تلسکوپ
Telescope
تلسکوپ وسیله ای نوری است که جهت مشاهده ومطالعه اجسام سماوی وعکسبرداری از آنها بکاربرده می شود.در تلسکوپ پرتوهای موازی نور که از یک نقطه بسیار دور مانند ستاره می آیند همگراشده یعنی به یک نقطه می رسند سپس بکمک یک عدسی دیگر می توان تصویری از آن نقطه مشاهده نمود که دارای ویژگیهای بزرگ وجالبی است.
داستان تلسکوپ از شهر میدلبورگ هلند جایی که یک عینک ساز بنام لیپرشی زندگی می کرد شروع می شود.گرچه عدسیها واصول کار آنها در اواخر قرن سیزدهم مورد تحقیق قرار گرفته بودند در سال 1608 بود که او یک روز بطور اتفاقی متوجه شد که اگر یک عدسی را درفاصله ای دور از چشم وعدسی دیگر را در فاصله نزدیک چشم قرار دهد واز میان آندو به جسمی دور نگاه کند آن جسم بزرگتر دیده خواهد شد.
خبر این کشف در سال 1609 به گوش گالیلئو گالیله منجم معلم ودانشمند 45 ساله ایتالیایی در پائودا رسید.بااینکه لیپرشی از این وسیله جدید به عنوان وسیله ای نظامی یاد می کرد گالیله از آن بعنوان ابزاری در جهت مشاهده آسمان استفاده نمود.
تلسکوپ دارای سه ویژگی مهم است.
1-بزرگ نمودن زاویه ظاهری دیده شدن جسم یا توان بزرگنمایی.مقدار عددی بزرگنمایی با تقسیم نمودن فاصله کانونی عدسی شیئی یا آیینه اصلی (هردو حکم همان عدسی رادارند که از چشم دورتر است)بر فاصله کانونی عدسی چشمی(بطور کلی همان عدسی که به چشم نزدیکتر است) بدست می آید.بنابراین با داشتن چندین عدسی چشمی یک تلسکوپ چندین بزرگنمایی مختلف را دراختیار رصد کننده قرار می دهد
.قدرت بزرگنمایی2- افزایش مقدار نوری که از جسم وارد چشم انسان می شود.این افزایش بستگی به مساحت عدسی یا آیینه اصلی دارد وهرچه اندازه عدسی یا آیینه بزرگتر باشد میزان جمع آوری نور تلسکوپ بیشتر بوده ودر نتیجه قدرت آن در مشاهده اجرام کم نور بیشتر می شود.بحث مرتبط با قطر عدسی یا آیینه اصلی تلسکوپ
3- افزایش قدرت تفکیک یا جداسازی تصویر نقاط نورانی تشکیل دهنده جسم مانند ستاره های دوتایی .این افزایش به قطر و در واقع مساحت عدسی یا آیینه اصلی بستگی دارد.
مورد 1 متغییر وتابعی از فاصله کانونی آیینه یا عدسی اصلی تلسکوپ و عدسی چشمی بوده در حالیکه موارد 2 و3 ثابت بوده وفقط تابعی از قطر عدسی یا آیینه می باشند.
دو مبحث مهم دیگر در ارتباط با تلسکوپ ها پارامتر نسبت کانونی و میدان دید است.
