الموسوعة العربية

ابحث عن أي موضوع يهمك

اي اداة تفرق الاشعة الضوئية

بواسطة: نشر في: 7 نوفمبر، 2021
mosoah
اي اداة تفرق الاشعة الضوئية

نتناول في هذا المقال الإجابة عن سؤال اي اداة تفرق الاشعة الضوئية من خلال موقع موسوعة ، ونتعرف كذلك على أنواع العدسات، وكيفية التفريق بينهما، واستخدامات العدسات بحسب كل نوع، بالإضافة إلى معرفة العلاقة بين الضوء، والرؤية.

اي اداة تفرق الاشعة الضوئية

يتشكل الضوء من موجات كهرومغناطيسية، والأشعة الضوئية تمثل مسارات الخطوط المستقيمة التي تليها مجموعة من الحزم الضوئية الضيقة، والتي تنتقل من خلالها الطاقة الضوئية.

  • ينتقل الضوء على شكل خطوط مستقيمة بصورة دائمة، ولكنه قد يغير اتجاهه من خلال ظاهرة الانكسار، أو ظاهرة الانعكاس.
  • هناك نوعان من الأشعة، وهما الأشعة المتقاربة، والأشعة المتباعدة، المتقاربة تمثل الأشعة التي تجتمع عند نقطة معينة لتكوين الصورة.
  • الأشعة المتباعدة تمثل الأشعة المتفرقة البعيدة التي لا تكون أي صورة.
  • في حالة سقوط شعاع من الضوء على سطح منحني لعدسة محدبة، يؤدي ذلك إلى تجمع الأشعة على المحور الرئيسي عند نقطة معينة، وتكوين صورة.
  • ولكن في حالة سقوط شعاع من الضوء على السطح المنحني لعدسة مقعرة، لا ينتج عنها صورة، وتتشتت الأشعة الضوئية، وتذهب بعيدًا.
  • نستنتج من التحليل السابق أن الأداة التي تعمل على تفريق الأشعة الضوئية هي العدسة المقعرة.

 أنواع العدسات

العدسات هي عبارة عن أدوات بصرية تستخدم في انكسار الضوء أثناء مروره من خلالها.

  • تعتمد صناعة العدسات على استخدام مواد شفافة أيزوتروبية مثل الزجاج، تتسم بالأسطح الكروية، ويكون سطحها إما متساويًا أو مختلفًا من ناحية الانحناء.
  • يحدد ذلك وفقًا لطبيعة الغرض الذي استخدم له العدسة، ويطلق على الخط الذي يصل بين مركزي الانحناء داخل العدسة اسم “محور العدسة”.
  • قد يكون سطح العدسة متقعرًا، وقد يكون محدبًا،أو كليهما، وتعمل العدسة على انكسار الأشعة الضوئية الساقطة عليها.
  • تقوم العدسة المحدبة بتجميع الأشعة الضوئية داخل البؤرة، على العكس من ذلك العدسة المقعرة، فهي تفرق الأشعة الضوئية، كما أن لديها بؤرة تخيلية.
  • العدسات الكروية
  • نجد أن معظم العدسات كروية الشكل، بمعنى أنها تتكون من سطحين، وكل سطح يمثل جزء من سطح الكرة، ومحور العدسة يكون عموديًا على كلا السطحين، ويمثل محور العدسة الخط المستقيم الواصل بين مركزي الكرتين.
  • العدسات غير الكروية:
  • تمثل العدسات التي يكون إحدى سطحيها غير كروي، أو كلاهما، ويتخذ شكلًا إسطوانيًا، تتميز بعض هذه العدسات بأنها تكون صورًا واضحة بشكل كبير مقارنة بالعدسات الكروية.
  • ونقصد العدسات التي لديها سطحين على شكل قطع مكافئ (شكل ثنائي الأبعاد وهو مخروطي الشكل)، هذه العدسات تجعل رزمة من الأشعة الضوئية تجتمع في نقطة واحدة هي نفسها في الجهة الأخرى، ونسمى هذه النقطة ب”البؤرة”.
  • العدسات المقعرة:
  • تتسم العدسات بالمقعرة بأنها رقيقة في منتصفها، وسميكة الأطراف، وتستخدم في حال أردنا توضيح رؤية غرض بعيد، ولا تستخدم للأغراض القريبة.
  • تكسر العدسة المقعرة في آلة التصوير الضوء وتجعله يتجه إلى الخارج فيصور لنا أن الأشعة منبعثة من آلة التصوير صورة أصغر، أو أقرب مما هي عليه في الحقيقة.
  • تمكن العدسات المقربة الأفراد الذين يعانون من قصر النظر من رؤية الأشياء البعيدة من خلال كسر الأشعة الضوئية في الاتجاه الخارجي، مما يؤدي إلى وضوح الأشياء البعيدة عن العين.
  • يتحدد مسار الأشعة بحسب شكل العدسة المستخدمة، فالعدسات المحدبة نجدها سميكة في المنتصف عن أطرافها، وفي حالة سقوط حزمة من الأشعة الضوئية المتوازية على العدسات المحدبة، نجدها تلتقي في نقطو تسمى ب”بؤرة العدسة المحدبة”.
  • أما إذا سقطت حزمة من الأشعة الضوئية المتوازية على عدسة مقعرة، نجد أن الأشعة تتشتت، وتتجه بعيدًا، ويطلق على المسافة بين مركز العدسة، والبؤرة مصطلح “البعد البؤري”، ونجد هذا البعد البؤري موجبًا في العدسة التي تجمع الضوء، وسالبًا في العدسة التي تفرق الضوء.

