عدسة عينية

مجموعة من أنواع مختلفة من العدسات.

العدسة العينية^[1][2] هي نوع من العدسات التي ترتبط بمجموعة متنوعة من الأجهزة البصرية مثل المقاريب والمجاهر، وسميت بالعينية لأنه عادة ماتكون العدسة الأقرب إلى العين عندما ينظر شخص ما من خلال الجهاز، العدسة الموضوعية أو المرآة تجمع الضوء وتجلبه للتركيز على خلق صورة، توضع العدسة بالقرب من نقطة الاتصال للهدف لتكبير الصورة، ويعتمد مقدار التكبير على الطول البؤري لعدسة العين.

العدسة تتكون من عدة عناصر منها الأسطوانة التي على نهاية واحدة، شكلت الأسطوانة لتلائم بوضعها في فتحة خاصة من الآلة ليتم ربطها مع الجهاز، يمكن ان تتركز الصورة عن طريق تحريك العدسة نحو بعد أقرب وأبعد من الجسم المنظور، إن معظم الأجهزة لديها آلية التركيز للسماح للحركة من رمح في العدسة التي شكلت، دون الحاجة إلى التلاعب بالعدسة مباشرة.

وعادة ما تكون العدسات العينية مثبتة بشكل دائم في المناظير، مما يسبب لها التكبير المحدد مسبقا ومجال للرؤية مع المقرابات والمجاهر، ومع ذلك عادة ما تكون العدسات قابلة للتبديل عن طريق تبديل العدسة، ويمكن للمستخدم ضبط مايتم عرضه، فعلى سبيل المثال غالباً ما تغير العدسات العينية لزيادة أو إنقاص تكبير المقراب، كما تقدم فإن العدسات لها مجالات مختلفة من الرؤية، ودرجات مختلفة من تخفيف العين للشخص الذي ينظر من خلالها.

25 ملم العدسة كيلنر

ومن المرجح ان تكون الخصائص العديدة للعدسة العينية ذات فائدة لمستخدم الأداة البصرية، وذلك عند مقارنة العدسات العينية وتحديد العدسة التي تناسب الوضع.

تصميم المسافة إلى تلميذ المدخل

العدسات هي الانظمة البصرية حيث يقع التلميذ المدخل دائما خارج النظام. يجب ان تصمم للحصول علي الأداء الأمثل لمسافة محددة لهذا التلميذ المدخل (اي مع الانحرافات الدنيا لهذه المسافة). في مقراب فلكية انكسار التلميذة مدخل متماثلة مع الهدف. قد يكون هذا عدة اقدام بعيدة عن العدسة. بينما مع مجهر عدسة المدخل تلميذه قريبا إلى الخلفية بؤره طائرة من الهدف، فقط بوصات من العدسة. ويمكن تصحيح العدسات المجهر بشكل مختلف عن العدسات مقراب. ومع ذلك، فان معظمها أيضا مناسبة لاستخدام المقراب.

عناصر هي العدسات الفردية، والتي قد تاتي كعدسات بسيطة أو "singlets " وعزز المشككين أو (نادرا) ثلاثة توائم. عندما يتم تدعيم العدسات معا في أزواج أو ثلاثة، وتسمي العناصر المشتركة مجموعات (من العدسات).

وكانت العدسات الاولي فقط عنصرا واحدا للعدسة، والذي أوصل صورا مشوه للغاية. تم اختراع اثنين وثلاثة عناصر التصاميم بعد فترة وجيزة، وسرعان ما أصبح معيار بسبب جودة الصورة المحسنة. واليوم، صمم المهندسون الذين يساعدهم برنامج الصياغة بمساعدة الحاسوب العدسات التي تحتوي علي سبعة أو ثمانية عناصر تقدم وجات نظر كبيرة وحادة بشكل استثنائي

الانعكاسات الداخلية، وتسمي أحيانا "مبعثر "، تسبب الضوء يمر عبر العدسة لتفريق والحد من التباين في الصورة المتوقعة من قبل العدسة. عندما يكون التاثير سيئا بشكل خاص، "صور الأشباح " وينظر، ودعا "الظلال ". لسنوات عديدة، تم تفضيل تصاميم بسيطة العدسة مع الحد الأدنى من السطوح الداخلية من الهواء إلى الزجاج لتجنب هذه المشكلة.

حل واحد للتشتت هو استخدام الطلاء الغشاء الرقيق على سطح العنصر. تكون هذه الأغطية الرقيقة بعمق واحد أو اثنين من الأطوال الموجية، وتعمل على تقليل الانعكاسات والانتثار عن طريق تغيير انكسار الضوء الذي يمر عبر العنصر. قد تمتص بعض الطلاءات أيضًا الضوء الذي لا يتم تمريره عبر العدسة في عملية تسمى الانعكاس الداخلي الكلي حيث تكون حادثة الضوء في الفيلم في زاوية ضحلة.

