تعرف على كيفية تشكيل العدسات المختلفة للصور عن طريق انكسار الضوء وشرح انكسار الضوء من خلال العدسات المختلفة. Encyclopædia Britannica، Inc. شاهد كل الفيديوهات لهذا المقال
عدسة ، في البصريات ، قطعة من زجاج أو مادة شفافة أخرى تُستخدم لتكوين صورة لكائن عن طريق تركيز أشعة الضوء من الكائن. العدسة هي قطعة من مادة شفافة ، عادة ما تكون دائرية الشكل ، ذات سطحين مصقولين ، أحدهما أو كلاهما منحني وقد يكون إما محدب (منتفخ) أو مقعر (منخفض). تكون المنحنيات دائمًا تقريبًا كروية ؛ أي أن نصف قطر الانحناء ثابت. للعدسة خاصية قيّمة في تكوين صور للأشياء الموجودة أمامها. تُستخدم العدسات الفردية في النظارات ، والعدسات اللاصقة ، ومكبرات الجيب ، ومكثفات الإسقاط ، وأضواء الإشارة ، ومحددات الرؤية ، وكاميرات الصندوق البسيط. في كثير من الأحيان يتم دمج عدد من العدسات المصنوعة من مواد مختلفة معًا على شكل مجمع عدسة في أنبوب للسماح بتصحيح الانحرافات . تستخدم العدسات المركبة في أدوات مثل الكاميرات والمجاهر والتلسكوبات.
الصور المكونة من عدسات محدبة ومقعرة توضح الرسوم البيانية الشعاعية أنواع الصور المكونة من عدسات محدبة ومقعرة. تعتمد خصائص الصورة المكونة من عدسة محدبة على موقع الكائن. في هذه المخططات ، F هو البعد البؤري للعدسة ، و 2F هو ضعف البعد البؤري للعدسة. Encyclopædia Britannica، Inc.
تنتج العدسة تأثير تركيزها لأن الضوء ينتقل في العدسة بشكل أبطأ منه في الهواء المحيط ، لذلك يحدث الانكسار ، وهو انحناء مفاجئ ، لحزمة الضوء في كل من المكان الذي يدخل فيه الحزمة إلى العدسة ويخرج من العدسة في الهواء .
عدسات شائعة (يسار) مقاطع عرضية للأشكال القياسية للعدسات الشائعة. (يمين) انكسار الضوء عن طريق العدسات المتقاربة والمتباعدة ، وإظهار المحور الرئيسي ، والتركيز الرئيسي (أو نقطة التركيز) F ، والبعد البؤري F ، والمستوى البؤري. Encyclopædia Britannica، Inc.
تحتوي العدسة الواحدة على سطحين متقابلين منتظمين بدقة ؛ كلا السطحين منحنيان أو أحدهما منحني والآخر مستوي. يمكن تصنيف العدسات وفقًا لسطوحها على أنها ثنائية الوجه ، مستوية محدبة ، محدبة مقعرة (متقاربة الغضروف المفصلي) ، مقعرة ثنائية التحدب ، مقعر مستوي ، مقعر محدب (هلالة متباعدة) بسبب انحناء أسطح العدسة ، تنكسر الأشعة المختلفة لحزمة الضوء الساقط من خلال زوايا مختلفة ، بحيث يمكن أن تتسبب حزمة كاملة من الأشعة المتوازية في تتلاقى على ، أو يبدو أنه يبتعد عن نقطة واحدة. تسمى هذه النقطة بالنقطة المحورية أو التركيز الرئيسي للعدسة (غالبًا ما يتم تصويرها في الرسوم البيانية الشعاعية على أنها F). يتسبب انكسار أشعة الضوء المنعكس من أو المنبعث من جسم ما في تكوين صورة بصرية للكائن. قد تكون هذه الصورة إما حقيقية - يمكن تصويرها أو مرئية على الشاشة - أو افتراضية - مرئية فقط عند النظر إلى العدسة ، كما هو الحال في المجهر. قد تكون الصورة أكبر أو أصغر بكثير من الكائن ، اعتمادًا على البعد البؤري للعدسة وعلى المسافة بين العدسة والجسم. الطول البؤري للعدسة هو المسافة من مركز العدسة إلى النقطة التي تتشكل فيها صورة كائن بعيد. تشكل العدسة ذات التركيز الطويل صورة أكبر لجسم بعيد ، بينما تشكل العدسة ذات التركيز القصير صورة صغيرة.
عادة لا تكون الصورة المكونة بعدسة واحدة جيدة بما يكفي لعمل دقيق في مجالات مثل علم الفلك والفحص المجهري والتصوير ؛ هذا لأن مخروط الأشعة المنبعث من نقطة واحدة في جسم بعيد لا يتحد في نقطة مثالية بواسطة العدسة ولكنه يشكل بدلاً من ذلك بقعة صغيرة من الضوء. تُعرف هذه العيوب وغيرها من العيوب الفطرية في صورة العدسة لنقطة كائن واحدة بالزيغ. لتصحيح مثل هذه الانحرافات ، غالبًا ما يكون من الضروري الجمع بين عدة عناصر عدسة واحدة (عدسات مفردة) ، بعضها قد يكون محدبًا وبعضها مقعر ، وبعضها مصنوع من زجاج كثيف عالي الانكسار أو عالي التشتت ، والبعض الآخر مصنوع من زجاج منخفض - زجاج عاكس أو منخفض التشتت. يمكن لصق عناصر العدسة معًا أو تركيبها في فواصل محسوبة بعناية لتصحيح انحرافات العناصر الفردية والحصول على صورة ذات حدة مقبولة ( أنظر أيضا انحراف ). يضمن التثبيت الدقيق أيضًا أن جميع العدسات متمركزة بشكل صحيح ؛ أي أن مراكز الانحناء لجميع أسطح العدسة تقع على خط مستقيم واحد يسمى المحور الرئيسي للعدسة. المقياس المستخدم بشكل متكرر لجودة أي نظام عدسات هو قدرته على تكوين صورة حادة بما يكفي لفصل أو حل نقطتين أو خطين قريبين جدًا في كائن ما. تعتمد قوة الحل على مدى جودة تصحيح الانحرافات المختلفة في نظام العدسة.
أبسط عدسة مركبة هي عبارة عن تركيبة رقيقة مثبتة من عدستين فرديتين ، مثل تلك المستخدمة في الهدف (العدسة الأقرب للجسم) لتلسكوب انكسار صغير. قد تحتوي أهداف المجهر على ثمانية أو تسعة عناصر ، بعضها قد يكون مصنوعًا من مواد مختلفة من أجل جلب جميع ألوان الضوء إلى بؤرة عامة ، وبالتالي منع الانحراف اللوني. قد تحتوي العدسات الموضوعية المستخدمة في الكاميرات من عنصرين إلى 10 عناصر ، في حين أن ما يسمى بالزوم أو العدسة ذات البعد البؤري المتغير قد تحتوي على ما يصل إلى 18 أو 20 عنصرًا في عدة مجموعات ، ويمكن تحريك المجموعات المختلفة على طول المحور بواسطة رافعات أو الكاميرات من أجل إحداث التغيير المطلوب في البعد البؤري دون تغيير المستوى البؤري. تختلف العدسات أيضًا بشكل كبير في القطر ، من صغيرة مثل 0.16 سم (1/16بوصة) لعنصر في مجهر يصل حجمه إلى 100 سم (40 بوصة) لهدف تلسكوب فلكي. في العواكس وأنواع أخرى من التلسكوبات الفلكية ، تُستخدم المرايا المقعرة للهدف بدلاً من العدسات.
