آشنایی با عدسی های مورد استفاده در لنزها
عدسی ها:
از ذره بین همه به نوعی استفاده کرده ایم و می دانیم که از پشت ذره بین نوشته ها و یا اشیاء درشت تر به نظر می آیند و نوشته ها و جزئیات ریز با ذره بین به خوبی مشاهده می گردند، برخی افراد که دارای چشمان ضعیف هستند از عینکهای ذره بینی، برای خواندن روزنامه و یا … استفاده می کنند، علاوه بر عینک به دستگاه میکروسکوپ توجه کنید، موجودات بسیار کوچک که با چشم و ذره بین، حتی قابل روئیت نیستند با میکروسکوپ می توان دید در همه ی این موارد از عدسی استفاده می شود.
عدسی ها از ماده ای شفاف ساخته می شوند و به دو نوع همگرا و واگرا تقسیم می گردند.
الف: عدسی های همگرا:
در این نوع عدسی، پرتوهای تابش پس از شکست و گذر از عدسی به هم نزدیک می شوند، (یعنی همگرا می شوند) در عدسی های همگرا، لبه ها نازک تر از وسط آن بوده و بطور معمول برای کاربردهای متفاوت به شکل های دوکوژ، کوژ تخت و کوژ هلالی همگرا ساخته می شوند در شکل زیر اینگونه عدسی ها نشان داده شده اند.
ب: عدسی های واگرا:
در عدسی های واگرا پرتوهای تابش پس از شکست و گذر از عدسی، از هم دور می گردند، (واگرا میشوند) لبه ی این عدسی ها، پهن تر از وسط آنست و به شکل های دوکاو، کاو تخت و کاو هلالی واگرا ساخته می شوند، در تصاویر زیر اینگونه عدسی ها نمایش داده شده است.
حال که با دو گونه ی عمده ی عدسی ها آشنا شدید، به ویژگی عدسی ها از جمله همگرا می پردازیم.
ویژگی عدسی های همگرا:
1- محوراصلی، مرکز نوری: خطی که از مرکزهای دو سطح کروی، در یک عدسی می گذرد، و یا از مرکز سطح خمیده گذشته و به سطح تخت عمود شود محور اصلی است، نقطه ی میانی عدسی را که محور اصلی قرار دارد، مرکز نور عدسی می نامند، در شکل زیر محور اصلی و مرکز نوری عدسی نشان داده شده است.
آزمایشات گوناگون نشان دهنده این است که اگر پرتوئی به مرکز نوری یک عدسی بتابد بدون انحراف، از عدسی خارج می گردد، در تصویر زیر چنین پرتوهائی که به یک عدسی همگرا تابیده شده است، مشخص گردیده است.
2- کانون عدسی های همگرا: برای تعیین کانون عدسی همگرا آزمایشی را مطرح می کنیم، برای اینکار عدسی همگرا را مطابق شکل زیر مقابل نور خورشید گرفته و صفحه ی کاغذ را در جلوی عدسی طوری به حرکت در می آوریم که نقطه ی نورانی روی آن تشکیل گردد، این نقطه را کانون عدسی می نامیم، فاصله ی کانون تا مرکز نوری عدسی را نیز فاصله ی کانون عدسی می نامیم و آنرا با f نشان می دهیم.
هیمن آزمایش را می توان با طرف دیگر عدسی انجام دهیم با این کار فاصله کانونی عدسی را می توان اندازه گیری کرد اگر این آزمایش را به طور دقیق انجام دهیم متوجه خواهیم شد که این بار هم نقطه ی نورانی در همان فاصله تشکیل می گردد. یعنی عدسی در هر یک از دو طرف دارای کانون است.
ویژگی عدسی های واگرا:
1- محوراصلی، مرکز نوری: همان گونه که در عدسی های همگرا دیده شد در این عدسی ها نیز محور اصلی خطی است که مرکز دو سطح کروی عدسی را به هم وصل می کند، نقطه ی میانی عدسی را که روی محور اصلی قرار دارد، مرکز نوری عدسی می نامند. در شکل زیر محور اصلی و مرکز نوری نشان داده شده است.
در عدسی های واگرا نیز پرتوی که به مرکز نوری عدسی می تابد بدون انحراف از عدسی خارج می گردد، در شکل زیر چنین پرتوهائی که به عدسی واگرا تابیده اند نشان داده شده است که فاقد انحراف اند.
2- کانون عدسی های واگرا: هر گاه پرتوهای موازی محور اصلی به عدسی واگرا تابیده شوند، پس از شکست و گذر از عدسی، طوری از همدیگر دور می شوند که ابتدا آنها از یک نقطه روی محور اصلی بگذرند، این نقطه را کانون عدسی واگرا می نامیم، فاصله کانون تا مرکز نوری را فاصله کانونی گویند و آنرا با f مشخص می کنند. در شکل زیر پرتوهای تابش موازی محور اصلی، و پرتوهای شکست مربوط به آن ها نشان داده شده است در عدسی های واگرا کانون مجازی است.
فلذا هرگاه پرتو نور طوری به عدسی واگرا بتابد که پس از برخورد به عدسی، امتداد آن از کانون بگذرد پرتو شکست آن موازی محور اصلی خواهد بود در شکل زیر اینگونه پرتوها نشان داده شده است.
تصویر در عدسی های واگرا: در این گونه عدسی ها نیز، تصویر دو شیء عمود بر محور اصلی را با رسم تصویر یک نقطه آن به دست آورده می شود از بین پرتوهای زیادی که از هر نقطه شیء به عدسی می تابد دو پرتو تابش مشخص (پرتو موازی محور اصلی، پرتوی که به مرکز نوری می تابد یا پرتوی که تعداد آن از کانون می گذرد) را رسم و پرتو شکست را به ترتیبی که گفته شد رسم می کنیم تا تصویر نقطه مورد نظر بدست آید در شکل زیر تصویر شیء AB در یک عدسی واگرا نشان داده شده است.
در چنین عدسی هائی با قرار گرفتن چشم در مسیر پرتوهای شکست شیء AB در A`B` به نظر می آید که این تصاویر که مجازی است در عدسی های واگرا شیء در هر فاصله ای مقابل عدسی قرار داده شود تصویر آن کوچکتر از شیء مجازی و نسبت به شیء مستقیم است و در فاصله کمتر از فاصله کانونی دیده می شود.