يحدث انحراف لوني جانبي أو عرضي لأن الانكسار على الأسطح الزجاجية يختلف عن ضوء الأطوال الموجية المختلفة. الضوء الأزرق، الذي يظهر من خلال عنصر العدسة، لن يركز على نفس النقطة ولكن على طول نفس محور الضوء الأحمر. التأثير يمكن أن يخلق حلقة من الألوان الزائفة حول مصادر الضوء في نقطة ويؤدي إلى ضبابية عامة للصورة.

أحد الحلول هو تقليل الانحراف عن طريق استخدام عناصر متعددة من أنواع مختلفة من الزجاج. الأشرومات هي مجموعات عدسات تجلب طولين مختلفين من الطول الموجي للضوء إلى نفس التركيز وتعرض لونًا كاذبًا بدرجة منخفضة. يمكن أيضًا استخدام الزجاج المنخفض التشتت للحد من الزيغ اللوني.

الزيغ اللوني الطولي هو تأثير واضح لأهداف المقراب البصري، لأن الأطوال البؤرية طويلة جدًا. لا تميل المجاهر، التي تكون أطوالها البؤرية أقصر عمومًا، إلى هذا التأثير.

البعد البؤري للعين هو المسافة من المستوى الرئيسي للعين حيث تلتقي أشعة الضوء المتوازية بنقطة واحدة. عند الاستخدام، يحدد البعد البؤري للعين، مع البعد البؤري للمقراب أو الهدف المجهر، المرتبط به، التكبير. وعادة ما يعبر عنها بالملليمتر عند الإشارة إلى العدسة وحدها. عند تبديل مجموعة من العدسات على أداة واحدة، ومع ذلك، يفضل بعض المستخدمين الإشارة إلى تحديد كل عدسة بواسطة التكبير الناتج.

بالنسبة للمقراب، يمكن حساب التكبير الزاوي MA الناتج عن مزيج من العدسة والهدف المعين بالصيغة التالية:

خطأ رياضيات (خطأ في الصياغة): {\displaystyle <mrow class="MJX-TeXAtom-ORD"><mstyle scriptlevel="0" displaystyle="true"><mrow class="MJX-TeXAtom-ORD"><mi mathvariant="normal"> <math>\mathrm{MA}= \frac{f_O}{f_E}} </mi><mi mathvariant="normal"> ${\displaystyle \mathrm {MA} ={\frac {f_{O}}{f_{E}}}}$ </mi></mrow><mo> ${\displaystyle \mathrm {MA} ={\frac {f_{O}}{f_{E}}}}$ </mo><mrow class="MJX-TeXAtom-ORD"><mfrac><msub><mi> ${\displaystyle \mathrm {MA} ={\frac {f_{O}}{f_{E}}}}$ </mi><mrow class="MJX-TeXAtom-ORD"><mi> ${\displaystyle \mathrm {MA} ={\frac {f_{O}}{f_{E}}}}$ </mi></mrow></msub><msub><mi> ${\displaystyle \mathrm {MA} ={\frac {f_{O}}{f_{E}}}}$ </mi><mrow class="MJX-TeXAtom-ORD"><mi> ${\displaystyle \mathrm {MA} ={\frac {f_{O}}{f_{E}}}}$ </mi></mrow></msub></mfrac></mrow></mstyle></mrow> </math>${\displaystyle \mathrm {MA} ={\frac {f_{O}}{f_{E}}}}$ ${\displaystyle \mathrm {MA} ={\frac {f_{O}}{f_{E}}}}$ </img>

• خطأ رياضيات (خطأ في الصياغة): {\displaystyle <mrow class="MJX-TeXAtom-ORD"><mstyle scriptlevel="0" displaystyle="true"><msub><mi> <math>f_O} </mi><mrow class="MJX-TeXAtom-ORD"><mi> ${\displaystyle f_{O}}$ </mi></mrow></msub></mstyle></mrow> </math>${\displaystyle f_{O}}$ ${\displaystyle f_{O}}$ </img> هو البعد البؤري للهدف،
• خطأ رياضيات (خطأ في الصياغة): {\displaystyle <mrow class="MJX-TeXAtom-ORD"><mstyle scriptlevel="0" displaystyle="true"><msub><mi> <math>f_E} </mi><mrow class="MJX-TeXAtom-ORD"><mi> ${\displaystyle f_{E}}$ </mi></mrow></msub></mstyle></mrow> </math>${\displaystyle f_{E}}$ ${\displaystyle f_{E}}$ </img> هو البعد البؤري للعينه.

