عدسی

برای دیگر کاربردها، عدسی (ابهام‌زدایی) را ببینید.

جبههٔ موج و عدسی

عدسی، یا لنز، از ابزارهای نوری است که تقارن محوری دارد و نور را عبور می‌دهد و می‌شکند. عدسی‌ها از ماده‌های شفاف مانند شیشه و پلاستیک ساخته می‌شوند. عینک طبی و ذره‌بین و لنز دوربین‌های عکاسی و چشمی همه با عدسی ساخته شده‌است. عدسی از نظر شیوه شکست نور در آن به دو دسته عدسی همگرا(عدسی محدب) و عدسی واگرا(عدسی مقعر) تقسیم می‌شود.

تاریخچه

اولین کسی که از عدسی استفاده علمی نمود، ابن هیثم پدر علم فیزیک نور است که در رساله خود به شرح آن پرداخته. بعدها گالیله و کمال‌الدین فارسی و ابوریحان بیرونی به مطالعه و کاربرد آن پرداختند.

ساختار

• کراون
• فلینت

گونه‌های عدسی از نظر کارکرد

عدسی همگرا: در عدسی همگرا، پرتوهای تابش، پس از شکست و گذر از عدسی، به هم نزدیک می‌شوند (یعنی همگرا می‌شوند). در عدسی‌های همگرا، لبه‌ها نازکتر از وسط آن است و به طور معمول برای کاربردهای متفاوت به شکل‌های دو کوژ، کوژتخت و هلالی همگرا ساخته می‌شوند. این عدسی از اتّصال دو منشور که از قاعده به یکدیگر وصل شده‌اند تشبیه شده‌است. از این نوع عدسی در میکروسکوپ ها(تمام قسمت‌ها) تلسکوپ ها(برخی قسمت‌ها) و عینک افراد دوربین یا آستیگمات* (ترکیب عدسی‌های محدّب با چینش مخصوص) استفاده می‌شود.

• در این عینک‌ها اگر کانون مجازی را روی شیئی قرار دهید و از پشت عینک به آن نگاه کنید می‌بینید که شیء بزرگتر شده و حالتی کج پیدا کرده‌است.

عدسی واگرا: در عدسی‌های واگرا، پرتوهای تابش، پس از شکست و گذر از عدسی، از هم دور می‌شوند (یعنی واگرا می‌شوند). لبهٔ این عدسی‌ها پهن‌تر از وسط آن است و به شکل‌های دو کاو، کاو تخت و هلالی واگرا ساخته می‌شوند. این نوع عدسی را می‌توان به دو منشور که از زاویهٔ مقابل قاعده به یکدیگر وصل شده‌اند تشبیه کرد. از این عدسی می‌توان به عنوان عینک برای افراد نزدیک بین و نزدیک بین-آستیگمات* استفاده نمود.

• در این عینک‌ها اگر از پشت آن به شیئی نگاه کنید خواهید دید که شیء کوچکتر می‌شود.

عدسی‌های مرکب

عدسی‌های گوناگون بر پایهٔ ساختار

عدسی‌ها را بر پایهٔ ساختار اینگونه بخش‌بندی می‌کنند:

• عدسی کوژ - تخت: آنچنان عدسی است که یک طرف آن کوژ و یک طرف آن تخت می‌باشد. این عدسی‌ها در تلسکوپ‌ها استفاده می‌شود. در صورتی که از سمت تخت آن چیزی را مشاهده کنید اشیاء کمی حالت wide پیدا می‌کنند (خطوط منحنی می‌شوند)
• عدسی دو کوژ: آنچنان عدسی است که هر دو طرف آن کوژ می‌باشد. این عدسی در ذرّه ین، میکروسکوپ و تلسکوپ استفاده می‌شود. تصویر از هر دو طرف یکسان است مگر این که بر آمدگی یک طرف از دیگری کمتر یا بیشتر باشد.
• عدسی هلالی (کوژ): آنچنان عدسی است که یک طرف آن کوژ و طرف دیگرش کاو باشد. این عدسی در عینک‌ها استفاده می‌شود و تصویر از هر طرف آن به نوعی wide می‌باشد.
• عدسی تخت - کاو: آنچنان عدسی است که یک طرف آن کاو و طرف دیگرش تخت باشد. این عدسی‌ها در برخی عینک‌های بسیار ته استکانی استفاده شده و تصویر از سمت تخت آن wide و از سمت فرو رفتهٔ آن تنها کوچک می‌شود.
• عدسی دو کاو: آنچنان عدسی است که هر دو طرف آن کاو باشد. تصویر از هر دو طرف یکسان است مگر این که یک سمت از دیگری فرورفته تر یا برجسته تر باشد.
• عدسی هلالی (کاو): آنچنان عدسی است که یک طرف آن کوژ و طرف دیگرش کاو باشد. این عدسی در عینک‌ها استفاده شده و تصویر از هر سمت آن به نوعی مایل می‌باشد.

