البعد البؤري

• دراسة انحراف الضوء في العدسات المتباعدة والمتقاربة
• لمعرفة المزيد عن البعد البؤري للعدسة

تتمتع علم البصريات بتاريخ طويل في مجال علم الفلك واستكشاف الفضاء. كان غاليليو (1564-1642) من أوائل من استخدموا تلسكوبًا صغيرًا لمراقبة القمر والأجرام السماوية الأخرى في السماء الليلية (أو على الأقل أول من أورد ملاحظاته). وقد اكتشف...

البقع الشمسية، وأن الكواكب كانت أقراصًا، وليست نقاطًا ضوئية مثل النجوم.

وقد مكنت التلسكوبات الأرضية الأكثر تطوراً والأجهزة البصرية المتخصصة، مثل أجهزة قياس الطيف، الناس من اكتشاف العديد من أسرار الكون، ولا يزال استخدام التلسكوبات الأرضية والأجهزة البصرية العلمية مستمراً مع استمرار تحسينها حتى يومنا هذا.

ولكن منذ عام 1957، أصبحت البصريات أيضًا جزءًا مهمًا من «عصر الفضاء»، بدءًا من التلسكوبات الأرضية التي كانت تُستخدم لتتبع الصواريخ والأقمار الصناعية. وسرعان ما ظهرت الأقمار الصناعية المزودة بكاميرات وتلسكوبات وأدوات بصرية أخرى، وكان الكثير منها مخصصًا للتصوير الأرضي، بينما كان عدد أكبر بكثير منها مخصصًا لرصد النجوم والكواكب. وبعد ذلك بفترة وجيزة، بدأت الولايات المتحدة والاتحاد السوفيتي آنذاك أيضًا في إرسال مركبات فضائية خارج مدار الأرض لزيارة القمر والزهرة والمريخ، وصولًا في النهاية إلى جميع الكواكب باستثناء بلوتو (تتجه مركبة استكشافية تابعة لوكالة ناسا حاليًا إلى بلوتو، ومن المقرر وصولها في عام 2015).

ربما يكون تلسكوب هابل الفضائي أشهر نظام بصري فضائي، وقد عمل عدد من المهندسين في شركة ORA فعليًّا على تصميم البصريات المستخدمة في الإصلاح وجوانب أخرى متعلقة بها (بل إن شركة ORA فازت بجائزة من وكالة ناسا عن هذا العمل وغيره من الأعمال المتعلقة بالفضاء).

العدسة. العدسة هي جهاز بصري يعمل على تمرير الضوء وانكساره، مما يؤدي إلى تركيز الشعاع أو تشتيته. وعادةً ما تُصنع العدسات المصنعة من الزجاج أو البلاستيك الشفاف. وتتميز العدسات بالبعد البؤري والانحناء (أو نصف القطر).

الانحناء. يُعرَّف الانحناء بأنه 1/R، حيث R هو نصف قطر الانحناء.

العدسات المجمعة والمشتتة. بشكل عام، يمكننا تلخيص أنواع العدسات إلى عدسات مجمعة أو مشتتة (نسمي f البعد البؤري و R نصف القطر).

على سبيل المثال، عند النظر إلى جسم ما من خلال عدسة مجمعة ثنائية التحدب، يمكن الحصول على تقدير تقريبي للبعد البؤري للعدسة المجمعة.

أبعد العدسة عن الجسم، ولاحظ المسافة التي يبدأ عندها الجسم في الظهور بشكل غير واضح. هذه المسافة هي البعد البؤري للعدسة.

القدرة البصرية (القدرة الديوبترية أو القدرة الانكسارية) هي الدرجة التي تقوم بها العدسة أو المرآة أو أي نظام بصري آخر بتجميع الضوء أو تشتيته. وهي تساوي معكوس البعد البؤري للجهاز. في حالة وجود عدستين رفيعتين أو أكثر متقاربتين، فإن القوة البصرية للعدسات مجتمعة تساوي تقريبًا مجموع القوى البصرية لكل عدسة. وبالمثل، فإن القوة البصرية للعدسة الواحدة تساوي تقريبًا مجموع القوى البصرية لكل سطح من أسطحها.

• مستوى مائل، مزود بثلاثة أطراف مسار مختلفة — MEC-053
• حامل للعدسات والمرايا بقطر 50 مم — OPT-003
• منزلق للحامل — OPT-008
• طاولة بريزم — OPT-010

• ماذا يحدث إذا استخدمنا عدستين معًا، إحداهما مقربة والأخرى مبعثرة؟
• ماذا تعتقد أنه سيحدث إذا كان البعد البؤري للعدسة المتباعدة هو نفسه البعد البؤري للعدسة المتقاربة؟