استخدامات العدسة المقعرة والمحدبة

لكل نوع من أنواع العدسات استخدامات مختلفة منها:

  • استخدامات العدسة المحدبة:
  • المناظير، والتليسكوبات: يتم استخدام العدسة المحدبة في صناعة المناظيير، والتلسكوبات حتى نتمكن من رؤية الأجسام  بصورة أكبر، وأوضح مما هي عليه في الواقع.
  • النظارت: تدخل العدسة المحدبة في صناعة النظارات لحل المشكلة التي يواجهها بعض الأشخاص، وهي قصر النظر، فنجد أن عدسة العين تجمع الأشعة الضوئية في نقطة معينة أمام الشبكية بدلًا من أن تجمعها على الشبكية في خلفية العين.
  • استخدامات العدسة المقعرة:
  • النظارات: يتم صتاعة النظارات من العدسات المقعرة لحل المشكلة التي يعاني منها بعض الأفراد، وهي طول النظر، أو بُعد النظر، ويمثل تجمع الأشعة الضوئية عن طريق عدسة العين خلف شبكية العين.
  • الكاميرات: تحتوي الكاميرات على كلا النوعين من العدسات المحدبة، والمقعرة معًا، حتى تنتج لنا صورة واضحة المعالم، وبجودة عالية.
  • تمثل العدسة المحدبة العدسة الأساسية للكاميرا، وهي لا تكفي وحدها؛ وذللك يرجع إلى أن العدسة المحدبة وحدها تظهر الصورة مشوهة، وغير واضحة،، وهذا ما يعرف باسم “الانحرافات اللونية”.
  • المصابيح الكهربائية: يقوم مصنعو المصابيح الكهربائية باستخدام العدسات المقعرة حتى يتسنى للمصباح أن يؤدي بعمله بكفاءة كبيرة.
  • حيث يقوم بتكبير حجم الضوء المنبعث من المصباح، وذلك من خلال سقوط الضوء على الزاوية المقعرة للعدسة، فتنتقل الأشعة إلى الزاوية الأخرى، فيؤدي ذلك إلى إنتاج شعاع ضوء أكثر اتساعًا.
  • الليزر: تدخل أشعة الليزر في العديد من الأجهزة متنوعة الاستخدام ، ومنها الأجهزة الطبية، والماسحات الضوئية، والأجهزة الإلكترونية المختصة بتشغيل الأقراص الضوئية، وقياس المسافات بدقة عالية، وفي العمليات الجراحية المتعلقة بالعين.
  • تعمل العدسات المقعرة الصغيرة على اتساع شعاع الليزر، حتى يتمكن من الوصول بصورة أكبر إلى منطقة محددة، ويتم صناعة العدسات المستخدمة في الليزر من “السيليكا المنصهرة”، لتستطيع تحمل الأشعة الفوق بنفسجية المنبعثة من المصدر االضوئي.
  • ثقوب الرؤية في الأبواب: وهي ما تعرف ب”العين السحرية” التي تمكن الأفراد من رؤية الشخص القادم إليهم من خلف الباب، وتدخل في صناعة ثقب الباب العدسة المقعرة، أو أكثر من عدسة مقعرة، فينتج عنها صورة متسعة لكل المنطقة.

الضوء وعلاقته بالرؤية

الضوء عبارة عن موجة كهرومغناطيسية، تتميز بحركتها السريعة الثابتة، بحيث يصل قدرها إلى  300  ألف كيلومتر في الثانية الواحدة، ويختلف طول الموجة، وترددها بحسب طاقتها.

  • نجد أن العلاقة بين طول الموجة، وترددها علاقة عكسية، فكلما زادت الطاقة نتج عنها زيادة في التردد، وقل طولها الموجي، والعكس الصحيح.
  • الضوء الصادر من الشمس، أو المصباح الكهربائي يطلق عليه مصطلح “الضوء الأبيض”، وهو عبارة عن مزيج من كل أطياف الضوء المرئي، وتتراوح فيه الأطوال الموجية بين 400- 700 نانو متر.
  • ويشتمل الضوء على كافة خصائص الموجات، والتي تتضمن (الانكسار، الانعكاس، التداخل، التشتت)، وتحدد الخصائص بحسب طبيعة الجسم الذي يسقط عليه الضوء.
  • نجد أن الأشعة الساقطة على الزجاج  الشفاف تمر من خلاله معظمها، ويتم الانعكاس لكمية  قليلة جدًا من الأشعة.
  • أما في حالة الضوء الساقط على العين البشرية نجد الوضع مختلفًا، بحيث يمر الضوء بواسطة بؤبؤ العين، ومنه إلى العدسات التي تعمل علىى توصيل الضوء إلى شبكية العين.
  • توجد الشبكية خلف “مُقلة العين Eye ball”، وتحتوي على ثلاث طبقات:
  • الأولى: يطلق عليها “مستقبلات الضضوء”: وهي المسؤولة عن الرؤية، وتتكون من خلايا حساسة للضوء، وهيي تنقسسم إلى نوعين هما:
  • مستقبلات عصوية: وهي المسؤولة عن الرؤية عند التواجد في مكان إضاءته خافتة، أو غير موجودة.
  • مستقبلات مخروطية: هي التي تمكنا من رؤية الألوان من حولنا، ولكنها لا تعمل إلا في حالة توافر إضاءة كافية في المكان الذي نحن فيه.

وفي النهاية نود أن يكون المقال مكنك من معرفة اي اداة تفرق الاشعة الضوئية من خلال موقع الموسوعة العربية الشاملة، واستطعت التفريق بين أنواع العدسات.

لمزيد من الموضوعات المشابهة يمكنك زيارة الروابط التالي: