ما هو المرض الذي يمكن أن تساعد فيه العدسات ثنائية التحدب؟ طول النظر (مد البصر). الأسباب والأنواع والأعراض والعلامات. التشخيص والعلاج والوقاية والمضاعفات. العدسات اللاصقة لطول النظر

موضوعات مُقنن امتحان الدولة الموحدة: العدسات

يستخدم انكسار الضوء على نطاق واسع في مختلف الأجهزة البصرية: الكاميرات والمناظير والتلسكوبات والمجاهر. . . الجزء الذي لا غنى عنه والأكثر أهمية في هذه الأجهزة هو العدسة.

عدسة هو جسم متجانس وشفاف بصريًا، يحده من الجانبين سطحان كرويان (أو أحدهما كروي والآخر مسطح).

عادة ما تكون العدسات مصنوعة من الزجاج أو من البلاستيك الشفاف الخاص. عند الحديث عن مادة العدسة، سنسميها زجاجًا - فهي لا تلعب دورًا خاصًا.

عدسة ثنائية التحدب.

دعونا نفكر أولاً في عدسة يحدها من الجانبين سطحان كرويان محدبان (الشكل 1). تسمى هذه العدسة ثنائي التحدب. ومهمتنا الآن هي فهم مسار الأشعة في هذه العدسة.

أبسط شيء هو وجود شعاع يجري على طوله المحور البصري الرئيسي- محور تناظر العدسة. في التين. 1 ـ يترك هذا الشعاع النقطة. ويكون المحور البصري الرئيسي متعامدًا على السطحين الكرويين، لذلك يمر هذا الشعاع عبر العدسة دون أن ينكسر.

الآن لنأخذ شعاعًا موازيًا للمحور البصري الرئيسي. عند نقطة التأثير
يتم رسم الشعاع الموجود على العدسة بشكل طبيعي على سطح العدسة؛ وبما أن الشعاع يمر من الهواء إلى زجاج أكثر كثافة بصريا، فإن زاوية الانكسار تكون أقل من زاوية السقوط. وبالتالي فإن الشعاع المنكسر يقترب من المحور البصري الرئيسي.

يتم رسم الخط العمودي أيضًا عند النقطة التي يخرج منها الشعاع من العدسة. يمر الشعاع إلى هواء أقل كثافة بصريًا، وبالتالي تكون زاوية الانكسار أكبر من زاوية السقوط؛ شعاع
ينكسر مرة أخرى نحو المحور البصري الرئيسي ويتقاطع معه عند النقطة .

وبالتالي فإن أي شعاع موازي للمحور البصري الرئيسي، بعد انكساره في العدسة، يقترب من المحور البصري الرئيسي ويتقاطع معه. في التين. 2 يوضح نمط الانكسار بما فيه الكفاية واسعشعاع ضوئي موازي للمحور البصري الرئيسي.

كما نرى، شعاع واسع من الضوء لا يركزالعدسة: كلما بعد الشعاع الساقط عن المحور البصري الرئيسي كلما اقترب من العدسة حيث يتقاطع مع المحور البصري الرئيسي بعد انكساره. وتسمى هذه الظاهرة تفاصيل التحقيقويشير إلى عيوب العدسات - ففي النهاية، ما زلت أرغب في أن تجلب العدسة شعاعًا متوازيًا من الأشعة إلى نقطة واحدة.

يمكن تحقيق تركيز مقبول جدًا إذا استخدمته ضيقشعاع ضوء يسير بالقرب من المحور البصري الرئيسي. ثم يكون الانحراف الكروي غير مرئي تقريبًا - انظر الشكل 1. 3.

ومن الواضح أن شعاعًا ضيقًا موازيًا للمحور البصري الرئيسي، بعد مروره عبر العدسة، يتجمع عند نقطة واحدة تقريبًا. ولهذا السبب تسمى عدستنا جمع.

وتسمى النقطة بؤرة العدسة. بشكل عام، تحتوي العدسة على بؤرتين تقعان على المحور البصري الرئيسي على يمين ويسار العدسة. المسافات من البؤر إلى العدسة ليست بالضرورة متساوية مع بعضها البعض، لكننا سنتعامل دائمًا مع المواقف التي تقع فيها البؤر بشكل متماثل بالنسبة للعدسة.

عدسة ثنائية التقعر.

الآن سننظر في عدسة مختلفة تمامًا، تقتصر على اثنتين مقعرالأسطح الكروية (الشكل 4). تسمى هذه العدسة ثنائي التقعر. كما هو مذكور أعلاه، سنتتبع مسار شعاعين مسترشدين بقانون الانكسار.

الشعاع الذي يترك نقطة ويتحرك على طول المحور البصري الرئيسي لا ينكسر - بعد كل شيء، المحور البصري الرئيسي، كونه محور تناظر العدسة، متعامد على كلا السطحين الكرويين.

يبدأ الشعاع الموازي للمحور البصري الرئيسي، بعد الانكسار الأول، في الابتعاد عنه (كما هو الحال عند المرور من الهواء إلى الزجاج)، وبعد الانكسار الثاني يتحرك بعيدًا عن المحور البصري الرئيسي أكثر (كما هو الحال عند المرور من الزجاج للهواء).