يميل علماء الفلك الهواة إلى الرجوع إلى عدسات المقراب بطولهم البؤري بالملليمتر. هذه تتراوح عادة من حوالي 3   مم إلى 50   مم. ومع ذلك، يفضل بعض علماء الفلك تحديد قوة التكبير الناتجة بدلاً من البعد البؤري. غالبًا ما يكون من السهل التعبير عن التكبير في تقارير المراقبة، حيث أنه يعطي انطباعًا فوريًا أكثر عن وجهة النظر التي شاهدها المراقب بالفعل. نظرًا لاعتمادها على خصائص المقراب المعين المستخدم، فإن قوة التكبير وحدها لا معنى لها لوصف العدسة المقرابية.

لمجهر مركب الصيغة المقابلة هي

• خطأ رياضيات (خطأ في الصياغة): {\displaystyle <mrow class="MJX-TeXAtom-ORD"><mstyle scriptlevel="0" displaystyle="true"><mi> <math>D} </mi></mstyle></mrow> </math>${\displaystyle D}$ ${\displaystyle D}$ </img> هي المسافة الأقرب للرؤية المتميزة (عادة 250   مم)
• خطأ رياضيات (خطأ في الصياغة): {\displaystyle <mrow class="MJX-TeXAtom-ORD"><mstyle scriptlevel="0" displaystyle="true"><msub><mi> <math>D_\mathrm{EO}} </mi><mrow class="MJX-TeXAtom-ORD"><mrow class="MJX-TeXAtom-ORD"><mi mathvariant="normal"> ${\displaystyle D_{\mathrm {EO} }}$ </mi><mi mathvariant="normal"> ${\displaystyle D_{\mathrm {EO} }}$ </mi></mrow></mrow></msub></mstyle></mrow> </math>${\displaystyle D_{\mathrm {EO} }}$ ${\displaystyle D_{\mathrm {EO} }}$ </img> هي المسافة بين المستوى البؤري الخلفي للهدف والمستوى البؤري الخلفي للعينة (تسمى طول الأنبوب)، عادة 160   مم لأداة حديثة.
• خطأ رياضيات (خطأ في الصياغة): {\displaystyle <mrow class="MJX-TeXAtom-ORD"><mstyle scriptlevel="0" displaystyle="true"><msub><mi> <math>f_O} </mi><mrow class="MJX-TeXAtom-ORD"><mi> ${\displaystyle f_{O}}$ </mi></mrow></msub></mstyle></mrow> </math>${\displaystyle f_{O}}$ ${\displaystyle f_{O}}$ </img> هو البعد البؤري الهدف و خطأ رياضيات (خطأ في الصياغة): {\displaystyle <mrow class="MJX-TeXAtom-ORD"><mstyle scriptlevel="0" displaystyle="true"><msub><mi> <math>f_E} </mi><mrow class="MJX-TeXAtom-ORD"><mi> ${\displaystyle f_{E}}$ </mi></mrow></msub></mstyle></mrow> </math>${\displaystyle f_{E}}$ ${\displaystyle f_{E}}$ </img> هو البعد البؤري للعدسة.

حسب الاصطلاح، عادة ما يتم تحديد العدسات المجهرية عن طريق القوة بدلا من البعد البؤري. قوة العدسة المجهر خطأ رياضيات (خطأ في الصياغة): {\displaystyle <mrow class="MJX-TeXAtom-ORD"><mstyle scriptlevel="0" displaystyle="true"><msub><mi> <math>P_\mathrm{E}} </mi><mrow class="MJX-TeXAtom-ORD"><mrow class="MJX-TeXAtom-ORD"><mi mathvariant="normal"> ${\displaystyle P_{\mathrm {E} }}$ </mi></mrow></mrow></msub></mstyle></mrow> </math>${\displaystyle P_{\mathrm {E} }}$ ${\displaystyle P_{\mathrm {E} }}$ </img> والقوة الموضوعية خطأ رياضيات (خطأ في الصياغة): {\displaystyle <mrow class="MJX-TeXAtom-ORD"><mstyle scriptlevel="0" displaystyle="true"><msub><mi> <math>P_\mathrm{O}} </mi><mrow class="MJX-TeXAtom-ORD"><mrow class="MJX-TeXAtom-ORD"><mi mathvariant="normal"> ${\displaystyle P_{\mathrm {O} }}$ </mi></mrow></mrow></msub></mstyle></mrow> </math>${\displaystyle P_{\mathrm {O} }}$ ${\displaystyle P_{\mathrm {O} }}$ </img> يتم تعريف بواسطة وبالتالي من التعبير المعطى مسبقًا للتكبير الزاوي لمجهر مركب

ثم يتم احتساب التكبير الزاوي الكلي لصورة المجهر ببساطة بضرب قوة العدسة بواسطة القوة الموضوعية. على سبيل المثال، فإن العدسة 10 × ذات الهدف 40 × ستقوم بتكبير الصورة 400 مرة.

