هر گاه یک دسته پرتو را بصورت موازی بر سطح یک عدسی بتابانیم و پرتوها بعد از شکست و عبور از عدسی در طرف دیگر آن به همدیگر نزدیک شده یا به اصطلاح همگرا شوند، چنین را عدسی محدب یا همگرا میگویند. |
مقدمه
بارها ملاحظه کردهایم که بچهها با استفاده از یک ذره بین میتوانند آتش روشن کنند و یا پیر مردها برای خواندن قرآنهای با خطوط ریز از ذره بین استفاده میکنند. همه اینها نوعی عدسی محدب است. مثلا در مورد اول با استفاده از عدسی پرتوهای خورشید در یک نقطه روی کاغذ یا یک ماده قابل اشتغال متمرکز میگردند و به این طریق دمای این نقطه بالا رفته و لحظهای فرا میرسد که آن ماده یا کاغذ آتش میگیرد. بنابراین میتوان گفت که خصوصیت بارز این نوع عدسیها همگرا کردن یا جمع نمودن پرتوها در یک نقطه است. در عدسیهای همگرا ، لبهها نازک تر از وسط آن هستند و بطور معمول برای کاربردهای مختلف به شکلهای گوناگون دو کوژ ، کوژ تخت و هلالی همگرا ساخته میشوند.
در حالت کلی عدسی از دو سطح کروی تشکیل شده است که هر کدام از این سطوح قسمتی از سطح یک کره کامل است. خطی که مراکز این کرهها را به یکدیگر وصل میکند، محور اصلی نام دارد. نقطه میانی عدسی را که روی محور اصلی قرار دارد، مرکز نوری میگویند. اگر بوسیله چراغ یا هر وسیله دیگری یک پرتو نوری را بر مرکز نوری عدسی بتابانیم، ملاحظه میکنیم که پرتو بدون انحراف از مسیر اولیه، از طرف دیگر عدسی خارج میشود.
هر گاه یک دسته پرتو موازی با محور اصلی بر سطح عدسی بتابانیم، پرتوها بعد از شکست در عدسی و عبور از آن در طرف دیگر ، در یک نقطه روی محور اصلی همدیگر را قطع میکنند. این نقطه را کانون عدسی محدب میگویند. بدیهی است که عدسی باید دارای دو کانون باشد. چون از هر دو طرف میتوان پرتوها را بر سطح آن تابانید. فاصله این نقطهها از عدسی را فاصله کانونی عدسی گویند. در عدسیهای محدب فاصله کانونی را مثبت فرض میکنند.
فرض کنید یک عدد شمع روشن بصورت عمود بر محور اصلی و به فاصله معین P از آن قرار دارد. حال اگر از انتهای شمع خطی را بصورت موازی با محور اصلی عدسی بر سطح آن رسم کنیم، این خط با فرض اینکه بیانگر یک پرتو نوری است، باید بعد از عبور از عدسی در طرف دیگر ، از کانون بگذرد. حال خط دوم یا پرتو دوم را بر مرکز نوری عدسی میتابانیم. بدیهی است که این پرتو ، پرتو اولیه را در یک نقطه قطع میکند. حال اگر از این نقطه عمودی بر سطح محور اصلی رسم کنیم، خط حاصل بیانگر تصویر شمع در عدسی محدب خواهد بود.
در همه انواع عدسیها اگر فاصله شی از عدسی را P و فاصله تصویر از عدسی را q و فاصله کانونی را f فرض کنیم، فرمول عدسی بصورت زیر خواهد بود.
بدیهی است که علامت کمیتهای فوق در صورت مجازی بودن منفی و در صورت حقیقی بودن مثبت است. اما در عدسیهای محدب فاصله کانونی همیشه مثبت است.
کلمات کلیدی: اپتیک