تقوم العدسة ثنائية التقعر بتحويل شعاع الضوء المتوازي إلى شعاع متباعد (الشكل 5) ولذلك تسمى نثر.

ويلاحظ هنا أيضًا الانحراف الكروي: حيث لا تتقاطع استمرارية الأشعة المتباينة عند نقطة واحدة. ونرى أنه كلما ابتعد الشعاع الساقط عن المحور البصري الرئيسي، كلما اقترب استمرار الشعاع المنكسر من العدسة ويتقاطع مع المحور البصري الرئيسي.

كما هو الحال مع العدسة ثنائية التحدب، سيكون الانحراف الكروي غير ملحوظ تقريبًا بالنسبة للحزمة المحورية الضيقة (الشكل 6). تتقاطع امتدادات الأشعة المتباعدة عن العدسة عند نقطة واحدة تقريبًا - عند ركزالعدسات

إذا ضرب مثل هذا الشعاع المتباين أعيننا، فسنرى نقطة مضيئة خلف العدسة! لماذا؟ تذكر كيف تظهر الصورة في مرآة مسطحة: يتمتع دماغنا بالقدرة على مواصلة تشعب الأشعة حتى تتقاطع وتخلق وهم جسم مضيء عند التقاطع (ما يسمى بالصورة الافتراضية). وهذه هي بالضبط الصورة الافتراضية الموجودة في بؤرة العدسة التي سنراها في هذه الحالة.

أنواع العدسات المتقاربة والمتباعدة.

نظرنا إلى عدستين: عدسة ثنائية التحدب وهي متقاربة، وعدسة ثنائية التقعر وهي متباعدة. هناك أمثلة أخرى على العدسات المتقاربة والمتباعدة.

تظهر مجموعة كاملة من العدسات المتقاربة في الشكل. 7.

بالإضافة إلى العدسة ثنائية التحدب التي نعرفها، نعرض هنا: بلانو محدبعدسة يكون أحد أسطحها مسطحًا، و محدبة مقعرةعدسة تجمع بين الأسطح الحدودية المقعرة والمحدبة. لاحظ أن العدسة المقعرة المحدبة لها سطح محدب إلى حد كبيرمنحني (نصف قطر انحناءه أصغر) ؛ وبالتالي، فإن التأثير المتقارب للسطح الانكساري المحدب يفوق تأثير التشتت للسطح المقعر، وتتقارب العدسة ككل.

تظهر جميع العدسات المتباينة الممكنة في الشكل. 8 .

جنبا إلى جنب مع عدسة ثنائية التقعر نرى بلانو مقعر(أحد أسطحه مسطح) و محدب مقعرعدسة ينحني السطح المقعر للعدسة المحدبة إلى حد أكبر، بحيث يسود تأثير التشتت للحدود المقعرة على تأثير التجميع للحدود المحدبة، وتبين أن العدسة ككل متناثرة.

حاول بناء مسار الأشعة بشكل مستقل في تلك الأنواع من العدسات التي لم نفكر فيها، وتأكد من أنها تتجمع أو تتباعد بالفعل. هذا تمرين رائع، ولا يوجد فيه أي شيء معقد - بالضبط نفس الإنشاءات التي قمنا بها أعلاه!

قصر النظريجعل الحياة صعبة بالنسبة لكثير من الناس المعاصرين.

هذا المرض يساهم في الإطالة مقلة العين، وبالتالي فإن أشعة الضوء لا تصل إلى الشبكية وتتركز أمامها. وهذا يؤدي إلى ضعف الرؤية عن بعد لدى الشخص.

صفات طريقة الاتصالالتصحيحات لها أنصاف أقطار أساسية مختلفة للانحناء والقطر وعدد الديوبتر.

مميزات اختيار العدسات اللاصقة لتصحيح قصر النظر

ولمنع قصر النظر من التطور والتقدم، من الضروري البدء في استخدام التصحيح في الوقت المحدد.

الاختيار الصحيح للتصحيح هو مفتاح الرؤية الجيدة

مهم:على المرحلة الأوليةعندما لا يصل المرض بعد إلى حد -1 د، فلا ينصح باستخدام طريقة الاتصال.

التصحيح المستمر يمكن أن يسبب التدهور.

إذا كان لدى المريض قصر النظرمع انحراف عن المعيار -1 D أو أكثر، فإن الطريقة الرئيسية لوقف تطور المرض هي تصحيح الاتصال.

ومن الجدير بالذكر أيضًا أن هذا النوع من التصحيح غير مناسب للأطفال. ويرجع ذلك إلى حقيقة أن الأطفال الذين يعانون من قصر النظر لن يتمكنوا من استخدام منتجات الاتصال بشكل مستقل.

