العيوب التي تظهرها العدسة المحدبة.
  • المصابيح الكهربائية: تستخدم العدسة المقعرة في المصابيح الكهربائية لتكبير الضوء الصادر من المصباح، فعندما يسقط الضوء على العدسة المقعرة، تنحرف الأشعة إلى الجانب الآخر وهذا ما يوفر شعاعا أوسع على مساحة أكبر.
  • الليزر: تستخدم أشعة الليزر في الوقت الحالي في مختلف أنواع المعدات، سواء كانت طبية أو ماسحات ضوئية أو مشغلات الأقراص المدمجة وغيرها. يعد وجود العدسات ضروريا لكي تعمل تلك المعدات بشكل صحيح ودقيق. بوجود عدسة مقعرة صغيرة، تتوسع أشعة الليزر وتصل بدقة إلى منطقة محددة. يمكن صنع العدسة المقعرة المستخدمة مع الليزر من السيليكا المنصهرة لتحمل الأشعة فوق البنفسجية المنبعثة من المصدر الضوئي.
  • فتحات الرؤية في الأبواب: تعرف الفتحات الموجودة في الأبواب باسم العين السحرية، وتعتبر هذه الفتحات جهازا أمانا يساعد على رؤية شاملة للأشخاص والأشياء من خلف الأبواب، حيث يستخدم العدسة المقعرة لتوفير رؤية واسعة في المنطقة بأكملها.

العدسة المحدبة

العدسة المحدبة لها العديد من الخصائص والمواصفات التي تجعلها مختلفة عن العدسات الأخرى، ويجب على كل من يدرس العدسات أن يتعرف على شكلها ووظيفتها وموقع بؤرتها والصورة المتكونة واستخداماتها الخاصة، وفيما يلي سنعرض كل ما يتعلق بالعدسة المحدبة

• التعريف: تستخدم هذه العدسة لتقارب الأشعة المتوازية للمحور الرئيسي، إذ تكون سميكة نسبيا في الوسط ورقيقة جدا في الأطراف العلوية والسفلية، وتكون حوافها تنحني إلى الخارج وليس الداخل، وتقوم العدسة المحدبة بتقريب الأشعة المتوازية إلى نقطة معينة على جانب العدسة.
• الوظيفة: تعمل على تجميع الأشعة من المصدر الضوئي.
• البؤرة: يمكن استقبال بؤرة حقيقية على حائل وتكون إشارتها سالبة.
• الصورة: عندما يتم وضع جسم بين عدسة وبؤرة، فإن الصورة المكبرة التقديرية تكون في نفس اتجاه الجسم، وتكون الصورة الحقيقية مقلوبة في الجهة المقابلة للعدسة.
• صفات وخصائص الصورة: تتميز العدسة المحدبة بالعديد من الخصائص والصفات، بما في ذلك:

• استخدامات العدسة المحدبة: تسخدم العدسة المحدبة في العديد من الأغراض ومنها ما يلي:
  • المناظير والتلسكوبات: يتم استخدام العدسة المحدبة في المناظير لتكبير الأجسام حتى تبدو أقرب، ولكن تكون أقل دقة حيث أنها تظهر التشوهات لذلك يتم وضع العدسة المقعرة لتصحيح تلك العيوب.
  • الكاميرات: العدسة الأصلية للكاميرات هي عدسة محدبة ويتم إضافة عدسة مقعرة لتصحيح التشوهات.
  • النظارات: يتم استخدامها لتصحيح طول النظر.