چگونگی همگرا شدن پرتوهای نور مارا به دو دسته متفاوت از تلسکوپها رهنمون می کند که شامل تلسکوپهای شکستی و تلسکوپهای بازتابی می باشد. البته تلسکوپهایی نیز اختراع شده اند که در حقیقت ترکیبی از دو نوع تلسکوپ یاد شده می باشند.این دسته با نام تلسکوپهای کاتادیوپتریک شناخته می شوند مانند تلسکوپ اشمیت-کاسگرین ،ماکستوف –کاسگرین
در شکستی ها، که ساختاری به سادگی تلسکوپ گالیله دارند، کانون تلسکوپ و محل قرارگیری چشم انسان در انتهای لوله است. در این تلسکوپ ها برای دیدن اجرام بالای سر نیاز است که یک منشور یا آینه تخت با زاویه ۴۵ درجه، نور را به سمت بالا بفرستد. به این ابزار جانبی چپقی می گوییم. در بازتابی های ساده (نیوتنی) که اغلب تلسکوپهایی با فاصله کانونی کم (سریع) هستند، به جای عدسی شیی در سر لوله، آینه ای در انتهای لوله مسوول گردآوری نور است. در عوض کانون تلسکوپ و محل قرارگیری چشم در سر لوله است و دیگر نیازی به استفاده از چپقی برای دیدن مناظر بالای سر نیست.تلسکوپ‌های شکستی کوچک برپایه سمت – ارتفاعی برای رصد مناظر زمینی نیز استفاده می‌شوند، اما کاربری تلسکوپ‌های بازتابی بیشتر رصد آسمان است. وقتی با دوربین دوچشمی به آسمان یا مناظر زمینی نگاه می‌کنید تصاویر وارونه یا برگردان نیستند، همان طور که با چشم می‌بینید دیده می‌شوند اما در تلسکوپ این طور نیست و هم وارونگی و هم برگردان بودن تصویر اتفاق می افتد. در تلسکوپ های شکستی، چپقی قرار گرفته در انتهای لوله تصویر وارونه را درست می کند اما تصویر، برگردان جانبی است. در بازتابی های نیوتنی، هم وارونه و هم برگردان جانبی است و در کاسگرین ها (نوع ترکیبی) نیز از چپقی استفاده می شود فقط برگردان جانبی است (البته برای رفع این موضوع عدسی مستقیم کننده وجود دارد تا در نیوتنی ها نیز بتوان تصویر مستقیم را برای مشاهده مناظر زمینی دید اما در رصدهای نجومی کاربرد چندانی ندارد).اما نوع ترکیبی تلسکوپ‌ها، یعنی کاتادیوپتریک، تقریبا” از دهه 1930 وارد جامعه نجوم آماتوری شد و در یکی دو دهه اخیر منجمان آماتوری که توان خرید تلسکوپ‌های گران‌تر را دارند بسیار از آن استقبال کرده‌اند. متداول‌ترین نوع تلسکوپ ترکیبی، تلسکوپ‌های کاسگرین است. در طراحی خلاقانه آنها نور به آینه اولیه در انتهای لوله می‌رسد. سپس در سر لوله به آینه ثانویه محدب می‌رسد و به سوی آینه اصلی باز می‌گردد تا از سوراخی در مرکز آن به محل کانون و قرارگیری چشم در انتهای لوله تلسکوپ در پشت آینه اولیه برسد؛ یعنی محل قرارگیری چشم مانند تلسکوپ‌های شکستی است و در نتیجه برای رصد بالای سر به چپقی نیاز است. مزیت این تلسکوپ‌ها ارائه f بالا با لوله‌ای کوتاه، دقت و امکان حمل و نقل آسان است اما نورانیت تصویر اغلب از اپتیک بازتابی‌ای به همان اندازه کمتر است و از سوی دیگر بهای زیاد تلسکوپ‌های کاسگرین بزرگ به نسبت نیوتنی‌های بزرگ، منجمان آماتور با بودجه محدود را از خرید آنها منصرف می‌کند.
امروزه بدلیل سختی وسنگینی ساختن آیینه بزرگ ویکپارچه از آیینه های چند تکه در ساختن تلسکوپ های بزرگ استفاده می شود.یک نمونه آن تلسکوپ بزرگ ماژلان می باشد.
شکستی یا بازتابی؟
انتخاب تلسکوپ شکستی یا بازتابی وابسته به موضوعات رصدی، محل رصدهای شما و بودجه‌تان است.
کاستی‌های تلسکوپ شکستی:از زمانی که نخستین تلسکوپ‌‌های شکستی در دوران گالیله وارد عرصه نجوم شدند، مشکل بزرگی پیش روی رصدگران بود: خطای رنگ. خطا یا ابیراهی رنگی حاصل شکست نور در عدسی شیئی تلسکوپ است. چون ضریب شکست طول موج‌های مختلف نور مرئی از بنفش تا سرخ فرق می‌کند، آنها به جای این که در یک نقطه کانونی شوند، چند کانون ایجاد می‌کنند.اکنون بسیاری از تلسکوپ‌های شکستی آماتوری از نوع آکروماتیک ‌اند که عدسی شیئی ترکیبی منجر به خطای رنگی کمتر می‌شود اما حمل و نقل و کار با تلسکوپ نیز به دلیل لوله بلند آن دشوارتر می‌شود. برای رفع کامل خطای رنگی، عدسی‌های ترکیبی آپوکروماتیک ساخته شدند. تلسکوپ‌های آپوکروماتیک (یا به اختصار آپو) بهترین انتخاب برای عکاسان نجومی و رصدگرانی است که تصویر بسیار دقیق می‌خواهند. اما بهای یک تلسکوپ آپوکروماتیک معادل تلسکوپ آکروماتیک یا نیوتنی با دهانه 2 تا 3 برابر آن است. به همین دلیل تلسکوپهای شکستی آپو بین رصدگران تازه کار چندان جایی ندارند.