النظارات هي أكثر طريقة مناسبةتحسين الرؤية في قصر النظر في مرحلة الطفولة. تعرف على قواعد الاختيار في هذه المقالة

هناك القواعد التالية لاختيار تصحيح الاتصال لقصر النظر:

1. من الأفضل اختيار المنتجات من هيدروجيل السيليكون.
2. سمك المركزتعتمد الخاصية التصحيحية العلاجية على عدد الديوبتر المطلوب.
3. قطر المنتجيجب أن تكون مناسبة للمعايير الفردية لعين المريض. من أجل تحديد هذه المعلمة، يستخدم طبيب العيون تشخيص الكمبيوترأجهزة الرؤية.
4. يجب أن تكون سمة الشفاء مشتتو لدي ناقصصفات.
5. اختيار الحق محاور الاسطوانةإذا كان قصر النظر معقدًا بسبب الاستجماتيزم.
6. خيار وضع الارتداء. قد تكون هذه عدسات يجب إزالتها ليلاً وارتداؤها طوال اليوم. هناك أيضًا خيار العدسات الليلية أو العدسات الدائمة، والتي يمكن ارتداؤها لمدة 30 و المزيد من الأيامدون خلعه.
7. وفقا لطبيعة التصميم والشكل الذي عليك الاختيار كروية. إذا كان الاستجماتيزم موجودا، فسيكون مناسبا حيديخيار. عندما يلاحظ طول النظر الشيخوخي، يصف الطبيب متعدد البؤرمنتجات.

يمكن لطبيب العيون فقط أن يقول على وجه اليقين ما هي العدسات الأفضل لاختيارها لقصر النظر.

قبل الاختيار، طبيب العيون في إلزامييقوم بإجراء التشخيص وبناءً على نتائج الفحص فقط، يمكنه التوصل إلى نتيجة نهائية حول طبيعة التصحيح.

ميزات وفوائد استخدام العدسات لقصر النظر

الطب يتطور بنشاط. اليوم يمكنك التخلص من اضطراب قصر النظر إلى الأبد مع جراحة الليزر.

ومع ذلك، على الرغم من ذلك، تظل عدسات تصحيح قصر النظر ذات صلة بسبب الخصائص الإيجابية التالية:

• أنها لا تحد من المجال البصري.
• ويمكن ارتداؤها في نفس الوقت مع النظارات الشمسية؛
• مثالية للتسلية النشطة.
• لا وهج.
• لا ضباب.
• الصورة ليست مشوهة.
• لا تنزلق مثل النظارات.
• يملك خاصية وقائيةضد الأشعة فوق البنفسجية.

يجب على أولئك الذين يختارون هذه الطريقة لتحسين الرؤية أن يتعرفوا أيضًا على ميزاتها:

• لاستخدام المنتج، تحتاج إلى تدريب ومهارات خاصة؛
• يحدث الإدمان تدريجياً.
• يمكن أن تفلت سمة الشفاء من يديك وتضيع؛
• عليك أن تتعلم كيفية العناية بالمنتج وتطهيره بشكل صحيح.

حقيقة:إذا لم يتم اتباع قواعد النظافة والتطهير، فقد تنشأ مضاعفات في شكل عمليات التهابية.

إذا كنت تستخدم تصحيح الاتصال بشكل صحيح، فسوف تجعل حياتك أسهل بكثير وتزيل المضايقات المرتبطة بضعف الرؤية.

شاهد أيضًا الفيديو حول هذا الموضوع:

نحن نعيش في عالم يتسم بتدفق كبير من المعلومات التي تأتي إلينا من هواتفنا وأجهزتنا اللوحية وأجهزة التلفزيون. في مجتمع حديثيرتدي حوالي 30 بالمائة من الأشخاص النظارات لمساعدتهم على الرؤية والتذكر بشكل أفضل. لكي تشعر أعيننا بالراحة، سننظر في العدسات اللازمة للنظارات.

معلومات عامة: أنواع العدسات وخصائصها

علينا أن نبدأ بهذا عدسات النظاراتهناك المعدنية والبوليمر. بعبارات بسيطةالمعدنية - هذه هي المنتجات الزجاجية الأكثر شراءًا. إنهم يحمون أعيننا من الأشعة فوق البنفسجية، لا تغير شكلها، والأهم من ذلك أنها متينة. ولكن لا ينبغي شراء هذه العدسات للأطفال الصغار، لأنها تشكل خطر الإصابة.

الزجاج والبلاستيك: وصف موجز للمنتجات

مما لا شك فيه أن العدسات الزجاجية كانت موجودة منذ فترة طويلة جدًا، لأن الزجاج هو المادة الأولى التي صنعت. علاوة على ذلك، كما ذكرنا سابقًا، فهي متينة. إذا وضعتها على طاولة ثم أسقطتها عن طريق الخطأ، فإن فرص كسر النظارات تكون منخفضة جدًا. لكن الضغط الكبير على جسر الأنف يطغى على هذا "الزائد"، لأن الراحة تأتي في المقام الأول.