تصاویر غیر واقعی

اگر ذره بینی را نزدیک صفحه‌ای از یک کتاب بگیرید، شکلی بزرگتر از آنچه روی صفحه کتاب است می‌بینید. زیرا پرتوهای نور بازتاب شده از صفحه کتاب، پس از عبور از عدسی از هم دور می‌شوند. پرتوهای نوری که از اجسام دور می‌آیند، پس از عبور از ذره بین به هم نزدیک می‌شوند. اگر محیط به قدر کافی تاریک باشد، می‌توانید این پرتوها را روی یک صفحه کاغذ ببینید. اگر کاغذ را در فاصله مناسبی از عدسی بگیرید، آنها تصویری متمرکز می‌سازند.

دستگاه‌های نوری دارای عدسی

بیش‌تر دستگاه‌های نوری شامل دو گونه عدسی می‌باشند که یکی را که نور، نخست 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.

عدسی چشم

عدسی چشم، یک عدسی همگرای دوکوژ بزرگ است که از ماده‌ای ژله مانند، انعطاف‌پذیر و شفاف ساخته شده‌است. ضریب شکست عدسی چشم تقریباً ۴۳۷/۱ است.^{[نیازمند منبع]}این عدسی با خم کردن پرتوهای نور، آنها را در پشت چشم متمرکز می‌سازد. ماهیچه‌های چشم، هنگامی که اجسام دور را می‌بینیم، عدسی‌ها را می‌کشند و تخت تر (نازکتر) می‌کنندهنگام دیدن اجسام نزدیک هم، عدسی‌ها را ضخیم تر می‌کنند.

فرمول عدسی‌ها

این فرمول‌ها برای محاسبهٔ فواصل مختلف بکار برده می‌شوند:

۱- نسبت یک به روی p بعلاوه نسبت یک به روی q مساوی است با نسبت یک به روی F که در اینجا P فاصله شئ تا عدسی و q فاصله تصویر تا عدسی است و F فاصلهٔ کانونی است عدسی‌های واگرا علامت F منفی ودر عدسی‌های همگرا علامت F مثبت می‌باشد. ۲- $F=r/2$ یا بر عکس آن $r=2*F$ توجه کنید r شعاع عدسی است.

۳- فرمول بزرگنمایی خطی آینه m برابر است با نسبت 'A'B به AB و مساوی است با q به روی p M = بزرگنمایی خطی (میزان چند برابر شدن تصویر) AB = طول شئ و 'A'B = طول تصویر

توجه: در همهٔ فرمولها همهٔ واحد با باید از یک نوع باشند مثلآ همهٔ موارد بر حسب سانتی متر باشند.

توان عدسی

توان عدسی برابر است با حاصل تقسیم عدد یک بر روی فاصله کانونی(بر حسب متر) و واحد توان عدسی دیوپتر می‌باشد.توان عدسی برای عدسی‌های همگرا مثبت و برای عدسی‌های واگرا منفی در نظر گرفته می‌شود.

منابع

• کتاب درسی علوم سال دوم راهنمایی ایران، سال ۱۳۸۶
• کتاب درسی فیزیک سال اول دبیرستان ایران، سال ۱۳۸۷

کتاب درسی کلاس پنجم ایران، سال۱۳۹۰

• نویسندگان. فرهنگ اصطلاحات علمی. چاپ نخست. تهران: بنیاد فرهنگ ایران، ۱۳۴۹. ۷۸۴.