برتری‌های تلسکوپ شکستی:با وجود خطای رنگ در انواع متداول شکستی‌ها، تضاد نوری قابل توجه تصویر، نماهای دلنشین‌تری را از آسمان ارائه می‌کند. چون مانند بازتابی‌ها آینه ثانویه‌ای بر سر تلسکوپ‌ نیست از تمام دهانه استفاده می‌شود و علاوه بر این در اپتیک‌های مرغوب شکستی میزان افت نور در عدسی شیئی کمتر از این مقدار در آینه اصلی تلسکوپ بازتابی است. به همین دو دلیل شاید یک تلسکوپ 8 سانتیمتری شکستی را بتوان معادل 10 سانتیمتری بازتابی در گردآوری نور و روشنایی تصویر دانست و همین‌طور می‌توان تناسباتی را برای اپتیک‌های کوچک‌تر یا بزرگتر ارائه کرد.علاوه بر این شکستی‌هایی با f کم آسان‌تر حمل و نقل می‌شوند و به دلیل شکل یکپارچه تلسکوپ آسان‌تر می‌توان با آنها کار کرد. در کار با شکستی‌ها بر خلاف نیوتنی‌ها دیگر نیازی به هم‌خط کردن آینه ثانویه و اولیه یا نگرانی از بین رفتن پوشش آلومینیوم سطح آینه پس از چند سال نیست. در واقع این تلسکوپ‌ها وقتی خریداری می‌شوند دیگر نیازی به تنظیم، تصحیح یا تغییرات ندارند و رصدها با آن ساده و «کاربر دوستانه» است.اگرچه خطای رنگی در برخی رصدها و به ویژه در عکاسی نجومی آزار دهنده است، تلسکوپ‌های شکستی عاری از خطای کروی آینه‌ها هستند.
کاستی‌های تلسکوپ‌ بازتابی:خطا یا ابیراهی کروی نیز سبب می‌شود نور گردآوری شده از آینه اولیه درست در یک نقطه کانونی نشود زیرا لبه‌های آینه نسبت به نواجی مرکزی آن نور را به یک نقطه مشترک نمی‌فرستند. به این ترتیب وقتی به میدان دید نگاه می‌کنید در حالی که وسط تصویر واضح است، ستاره‌های لبه تصویر کشیده و گیسو مانند دیده می‌شوند؛ به همین دلیل آنها را خطای گیسو نیز می‌نامند. وقتی سعی می‌کنید با چرخاندن آرام پیج فوکوس لبه‌های تصویر را واضح کنید مرکز تصویر ناواضح می‌شود. شدت خطای کروی وابسته به نوع اپتیک اینه اولیه است. در آینه‌های کروی بیشترین حد است، در آینه‌های سهموی کمتر و در آینه‌های هذلولوی (با بیشترین انحنا و گودی) کمترین حد است. اغلب تلسکوپ‌های بازتابی مرغوب دارای آینه‌های سهموی‌اند (معمولا فقط تلسکوپ‌های ترکیبی گران‌بهای نوع ریچی – کریتین در حیطه آماتوری با آینه هذلولوی ساخته می‌شوند). شدت خطای کروی همچنین می‌تواند به نسبت کانونی وابسته باشد. معمولا تلسکوپ‌هایی با f کم که مناسب عکاسی اعماق آسمان و رصدهای بیرون شهرند خطای کروی بیشتری دارند. از سوی دیگر بازتابی‌های با f زیاد نیز دلخواه نیستند. زیرا بیشتر از حد بزرگ‌اند. پس باید با خطای کروی آنها کنار آمد.