ستلاحظين احمرارًا على وجهك وعدم الراحة والتعب عدم ارتياح. ونتيجة لذلك، سوف تقوم بالكثير من الحركات غير الضرورية - حاول خلعها وارتداءها وتحريكها بعيدًا وإعادتها إلى مكانها الأصلي. على سبيل المثال، قد يلاحظ الطفل الذي يجلس على مكتب في الفصل ويستمع باهتمام إلى المعلم هذه المضايقات ويتشتت انتباهه عن شرح المادة. ولكن ماذا عن الشخص البالغ الذي يقضي معظم وقته في العمل؟

عدسات النظارات البوليمرية (البلاستيكية) هي الأفضل والأكثر تقدمًا.فهي أخف بكثير وأكثر مرونة من العدسات الزجاجية. لكن كل عملة لها وجهان، بالنسبة للمنتجات البلاستيكية، فهذا هو مظهر الخدوش. للتخلص من هذه المشكلة، بدأ مصنعو النظارات في تطبيق الطلاءات التي تطيل عمر الخدمة. يوجد أيضًا طلاء مضاد للانعكاس يعمل على تقليل مظهر الوهج.

كمرجع! على عكس الزجاج، تأتي البوليمرات في العديد من الأصناف. يمكن للعميل اختيار أي شكل مناسب.

مظهر

منذ أن بدأنا الحديث عن النموذج، علينا أن نقول بضع كلمات حول الخيارات المتاحة للتصميم. العدسات الأكثر شعبية هي كروية. وهي بدورها مقسمة إلى biconcave و biconvex. يخدم Biconcave الأشخاص الذين يعانون من مرض مثل قصر النظر. وبالمثل، يساعد biconvex الأشخاص الذين يعانون من طول النظر.

وتشمل الأنواع الأخرى العدسات شبه الكروية. يعكس سطحها الضوء الساقط جيدًا. تحتوي عدسات النظارات ثنائية كروية على سطحين شبه كرويين. عند ارتدائها ستظهر الصورة بوضوح، وهو مناسب للاستجماتيزم.

هناك أيضًا أنواع تقدمية مناسبة لكبار السن. بحلول سن الأربعين، تحتاج العيون إلى تصحيح الرؤية على مسافات مختلفة. في السابق، في مثل هذه الحالات، كانوا يحملون معهم دائمًا زوجين من النظارات. لكننا محظوظون - فالتقدم لا يزال قائما (ولهذا السبب تسمى هذه أفضل المنتجات بالتقدمية)، ويمكننا ارتداء زوج واحد. تحتوي عدسات النظارات هذه على ثلاث نقاط تركيز، مما يسمح للشخص أن يشعر بالراحة في أي ظروف: القراءة، والنظر إلى العلامات من مسافات مختلفة.

قبل اختيار العدسات، تعرف على كل شيء عنها معامل الانكسار. يحدد معامل الانكسار قدرة العدسات على انكسار الضوء. يختلف الأمر بالنسبة للزجاج والبلاستيك، ولكن يجب عليك دائمًا التحقق من الأرقام مع الشركة المصنعة. على سبيل المثال، متوسط ​​المعاملالانكسار في الزجاج – 1.6. في البوليمر - 1.56.

إن اختيار أفضل عدسات النظارات بناءً على هذه المؤشرات ليس بالأمر الصعب. ولكن عليك أولاً أن تقرر سبب حاجتك إليها. على سبيل المثال، أنواع الحماية من الشمس- هذه هي نفسها عدسات واضحة، فقط هم ما زالوا يحموننا من الشمس. ربما تشتري نظارات للعمل، فيجب عليك الانتباه إلى النوع الفرعي للكمبيوتر، مما سيزيد الإنتاجية ويقلل من التعب. مازال موجودا أنواع الرياضة- عدسات أقوى بكثير من العدسات العادية. تمامًا مثل واقيات الشمس، فهي تحمي عينيك من أشعة الشمس.

العالم الحديث لا يقف ساكناً، والعدسات بدون طلاء غير موجودة عمليا.تحتوي جميع أفضل المنتجات على طبقة صلبة تحميها من الخدوش والوهج. وتنقسم الطلاءات إلى الأنواع التالية:

• مضاد للانعكاس - يسمح لك بالتخلص من الوهج. علاوة على ذلك، فإن هذا الطلاء يقلل من التعب البشري. أفضل المنتجات للاستخدام اليومي.
• الطلاءات التي لها خصائص طاردة للماء وطاردة للشحوم وطاردة للأوساخ؛
• تصلب - الحماية ضد الخدوش.
• مرآة؛
• الحماية من الشمس
• الحماية (أفضل المنتجات للاستخدام طويل الأمد للأدوات) ؛
• متعددة الوظائف - هناك العديد من الخصائص. على سبيل المثال، تعزيز وحماية ومكافحة الانعكاس في طلاء واحد.

على السؤال: "أي العدسات تختار؟" يمكن لطبيب العيون أن يعطي إجابة كاملة ودقيقة.

تعتبر الإجراءات الوقائية عاملاً مهمًا عند اختيار النظارات.للحفاظ على صحة أعيننا، علينا اختيار الحماية المناسبة لها. حماية للأشعة الفوق بنفسجية العدسات العاديةلا يتم تنفيذها دائمًا بمستوى لائق، لذلك يتم تطبيق طلاء خاص عليها. ولكن ليس كل المنتجات لديها، لذلك عند الشراء، تأكد من التشاور مع البائع.