يعتمد هذا التعريف لقوة العدسة على قرار تعسفي بتقسيم التكبير الزاوي للأداة إلى عوامل منفصلة للعدسة والهدف. تاريخيا، وصف آبي عدسات المجهر بشكل مختلف، من حيث التكبير الزاوي للعين و "التكبير الأولي" للهدف. على الرغم من أنه ملائم للمصمم البصري، فقد أصبح هذا أقل راحة من وجهة نظر الفحص المجهري العملي، وبالتالي تم التخلي عنه.

المسافة البصرية المقبولة عموما من أقرب تركيز خطأ رياضيات (خطأ في الصياغة): {\displaystyle <mrow class="MJX-TeXAtom-ORD"><mstyle scriptlevel="0" displaystyle="true"><mi> <math>D} </mi></mstyle></mrow> </math>${\displaystyle D}$ ${\displaystyle D}$ </img> هو 250   مم، وعادة ما يتم تحديد قوة العدسة على افتراض هذه القيمة. قوى العدسة الشائعة هي 8 ×، 10 ×، 15 ×، و 20 ×. يمكن بالتالي تحديد البعد البؤري للعين (مم) إذا لزم الأمر بتقسيم 250   مم بواسطة قوة العدسة. غالبًا ما تستخدم الأدوات الحديثة أهدافًا تم تصحيحها ضوئيًا لطول أنبوب غير محدود بدلاً من 160   مم، وهذه تتطلب عدسة تصحيح مساعدة في الأنبوب.

موقع الطائرة البؤرية

في بعض أنواع العدسات، مثل عدسات Ramsden (الموصوفة بمزيد من التفصيل أدناه)، تتصرف العدسة كمكبر، وتقع مستواها البؤري خارج العدسة أمام عدسة الحقل. وبالتالي يمكن الوصول إلى هذه الطائرة كموقع لشبكة متشابكة أو ميكرومتر. في العدسة Huygenian، تقع الطائرة البؤرية بين عدسات العين والميدان، داخل العدسة، وبالتالي لا يمكن الوصول إليها.

محاكاة وجهات النظر من خلال المقراب باستخدام عدسات مختلفة. تستخدم الصورة المركزية عدسة بنفس الطول البؤري مثل تلك الموجودة على اليسار، ولكن لديها مجال رؤية واضح أوسع يعطي صورة أكبر تظهر مساحة أكبر. يكون للصورة الموجودة على اليمين أيضًا طول بؤري أقصر، مع إعطاء مجال الرؤية الحقيقي نفسه للصورة اليسرى ولكن عند تكبير أعلى.

Plössl، عينية ذات مجال رؤية واضح كبير

يصف مجال الرؤية، وغالبًا ما يختصر FOV، منطقة الهدف (تقاس كزاوية من موقع المشاهدة) والتي يمكن رؤيتها عند النظر من خلال العدسة. يختلف مجال الرؤية الذي يتم رؤيته من خلال العدسة، اعتمادًا على التكبير الذي تحقق عند توصيله بمقراب أو مجهر معين، وأيضًا بخصائص العدسة نفسها. تختلف العدسات عن طريق توقفها الميداني، وهو أضيق فتحة فتحة يجب أن يمر خلالها الضوء الذي يدخل إلى العدسة للوصول إلى عدسة مجال العدسة.

نظرًا لتأثير هذه المتغيرات، يشير مصطلح "مجال الرؤية" دائمًا إلى واحد من معنيين:

مجال الرؤية الفعلي

الحجم الزاوي لكمية السماء التي يمكن رؤيتها من خلال العدسة عند استخدامها مع مقراب معين، مما ينتج عنه تكبير معين. يتراوح عادة بين 0.1 و 2 درجة.

مجال الرؤية واضح

هذا مقياس للحجم الزاوي للصورة التي يتم عرضها من خلال العدسة، بمعنى آخر، حجم الصورة التي تظهر (مختلفة عن التكبير). هذا ثابت لأي عدسة محددة ذات طول بؤري ثابت، ويمكن استخدامها لحساب مجال الرؤية الفعلي عندما يتم استخدام العدسة مع مقراب معين. يتراوح القياس من 30 إلى 110 درجة.

مراجع

موسوعات ذات صلة :

• موسوعة تقانة
• موسوعة علم الفلك