وجود آینه ثانویه کمی باعث کاهش نور می‌شود اما آن قدرها تاثیرگذار نیست. مهم‌ترین دردسر در بازتابی‌ها و تلسکوپ‌های ترکیبی مثل اشمیت – کاسگرین، تنظیم آینه ثانویه است. اگر در یک شب رصدی به کشیدگی نور ستاره‌ها در سراسر میدان دید یا قرص سفید مشتری بدون اینکه کمربندها و عوارضی روی آن مشخص باشد برخوردید، احتمالا مشکل شما در هم خط نبودن آینه ثانویه با اولیه است. سه پیچ تنظیم ( و یک پیچ بزرگ که نگهدارنده اصلی آینه است و تا حد امکان سراغ آن نروید) روی اینه ثانویه قرار دارد. وقتی بسیار آرام آنها را حرکت دهید می‌بینید که تصویر چگونه دقیق می‌شود (برای این کار ستاره را از فکوس خارج کنید تا حلقه‌هایی از آن تشکیل شود. در حالت هم خطی کامل حلقه‌ها همه دایره‌ای و هم مرکزند). هم خط نبودن گرچه در رصد اجرام غیر ستاره‌ای محو اثر چندانی ندارد برای رصدهای سیاره‌ای و ستارگان دوتایی بسیار مهم است.مشکل دیگری که به مرور برای نیوتنی‌ها رخ می‌دهد هوازدگی اندود آلومینیوم آینه است که در حالت عادی معمولا 10 سال دوام می‌آورد. در شهرهای آلوده یا نواحی بسیار مرطوب کمتر می‌شود، مگر انواع بسیار مرغوب بازتابی‌ها. البته این مشکل چندان جدی نیست و می‌توان آینه‌ را در کارگاه های اپتیک دوباره اندود کرد (در ایران بخش اپتیک جهاد دانشگاهی دانشگاه تهران و صنعتی شریف و صنایع اپتیک ایران صاایران این کار را انجام می‌دهند). همچنین می‌توان آینه غبار گرفته یا چربی گرفته را شست. آینه اولیه باز می‌شود و در محلولی با 70 درصد الکل و 30 درصد آب مقطر شسته می‌شود و بعد به مرور خشک می‌گردد
برتری‌های تلسکوپ بازتابی:
نداشتن خطای رنگی مهمتر از همه است. اگر خطای رنگ شدید در تصویر دیده شد می تواند دو دلیل داشته باشد :یا از چشمی نامرغوبی استفاده می‌کنید یا به جای آینه ثانویه ،منشور نامطلوبی به کار رفته است.برای بیشتر رصدگران آسمان، آنچه بازتابی‌ها را متداول‌تر کرده است، کمترین هزینه به ازای افزایش دهانه تلسکوپ است. به طور مثال با بودجه‌ای که یک تلسکوپ شکستی 10 سانتیمتری خریداری می‌شود می‌توان یک تلسکوپ 20 سانتیمتری (8 اینچی) بازتابی با پایه دابسونی تهیه کرد. نسبت کانونی کم تلسکوپ‌های نیوتنی برتری دیگری است که آنها را به ابزار ایده‌آلی برای رصدهای اعماق آسمان تبدیل کرده است. از رصد سحابی‌ها و کهکشان‌ها تا جستجوی دنباله‌دارهای جدید و ناشناخته، کشف ابرنواخترها و عکسبرداری از اعماق آسمان با این ابزارها انجام می‌شود و کماکان برای رصد سیارات و ماه نیز تا زمانی که هم‌خط باشند، مطلوبند؛ یعنی آنها ابزارهایی همه کاره‌ برای بودجه‌های محدود است که انتخاب بهتری را نمی‌توان برای رصدگرانی یافت که تلسکوپی با دهانه متوسط یا بزرگ را جستجو می‌کنند.قرارگیری کانون آینه در سر لوله تلسکوپ مزیت دیگری است که نیاز به چپقی یا خم شدن در زیر تلسکوپ را بر طرف می‌کند و همین موضوع امکان قرارگیری لوله تلسکوپ بر پایه‌های ساده، سبک و کم‌هزینه‌ای مانند پایه دابسونی را میسر می‌کند تا امکان تهیه تلسکوپ‌های بزرگ برای علاقه‌مندانی با بودجه کم میسر شود.