عدسات معدنية مطلية اللون الاخضر، يوفر الحماية من الأشعة تحت الحمراء. هذه "ميزة" أخرى للنوع الفرعي الزجاجي من النظارات، حيث تتمتع النظارات البلاستيكية بحماية أقل بكثير.

للوهلة الأولى، يبدو أنه يمكن اختيار أي عدسات في غضون دقائق وبدونها جهد خاص. لكن في الواقع، تستغرق العملية الكثير من الوقت. يجب عليك استشارة طبيبك أو مستشار المبيعات.يوصى أيضًا بمعرفة كل شيء عن أنواع العدسات الموجودة وكيف تختلف. خذ عينيك على محمل الجد، لأنها عضونا الرئيسي لفهم العالم.

عدسة ثنائية التحدب

عدسة بلانو محدبة

خصائص العدسات الرقيقة

اعتمادا على النماذج هناك جماعي(إيجابي) و نثرالعدسات (السلبية). وتشمل مجموعة العدسات المجمعة عادة عدسات يكون وسطها أكثر سمكا من حوافها، ومجموعة العدسات المتباعدة تشمل عدسات تكون حوافها أكثر سمكا من الوسط. وتجدر الإشارة إلى أن هذا لا يكون صحيحًا إلا إذا كان معامل انكسار مادة العدسة أكبر من معامل انكسار المادة بيئة. إذا كان معامل الانكسار للعدسة أقل، فسيتم عكس الوضع. على سبيل المثال، فقاعة الهواء في الماء هي عدسة متباعدة ثنائية التحدب.

تتميز العدسات عادةً بقوتها البصرية (المقاسة بالديوبتر)، أو البعد البؤري.

لبناء أجهزة بصرية ذات انحراف بصري مصحح (لوني في المقام الأول، ناتج عن تشتت الضوء - الأكرومات والأبوكرومات)، تعد الخصائص الأخرى للعدسات/موادها مهمة أيضًا، على سبيل المثال، معامل الانكسار، ومعامل التشتت، ونفاذية المادة في المجال البصري المحدد. يتراوح.

في بعض الأحيان، يتم تصميم العدسات/أنظمة العدسات البصرية (الكاسرات) خصيصًا للاستخدام في البيئات ذات معامل الانكسار المرتفع نسبيًا (انظر المجهر الغاطس، والسوائل الغاطسة).

أنواع العدسات:
جمع:
1 - محدب
2-مسطحة محدبة
3 - مقعرة محدبة (هلالة إيجابية)
التشتت:
4 - ثنائي التقعر
5-مسطحة مقعرة
6 - مقعر محدب (هلالة سلبية)

تسمى عدسة محدبة مقعرة الغضروف المفصليويمكن أن تكون جماعية (سميكة باتجاه الوسط) أو متناثرة (سميكة باتجاه الحواف). الغضروف المفصلي الذي يتساوى أنصاف أقطار سطحه لديه قوة بصرية تساوي الصفر (تُستخدم لتصحيح التشتت أو كغطاء للعدسة). وبالتالي، فإن عدسات النظارات لقصر النظر عادة ما تكون هلالية سلبية.

الخاصية المميزة للعدسة المجمعة هي القدرة على جمع الأشعة الساقطة على سطحها عند نقطة واحدة تقع على الجانب الآخر من العدسة.

العناصر الرئيسية للعدسة: NN - المحور البصري الرئيسي - خط مستقيم يمر عبر مراكز الأسطح الكروية التي تحدد العدسة؛ O - المركز البصري - النقطة التي تقع فيها العدسات ثنائية التحدب أو ثنائية التقعر (التي لها نفس نصف قطر السطح) على المحور البصري داخل العدسة (في مركزها).
ملحوظة. يظهر مسار الأشعة كما هو الحال في عدسة مثالية (مسطحة)، دون الإشارة إلى الانكسار عند حدود الطور الحقيقي. بالإضافة إلى ذلك، يتم عرض صورة مبالغ فيها إلى حد ما لعدسة ثنائية التحدب

إذا تم وضع نقطة مضيئة S على مسافة معينة أمام العدسة المجمعة، فإن شعاع الضوء الموجه على طول المحور سوف يمر عبر العدسة دون أن ينكسر، والأشعة التي لا تمر عبر المركز سوف تنكسر باتجاه النقطة المضيئة S. المحور البصري ويتقاطع عليه عند نقطة F، والتي ستكون صورة النقطة S. وتسمى هذه النقطة التركيز المترافق، أو ببساطة ركز.

إذا سقط الضوء على العدسة من مصدر بعيد جداً يمكن تمثيل أشعته بأنها قادمة في حزمة متوازية، فعند الخروج منها تنكسر الأشعة بزاوية أكبر وتتحرك النقطة F على المحور البصري الأقرب إلى العدسة. عدسة. في هذه الظروف تسمى نقطة تقاطع الأشعة الخارجة من العدسة التركيز الأساسى F'، والمسافة من مركز العدسة إلى التركيز الرئيسي هي البعد البؤري الرئيسي.

