عدسة (بصريات)

أنواع العدسات

العدسة Lens (optics) قطعة من مادة شفافة لها على الأقل وجه واحد منحن. وتنكسر أشعة الضوء بمرورها على العدسات وبهذا يمكنها تكوين صور للأشياء. وقد تكون الصور أكبر من الشيء نفسه، أو أصغر منه، أو بنفس حجمه. ويستخدم العلماء في بعض الأحيان العدسات لتجميع أو تشتيت حزمة الضوء.

A lens.
Lenses can be used to focus light.

تُعدُّ العدسات جزءًا مهمًا من العين، حيث تمكنها من تكوين صور واضحة للأشياء القريبة والبعيدة على حد سواء. وتستخدم العدسات في صورة نظارات أو عدسات لاصقة لتصحيح الخلل في مدى الإبصار. كما تكون العدسات أيضا جزءًا أساسيا في الأجهزة ثنائية العينية، وآلات التصوير، والمجاهر، وآلات العرض البصرية، والتلسكوبات والأدوات البصرية الأخرى.

تصنع العدسات الاصطناعية من الزجاج، أو البلاستيك، أو البلورة الشفافة، مثل الكوارتز (المرو). ويستخدم الكوارتز لكسر الأشعة فوق البنفسجية وهي الجزء غير المرئي من الضوء.

ويوجد نوعان من العدسات البسيطة: العدسات المجمِّعة، و العدسات المشتِّتة. ويختلف النوعان بعضهما عن بعض في طريقة تقوسهما، وبالتالي في الهيئة التي تكسر بها الضوء. وتتألف العدسة المركبة من عدستين أو أكثر من العدسات البسيطة المتوافقة مع بعضها.

الصورة التقديرية يمكن الحصول عليها بوساطة عدسة محدبة (أعلاه). تكون الصورة التقديرية على نفس الجانب من العدسة الذي يوجد فيه الجسم. وبالعدسات المحدبة تكون الصورة التقديرية دائمًا أكبر من الجسم. تكون العدسة المقعرة صورًا تقديرية فقط (أدناه). بالعدسات المقعرة تكون الصورة التقديرية دائمًا أصغر من الجسم.

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

تاريخ

يرجع أصل تسمية عدسة يأتي من الأسم للاتيني للعدس وبللغة اللاتينية لينس [[Image:GGB reflection in raindrops.jpg|thumb|left|The Golden Gate Bridge

أنواع العدسات البسيطة

Lens2a.png
Biconvex lens
Large convex lens.jpg


Biconcave lens
Concave lens.jpg


Lensmaker's equation

where

is the focal length of the lens,
is the refractive index of the lens material,
is the radius of curvature of the lens surface closest to the light source,
is the radius of curvature of the lens surface farthest from the light source, and
is the thickness of the lens (the distance along the lens axis between the two surface vertices).

معادلة العدسة الرقيقة

[1]

خصائص التصوير

This image has three visible reflections and one visible projection of the same lamp, two reflections are on a biconvex lens

Lens3.svg

.

This can also be put into the "Newtonian" form:

[2]

where and . 360 The magnification of the lens is given by:

,

Lens4.svg

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

الزيغ الكروي

Lens5.svg

Coma

Lens-coma.svg

=انحراف لوني

Lens6a.svg Lens6b.svg

العدسات المجمعة

تعرف أيضا بالعدسات الموجبة أو العدسات المحدَّبة ويكون مركزها أسمك من أطرافها. وعندما تمر أشعة الشمس المتوازية خلال هذه العدسات، تنكسر إلى الداخل وتتقابل في نقطة تعرف باسم البؤرة. وتعرف المسافة الممتدة من مركز العدسة إلى نقطة البؤرة بالبُعد البؤري.

ويختلف وضع ونوع الصور المنتجة بالعدسة المجمعة تبعًا لبعد الجسم من العدسة. فإذا وضع جسم بعيدًا عن العدسة بمسافة أكبر من بعدها البؤري، تتكون له صورة حقيقية مقلوبة على الجانب الآخر من العدسة. والصورة الحقيقية صورة تمر من خلالها أشعة الضوء الصادرة عن الجسم ويمكن تركيزها على شاشة عرض.

وعندما يوضع جسم ما على مسافة تساوي ضعف طول البعد البؤري من عدسة مجمعة يكون للصورة نفس حجم الجسم، وتقع على مسافة تعادل ضعف طول البعد البؤري على الجانب الآخر للعدسة. ويمكن الحصول على صورة أصغر للجسم بتحريكه إلى مسافة أكبر من ضعف البعد البؤري من العدسة. ويمكن الحصول على صورة أكبر للجسم وذلك بوضعه على مسافة من العدسة تقع بين طول البعد البؤري وضعفه.

إذا وضع الجسم أمام العدسة على مسافة أقل من طول بعدها البؤري، تظهر صورة تقديرية مكبرة للجسم وتقع خلفه وتكون معتدلة. ولاتنفذ أشعة الضوء الصادرة عن الجسم في هذه الحالة، في حقيقة الأمر، من خلال الصور التقديرية، ولايمكن تركيز هذه الصورة أو إسقاطها بدقة على شاشة عرض.

الصورة الحقيقية يمكن الحصول عليها بوساطة عدسة محدبة إذا وضع الجسم على مسافة أطول من بعد بؤري واحد من العدسة. تكون الصورة الحقيقية دائمًا مقلوبة وتظهر على الجانب الآخر المقابل للعدسة؛ ويكون لها نفس حجم الجسم إذا وقع الجسم من العدسة على مسافة مساوية لضعف البعد البؤري للعدسة.

العدسات المشتتة

وتعرف كذلك بالعدسات السالبة أو العدسات المقعَّرة. تكون العدسات المشتتة أكثر سمكا عند حوافها منها في مركزها. وتنكسر أشعة الضوء المارة من خلال عدسة مشتتة إلى الخارج. ولذلك تكون العدسات المشتتة فقط صورا تقديرية، وتكون الصورة دائما معتدلة وبحجم أصغر من حجم الجسم.


. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

العدسات المركبة

تنتج العدسات البسيطة عموما صورًا زائفة. ويمكن التخلص من هذه العيوب في تكوين الصور باستعمال عدسات مركبة. وعلى سبيل المثال، تستخدم العدسات المشتتة غالبا لتصحيح الزيغ الضوئي الذي تنتجه العدسات المجمعة.

Construction of simple lenses

[[Image:Refraction through glasses 090306.jpg|thumb|200px|يسار|Image of the city of Seattle as seen through a lens.]]

انظر أيضاً

انظر أيضاً

المصادر

عام

  • Hecht, Eugene (1987). Optics (2nd ed.). Addison Wesley. ISBN  0-201-11609-X . Chapters 5 & 6.
  • Hecht, Eugene (2002). Optics (4th ed.). Addison Wesley. ISBN  0-321-18878-0 .
  • Greivenkamp, John E. (2004). Field Guide to Geometrical Optics. SPIE Field Guides vol. FG01. SPIE. ISBN  0-8194-5294-7 .


وصلات خارجية

المحاكاة


  1. ^ Hecht, § 5.2.3
  2. ^ Hecht (2002), p. 120.