عدسیهامقدمه
محاسبه مکان یک شیء و تصویر متناظر آن در HYPERLINK “http://daneshnameh.roshd.ir/mavara/mavara-index.php?page=%D8%B9%D8%AF%D8%B3%DB%8C” \o “عدسی” عدسیها معمولا بدون رجوع به بزرگنمایی تصویر انجام می‌گیرد. هر چند ، در عمل هنگام ایجاد تصاویر حقیقی ، این بزرگنمایی ، یعنی نسبت طول تصویر به طول جسم است که مشخص می‌کند تصویر ایجاد شده از نظر اندازه مناسب است یا خیر. همچنین ، اگر فاصله‌ها در محدوده فاصله کانونی و معادله به عنوان تابعی از بزرگنمایی نوشته شود. تخمینهای سریع یا فاصله کانونی و معادله به عنوان تابعی از بزرگنمایی نوشته شود. تخمینهای سریع یا محاسبات سر انگشتی و ذهنی معمولا سریعتر صورت می‌گیرند.

بزرگنمایی
بزرگنمایی به صورت زیر تعریف می‌شود:
طول شیء / طول تصویر = Mاز تشابهات دو مثلث ABD و CBG حاصل از رسم پرتوهای فرودی و عبوری خواهیم داشت:(معادله 1)
M = I/O = q/pاز حالتهای بسیار رایج ، ثبت تصویر روی فیلمی به ابعاد 36×24 میلیمتر است. به عنوان مثال فرض کنید می‌خواهیم تصویر عمارت بلندی به طول 30 متر را روی یک فیلم 30 میلیمتری قرار دهیم. به عبارت دیگر ، بزرگنمایی باید چنین باشد:
= I/O = M30/30000 mm = 1/1000
معادله گاوسی
رابطه بین شیء تا عدسی و تصویر تا عدسی برای عدسیهای نازک توسط کارل فردریش گاوس (1855-1777) در قرن نوزدهم ارائه گردید. این رابطه چنین است:(معادله 2)
1/p+1/q=f-1
که f فاصله کانونی عدسی p فاصله شیء تا عدسی p فاصله تصویر تا عدسی است. اما برای تخمین سریع یا محاسبه ذهنی ، شاید در این رابطه مقادیر معکوس زیاد مناسب نباشند. اگرمعادله (2) را در q ضرب کنیم، خواهیم داشت:(معادله 3)
q/f = q/p + q/qq/r فاصله تصویر اندازه گیری شده برحسب فاصله کانونی q/p بزرگنمایی M و q/r برابر با 1 است. با جاگذاری q بجای q/r و M بجای q/p خواهیم داشت:(معادله 4)
Q = M+1 به عبارت دیگر ، فاصله تصویر (تا عدسی) ، (M+1) برابر فاصله کانونی است. به همین ترتیب می‌توانیم P یعنی فاصله شیء اندازه گیری شده بر حسب فاصله کانونی را چنین نمایش دهیم:
p= 1/M + 1
معادله نیوتن
در سالهای آغازین قرذن هجدهم ، ایزاک نیوتن (1727-1642) رابطه‌ای برای عدسیها نوشت که در آن فاصله شیء و تصویر نه عدسی بلکه دو کانون F و ‘F اندازه گیری می‌شوند، همانطور که در شکل نشان داده شده است. نیوتن در کتاب “اپتیک” خود این رابطه را بدون توضیح چنین نوشته بود:
‘x/f = f/xوی در سالهای بعد استدلال کامل برای آن نیز ارائه داد. با مراجعه به شکل پیداست که این کمیتها مربوط به تشابه دو مثلث هستند. مثلثهای قائم الزاویه ADF و BHF باهم متشابهند. همین طور مثلثهای قائم الزاویه ‘CGF و ‘BEF نیز باهم متشابهند. از طرفی در شکل داریم: AD = BE = 0 و CG=BH=1 که نسبت تناسب آنها نیز توسط نیوتن ارائه شد. کتابهای درسی عصر حاضر ، این معادله را معمولا بصورت زیر می‌نویسند:(معادله 5)
‘f2 = xx
که می‌توان x و ‘x را به ترتیب فاصله شیء تا کانون و تصویر تا کانون متناظر نامید. معادله نیوتن بیش از یک قرن ، پیشتر از معادله گاوس ارائه شده بود. در سالهای اخیر ، برخی کتابهای درسی این معادله را فقط بصورت یک تمرین مطرح می‌سازند و از دانش آموزان می‌خواهند که آن را از معادله گاوس بدست آورد، یا آنکه اصلا به آن اشاره‌ای نمی‌کنند. دو طرف معادله (5) را بر f2 تقسیم می‌کنیم، خواهیم داشت