الأشعة الساقطة على عدسة متباعدة تنكسر باتجاه حواف العدسة عند خروجها منها، أي متفرقة. إذا استمرت هذه الأشعة في الاتجاه المعاكس كما هو موضح في الشكل بخط منقط، فإنها ستتقارب عند نقطة واحدة F، والتي ستكون ركزهذه العدسة. هذه الخدعة سوف خيالي.

التركيز التخيلي للعدسة المتباعدة

ما قيل عن التركيز على المحور البصري الرئيسي ينطبق أيضًا على تلك الحالات التي تكون فيها صورة نقطة ما على محور بصري ثانوي أو مائل، أي خط يمر عبر مركز العدسة بزاوية مع المحور البصري الرئيسي محور. يُطلق على المستوى المتعامد مع المحور البصري الرئيسي الموجود عند البؤرة الرئيسية للعدسة المستوى البؤري الرئيسي، وفي التركيز المترافق - ببساطة طائرة الوصل.

يمكن توجيه العدسات المجمعة نحو الجسم من أي جانب، ونتيجة لذلك يمكن جمع الأشعة التي تمر عبر العدسة من كلا الجانبين. وبالتالي، فإن العدسة لها بؤرتان - أمامو مؤخرة. وهي تقع على المحور البصري على جانبي العدسة عند البعد البؤري من مركز العدسة.

بناء صورة باستخدام عدسة مجمعة رفيعة

عند عرض خصائص العدسات، تم الأخذ في الاعتبار مبدأ بناء صورة نقطة مضيئة عند بؤرة العدسة. تمر الأشعة الساقطة على العدسة من اليسار عبر بؤرتها الخلفية، والأشعة الساقطة على اليمين تمر عبر بؤرتها الأمامية. وتجدر الإشارة إلى أنه في حالة العدسات المتباعدة، على العكس من ذلك، يكون التركيز الخلفي أمام العدسة، ويكون التركيز الأمامي خلفها.

يتم الحصول على بناء صورة لأشياء ذات شكل وحجم معين بواسطة العدسة على النحو التالي: لنفترض أن الخط AB يمثل كائنًا يقع على مسافة معينة من العدسة، ويتجاوزها بشكل كبير البعد البؤري. من كل نقطة من نقاط الكائن، سيمر عدد لا يحصى من الأشعة عبر العدسة، ومن أجل الوضوح، يوضح الشكل بشكل تخطيطي مسار ثلاثة أشعة فقط.

سوف تمر ثلاثة أشعة تنبعث من النقطة A عبر العدسة وتتقاطع عند نقاط التلاشي الخاصة بها عند A 1 B 1 لتكوين صورة. الصورة الناتجة هي صالحو رأسا على عقب.

في هذه الحالة، تم الحصول على الصورة عند تركيز مترافق في مستوى بؤري معين FF، بعيدًا إلى حد ما عن المستوى البؤري الرئيسي F’F’، ويعمل بالتوازي معه من خلال التركيز الرئيسي.

إذا كان الجسم على مسافة لا نهائية من العدسة، فسيتم الحصول على صورته عند التركيز الخلفي للعدسة F' صالح, رأسا على عقبو مخفضحتى تبدو وكأنها نقطة.

إذا كان الجسم قريبًا من العدسة وعلى مسافة تزيد عن ضعف البعد البؤري للعدسة، فإن صورته ستكون صالح, رأسا على عقبو مخفضوسيكون موجودًا خلف التركيز الرئيسي في المقطع الموجود بينه وبين البعد البؤري المزدوج.

إذا تم وضع جسم على ضعف البعد البؤري من العدسة، فإن الصورة الناتجة تكون على الجانب الآخر من العدسة على ضعف البعد البؤري منها. تم الحصول على الصورة صالح, رأسا على عقبو متساوية في الحجمموضوع.

إذا تم وضع كائن بين التركيز الأمامي والبعد البؤري المزدوج، فسيتم الحصول على الصورة خلف البعد البؤري المزدوج وستكون كذلك صالح, رأسا على عقبو الموسع.

إذا كان الكائن في مستوى التركيز الرئيسي الأمامي للعدسة، فإن الأشعة التي تمر عبر العدسة ستكون متوازية، ولا يمكن الحصول على الصورة إلا عند اللانهاية.

إذا تم وضع كائن على مسافة أقل من البعد البؤري الرئيسي، فسوف تخرج الأشعة من العدسة في شعاع متباين، دون أن تتقاطع في أي مكان. الصورة إذن خيالي, مباشرو الموسعأي أن العدسة في هذه الحالة تعمل كالعدسة المكبرة.

من السهل ملاحظة أنه عندما يقترب جسم ما من التركيز الأمامي للعدسة من اللانهاية، فإن الصورة تتحرك بعيدًا عن التركيز الخلفي، وعندما يصل الجسم إلى مستوى التركيز الأمامي، تظهر منه على ما لا نهاية.