1 = xx’/ffکه x/f و x’/f فاصله‌های جسم و تصویر بر حسب فاصله کانونی است. مناسب است که این عبارتها را به ترتیب با نمادهای x و ‘x نمایش دهیم:(معادله 6)
‘I = xxمعادله (6) نکته جالب و مفیدی را آشکار می‌سازد و آن این است که فاصله جسم برحسب فاصله کانونی ، x ، و فاصله تصویر برحسب فاصله کانونی ، ‘x ، کمیتهایی هستند که با هم نسبت عکس دارند. از معادله‌های (3) و (4) می‌توان نوشت:(معادله 7)
q/f = M + 1با جاگذاری (‘f+x) برای q ، معادله (7) خواهد شد:
f + x’)/f = M+1)پس از ساده شدن می شود:
1 + x’/f +1 = M
x’/f = Mبا جاگذاری ‘x در سمت چپ معادله فوق ، خواهیم داشت:(معادله 8)
x’ = Mمی‌بینیم که معادله نیوتن برای عدسی می‌تواند از معادله گاوسی مناسبتر باشد، چون فاصله تصویر بر حسب فاصله کانونی از نظر عددی برابر با بزرگنمایی عدسی می‌شود. به همین ترتیب فاصله شیء بر حسب فاصله کانونی برابر عکس بزرگنمای می‌شود:(معادله 9)
1/M=xبه مثال تصویر برداری از عمارت 30 متری برگردیم. تصویر در 1000/1 فاصله کانونی نسبت به کانون متناظر ، ‘F و پشت عدسی تشکیل می‌شود. از آن سو ، شیء در 1000 برابر فاصله کانونی نسبت به کانون متناظر ، F ، جلوی عدسی قرار دارد. به عنوان مثالی دیگر ، دستگاه پروژکتور فیلم متحرک 35 میلیمتری را در نظر بگیرید. قاب تصویر 22×18 میلیمتر را اندازه می‌گیرد، اما برای پروژکتور به هنگام فیلمبرداری ابعاد فیلم 17.8×20.9 میلیمتر می‌شود. اگر فیلم بخواهد روی پرده‌ای به عرض 8 متر نمایش داده شود، در آن صورت بزرگنمایی تصویر خواهد شد: M = 8000/20.9 mm = 383یعنی فاصله تصویر بر حسب فاصله کانونی 383 برابر فاصله کانونی تا پرده می‌شود. بنابراین ، می‌بینیم که بیان فاصله‌های جسم و تصویر (بر حسب کانونی) به عنوان تابعی از بزرگنمایی راهی سریع و مستقیم برای تجسم رابطه‌ها در معادلات عدسی است. معادله نیوتن ، بویژه ، کاربرد ساده و مفیدی را در این خصوص ارائه می‌دهد.
انواع عدسی
عدسی محدب (کوژ(
عدسیهایی که نور را همگرا می‌کنند و جهت تصویر سازی حقیقی و نیز همگرا نمودن پرتوهای تابشی از نقاط دور مانند پرتوهای ستارگان مورد استفاده قرار می‌گیرند.

عدسی مقعر (کاو(
این عدسیها نور را واگرا می کنند و جهت واگرا نمودن نورها و اصلاح برخی سیستمها که نیاز به واگرایی نور را دارد از جمله چشم مورد استفاده واقع می‌شوند.
قواعد نحوه رسم پرتو در عدسیها
اکثر قواعد همانند آینه‌هاست و در حالت کلی عمده‌ترین آنها که پرتو های خاصی را شامل می‌شود عبارتند از:
پرتوی موازی با محور نوری بعد از برخورد به عدسی و عبور از آن ، از نقطه کانون می‌گذرد که فاصله آن از رأس عدسی f است.

پرتوهای عبوری از کانون عدسی بعد از شکست در آن به موازات محور نوری خواهد بود.
پرتو نوری عبوری از رأس عدسی بدون شکست از آن رد می‌شود.
همواره شیئی نوری در سمت چپ عدسی قرار داده می‌شود و نور از چپ به راست بر عدسی می‌تابد و در عدسیها بر عکس آینه‌ها ردیابی پرتویی (ترسیم پرتو) برای نور عبوری (شکستی) صورت می‌گیرد.
فضای سمت چپ عدسی فضای جسم و فضای سمت راست عدسی فضای تصویر می‌باشد که جسم موجود در سمت چپ (فضای جسم) را جسم حقیقی و جسم موجود در سمت راست (فضای تصویر) را جسم مجازی گویند. که وجود خارجی ندارد و نیز تصویر در فضای تصویر حقیقی و تصویر در فضای جسم مجازی می‌باشد.

عدسیهای مرکب
عدسی کوژ – تخت: آنچنان عدسی است که یک طرف آن کوژ و یک طرف آن تخت می‌باشد.
عدسی دو کوژ: آنچنان عدسی است که هر دو طرف آن کوژ می‌باشد.
عدسی هلالی (محدب): آنچنان عدسی است که یک یک طرف آن کوژ و طرف دیگرش کاو باشد.
عدسی تخت – کاو: آنچنان عدسی است که یک طرف آن کاو و طرف دیگرش تخت باشد.
عدسی دو کاو: آنچنان عدسی است که هر دو طرف آن کاو باشد.
عدسی هلالی (مقعر): آنچنان عدسی است که یک طرف آن کوژ و طرف دیگرش کاو باشد.عدسیهای هلالی دو نوعند، یکی آن است که کناره هایش نازک و مرکزش ضخیم است و دیگری دارای کناره‌های ضخیم و مرکز نازکی می‌باشد، یعنی اولی خاصیت همگرایی و دومی خاصیت واگرایی نور را دارد.

دستگاههای نوری شامل عدسیها
اکثر دستگاههای نوری شامل دو نوع عدسی می‌باشند که یکی را که نور اول بر آن می‌تابد و در ورودی دستگاه کار گذاشته می‌شود عدسی شیئی و دومی را که در خروجی دستگاه قرار دارد و نور از آن خارج می‌شود عدسی چشمی گویند. از جمله از این دستگاهها میکروسکوپ نوری – زیر دریایی – میکروسکوپ پلاریزان – دوربینهای دو چشمی – دوربینها – انواع عینکها و … را می‌توان نام برد.
عیوب عدسیها
عدسیها به لحاظ داشتن ضخامت زیاد و ناخالصیها دارای ابیراهیهایی هستند که در سیستم اعوجاج ایجاد می‌کنند و وضوح تصویر حاصل از دستگاه نوری را به هم می‌زنند. از جمله از این ابیراهیها عبارتند از:
ابیراهی رنگی: علاوه از بهم زدن وضوح و کیفیت تصویر رنگ آنرا هم بهم می زند و تا حدی آن را از حالت طبیعی خارج می کند که اینها هم به دو دسته ابیراهی رنگی طولی و عرضی تقسیم می‌شوند.
ابیراهی اعوجاج: تصویر هندسه واقعی خود را پیدا نمی‌کند و قسمتهای مختلف عدسی که دارای ضخامتهای متفاوتی است، در میزان انحراف پرتوهای تابشی به یک مقدار عمل نمی‌کند و انحراف یکنواخت نبوده و تصویراز وضوح می‌افتد، که این ابیراهی نیز به دو دسته اعوجاج بشکه‌ای و اعوجاج بالشی تقسیم می‌شود.
برخی ابیراهیهای دیگری مانند ابیراهی کروی که انحراف پرتو از کانون عدسی را سبب می‌شود، وجود دارند که بوسیله ساخت عدسیهای مرکب با هندسه ویژه این ابیراهیها اصلاح می‌شوند.
عدسیهای غیر کروی
برخی دستگاههای اپتیکی به لحاظ محدودیت در طراحی و سایر محدودیتها و ماهیت دستگاه عدسیهای غیر کروی را لازم دارند که جهت ایفای نقش در ْآن سیستمها ساخته شده اند.