هذا النمط لديه أهمية عظيمةفي التمرين أنواع مختلفةالعمل الفوتوغرافي، لذلك، لتحديد العلاقة بين المسافة من الجسم إلى العدسة ومن العدسة إلى مستوى الصورة، تحتاج إلى معرفة الأساسيات صيغة العدسة.

صيغة عدسة رقيقة

تسمى المسافات من نقطة الجسم إلى مركز العدسة ومن نقطة الصورة إلى مركز العدسة بالأطوال البؤرية المترافقة.

هذه الكميات مترابطة ويتم تحديدها بواسطة صيغة تسمى صيغة عدسة رقيقة:

أين المسافة من العدسة إلى الجسم؟ - المسافة من العدسة إلى الصورة؛ - البعد البؤري الرئيسي للعدسة. في حالة العدسة السميكة، تظل الصيغة دون تغيير مع الاختلاف الوحيد وهو أن المسافات لا تقاس من مركز العدسة، بل من المستويات الرئيسية.

للعثور على كمية مجهولة أو أخرى مع كميتين معروفتين، استخدم المعادلات التالية:

وتجدر الإشارة إلى أن علامات الكميات ش , الخامس , Fيتم اختيارها بناءً على الاعتبارات التالية - بالنسبة لصورة حقيقية من جسم حقيقي في عدسة مجمعة - تكون جميع هذه الكميات موجبة. إذا كانت الصورة وهمية تعتبر المسافة إليها سالبة، وإذا كان الجسم وهميا تكون المسافة إليه سالبة، وإذا كانت العدسة متباعدة يكون البعد البؤري سالبا.

مقياس الصورة

مقياس الصورة () هو النسبة الأبعاد الخطيةالصور إلى الأبعاد الخطية المقابلة للكائن. يمكن التعبير عن هذه العلاقة بشكل غير مباشر عن طريق الكسر، حيث المسافة من العدسة إلى الصورة؛ - المسافة من العدسة إلى الجسم.

يوجد هنا عامل اختزال، أي رقم يوضح عدد المرات التي تكون فيها الأبعاد الخطية للصورة أصغر من الأبعاد الخطية الفعلية للكائن.

في ممارسة العمليات الحسابية، يكون من الملائم أكثر التعبير عن هذه العلاقة بالقيم أو حيث البعد البؤري للعدسة.

.

حساب البعد البؤري والقدرة البصرية للعدسة

العدسات متناظرة، أي أن لها نفس البعد البؤري بغض النظر عن اتجاه الضوء - يسارًا أو يمينًا، والذي، مع ذلك، لا ينطبق على الخصائص الأخرى، على سبيل المثال، الانحرافات، التي يعتمد حجمها على أي جانب من العدسات العدسة تواجه الضوء.

مزيج من العدسات المتعددة (النظام المركزي)

يمكن دمج العدسات مع بعضها البعض لبناء أنظمة بصرية معقدة. يمكن العثور على القوة البصرية لنظام مكون من عدستين كمجموع بسيط للقوى البصرية لكل عدسة (بافتراض أن كلا العدستين يمكن اعتبارهما رقيقتين وتقعان بالقرب من بعضهما البعض على نفس المحور):

.

إذا كانت العدسات موجودة على مسافة معينة من بعضها البعض وتتزامن محاورها (يسمى نظام العدد التعسفي للعدسات بهذه الخاصية نظامًا مركزيًا)، فيمكن العثور على إجمالي قوتها الضوئية بدرجة كافية من الدقة من التعبير التالي:

,

أين هي المسافة بين الطائرات الرئيسية للعدسات.

عيوب العدسة البسيطة

تفرض معدات التصوير الفوتوغرافي الحديثة متطلبات عالية على جودة الصورة.

الصورة التي تنتجها عدسة بسيطة، بسبب عدد من العيوب، لا تلبي هذه المتطلبات. يتم القضاء على معظم أوجه القصور من خلال الاختيار المناسب لعدد من العدسات في نظام بصري مركزي - العدسة. الصور التي تم الحصول عليها باستخدام عدسات بسيطة، يملك عيوب مختلفة. تسمى عيوب الأنظمة البصرية بالانحرافات، وهي تنقسم إلى الأنواع التالية:

• الانحرافات الهندسية
• انحراف الحيود (يحدث هذا الانحراف بسبب عناصر أخرى النظام البصري، وليس له علاقة بالعدسة نفسها).

عدسات ذات خصائص خاصة

عدسات بوليمر عضوية

العدسات اللاصقة

عدسات كوارتز

زجاج الكوارتز عبارة عن سيليكا نقية مُعاد صهرها مع إضافات طفيفة (حوالي 0.01%) من Al 2 O 3 وCaO وMgO. ويتميز بمقاومته العالية للحرارة وخموله لدى الكثيرين الكواشف الكيميائيةباستثناء حمض الهيدروفلوريك.

يستخدم انكسار الضوء على نطاق واسع في مختلف الأجهزة البصرية: الكاميرات والمناظير والتلسكوبات والمجاهر. . . الجزء الذي لا غنى عنه والأكثر أهمية في هذه الأجهزة هو العدسة.