دوربین ها:
دید کلی:
ما برای دیدن اجسام دور از دوربین دو چشمی استفاده می کنیم ، که به اختصار به آن دوربین می گویند. دوربین از یک عدسی شیئی بافاصله کانونی بزرگ و یک عدسی چشمی با فاصله کانونی کوچک تشکیل یافته است. این عدسی ها اجسام دوری را که کوچک دیده می شوند، نزدیکتر ولذا بزرگتر نشان می دهند.همجنین قدرت تفکیک را بالا می برند یعنی دو نقطه روی جسم دور که بدون دوربین بصورت یک نقطه دیده می شدند ، با درشتنمایی که دوربین اعمال می کند، جدا از هم دیده می شوند.از آنجا که جسم درفاصله زیادی از دوربین قرار دارد، می توانیم تصور کنیم که عدسی شیئی نور را از بینهایت دریافت می کند. این عدسی تصویری حقیقی و معکوس از جسم، روی سطح کانونی خود تشکیل می دهد، عدسی چشمی از این تصویر، تصویری مجازی و مستقیم در فاصله بین حداقل روئیت و حداکثر روئیت ناظر«عمق دید) تشکیل می دهد، از این رو تصویر حاصل از دوربین تصویری معکوس خواهد بود. انواع دوربین:
دوربین زمینی( دوربین گالیله ، دوربین دو چشمی منشوری )
دوربین نجومی
دوربین عکاسی
دوربین فیلمبرداری
دوربین های طیف نامرئیِ
دوربین های مادون قرمز
دوربین زمینی:
در این نوع دوربین باید تصویر نهایی مستقیم باشد. سه روش برای این کار وجود دارد:اضافه کردن یک عد سی به سیستم:می توانیم یک عد سی کمکی، مابین عد سی شیئی و چشمی قرار دهیم تا تصویر نهایی را بصورت مستقیم ببینیم. این عد سی باید یک عد سی همگرا کننده باشد.
استفاده از منشور:در این روش در مسیر پرتوها دو منشور بکار می برند، که در وضعیت بازتابش داخلی کلی هستند و می توانند پرتوها را به یکدیگر نزدیک«کانونش پرتوها) و آنها را جابه جا کنند ، در نهایت تصویر مستقیمی از شیی ایجاد کنند. از این روش اغلب در دوربینهای دو چشمی استفاده می شود.
استفاده ازدوربین گالیله:دراین نوع دوربین عدسی چشمی را از یک عدسی واگرا کننده و عد سی شیی را ازیک عدسی همگرا کننده انتخاب می کنند. عدسی شیئی، تصویری حقیقی و معکوس از جسم دور را در کانون خود تشکیل می دهد، عدسی چشمی تصویر نهایی را بصورت مستقیم و مجازی در عمق دید ناظر تشکیل می دهد.
دوربین نجومی:
در دوربین نجومی هر دو عدسی چشمی و شیئی، عدسی های محدب هستند. عدسی شیئی دارای فاصله کانونی زیاد است و تصویر شیی دور را روی سطح کانونی خود تشکیل می دهد، عدسی چشمی از این تصویر، تصویری مجازی در فاصله بین حداقل و حداکثرروئیت تشکیل می دهد. در این دوربین ها نیازی به مستقیم کردن تصویرنهایی نیست.
دوربین نیوتن:
هر اندازه قطر سطح مقطع عدسی شیئی ( که برابر قطردهانه دوربین است ) بزرگتر باشد، نور بیشتری وارد دوربین می شود وتصویر جسم دور روشنتر می شود. در این نوع دوربین ها برای دیدن تصویر نهایی از یک آینه کوچک تخت مورب که در فاصله کانونی آینه مقعر قرار دارد، استفاده می شود. این آینه تصویر جسم دور را در پشت عدسی چشمی تشکیل می دهد. این نوع دوربین را دوربین نیوتن یا دوربین بازتابی می گویند. دوربین عکاسی:
دوربین عکاسی از یک جعبه تاریک تشکیل شده که بر جدارهای آن یک عدسی محدب با فاصله کانونی ثابت قرار دارد. در جدار مقابل این عدسی فیلم و بین فیلم و عدسی دیافراگم وجود دارد. علاوه بر این دوربین ، به دستگاه تنظیم فاصله ، شاتر یا بندان، نورسنجطیف سنج) و منظره یاب مجهز است. دوربین های پیشرفته:
با رشد حیرت انگیز علم و ظهور اپتیک مدرن اعم از اپتیک هندسی ، اپتیک موجی و اپتیک کوانتومی و اختراعات جدید در اندازه گیری ها از جمله مسافت یاب های نوری و مسافت یاب های لیزری دقیق ، طیف سنج های نوین ، انواع مختلف اجزای نوری با کیفیت بالا ، مباحث نوین علمی و کشفیات جدید ، صنعت ساخت دستگاه های نوری از جمله دوربین ها همگام با سایر شاخه های علوم پیشرفت چشمگیری یافتند. ‌
منابع و مواخذ:
1) دانشنامه ی رشد
2) مجله نجوم



قیمت: تومان


دیدگاهتان را بنویسید