العدسة عبارة عن جسم متجانس شفاف بصريًا، يحده من الجانبين سطحان كرويان (أو أحدهما كروي والآخر مسطح).

عادة ما تكون العدسات مصنوعة من الزجاج أو من البلاستيك الشفاف الخاص. عند الحديث عن مادة العدسة، سنسميها زجاجًا، فهي لا تلعب دورًا خاصًا.

4.4.1 عدسة ثنائية التحدب

دعونا نفكر أولاً في عدسة يحدها من الجانبين سطحان كرويان محدبان (الشكل 4.16). تسمى هذه العدسة ثنائية التحدب. ومهمتنا الآن هي فهم مسار الأشعة في هذه العدسة.

أرز. 4.16. الانكسار في عدسة ثنائية التحدب

أبسط موقف هو أن يتحرك الشعاع على طول المحور البصري الرئيسي لمحور تماثل العدسة. في التين. 4.16 يخرج هذا الشعاع من النقطة A0. ويكون المحور البصري الرئيسي متعامدًا على السطحين الكرويين، لذلك يمر هذا الشعاع عبر العدسة دون أن ينكسر.

الآن لنأخذ الشعاع AB الموازي للمحور البصري الرئيسي. عند النقطة B من سقوط الشعاع على العدسة، يتم رسم MN عادي إلى سطح العدسة؛ وبما أن الشعاع يمر من الهواء إلى زجاج أكثر كثافة بصريًا، فإن زاوية انكسار CBN أقل من زاوية سقوط القذائف المضادة للقذائف التسيارية. وبالتالي فإن الشعاع المنكسر BC يقترب من المحور البصري الرئيسي.

عند النقطة C، يخرج الشعاع من العدسة، ويتم أيضًا رسم P Q العادي، ويمر الشعاع في هواء أقل كثافة بصريًا، وبالتالي فإن زاوية الانكسار QCD أكبر من زاوية السقوط P CB؛ تنكسر الحزمة مرة أخرى باتجاه المحور البصري الرئيسي وتتقاطع معه عند النقطة D.

وبالتالي فإن أي شعاع موازي للمحور البصري الرئيسي، بعد انكساره في العدسة، يقترب من المحور البصري الرئيسي ويتقاطع معه. في التين. يوضح الشكل 4.17 نمط الانكسار لشعاع ضوء عريض إلى حد ما موازٍ للمحور البصري الرئيسي.

أرز. 4.17. انحراف كروي في عدسة ثنائية التحدب

كما نرى، لا يتم تركيز شعاع واسع من الضوء بواسطة العدسة: كلما كان الشعاع الساقط بعيدًا عن المحور البصري الرئيسي، كلما اقترب من العدسة حيث يتقاطع مع المحور البصري الرئيسي بعد الانكسار. تسمى هذه الظاهرة الانحراف الكروي وهي إحدى عيوب العدسات؛ ففي نهاية المطاف، لا يزال المرء يرغب في أن تجلب العدسة شعاعًا متوازيًا من الأشعة إلى نقطة واحدة5.

يمكن تحقيق تركيز مقبول جدًا إذا استخدمت شعاع ضوء ضيقًا يقترب من المحور البصري الرئيسي. ثم يكون الانحراف الكروي غير مرئي تقريبًا (انظر الشكل 1). 4.18.

أرز. 4.18. تركيز شعاع ضيق باستخدام عدسة مجمعة

ومن الواضح أن شعاعًا ضيقًا موازيًا للمحور البصري الرئيسي، بعد مروره عبر العدسة، يتجمع عند نقطة واحدة F تقريبًا. ولهذا السبب تسمى عدستنا

جمع.

5 من الممكن بالفعل التركيز الدقيق لشعاع عريض، ولكن لهذا يجب ألا يكون سطح العدسة كرويًا، بل أكثر من ذلك شكل معقد. إن طحن مثل هذه العدسات يتطلب عمالة كثيفة وغير عملي. من الأسهل صنع عدسات كروية والتعامل مع الانحراف الكروي الناشئ.

بالمناسبة، يُطلق على الانحراف اسم كروي على وجه التحديد لأنه ينشأ نتيجة لاستبدال عدسة غير كروية معقدة ذات تركيز مثالي بعدسة كروية بسيطة.

النقطة F تسمى بؤرة العدسة. بشكل عام، تحتوي العدسة على بؤرتين تقعان على المحور البصري الرئيسي على يمين ويسار العدسة. المسافات من البؤر إلى العدسة ليست بالضرورة متساوية مع بعضها البعض، لكننا سنتعامل دائمًا مع المواقف التي تقع فيها البؤر بشكل متماثل بالنسبة للعدسة.

4.4.2 عدسة ثنائية التقعر

الآن سننظر في عدسة مختلفة تمامًا، يحدها سطحان كرويان مقعران (الشكل 4.19). تسمى هذه العدسة ثنائية التقعر. كما هو مذكور أعلاه، سنتتبع مسار شعاعين مسترشدين بقانون الانكسار.

أرز. 4.19. الانكسار في عدسة ثنائية التقعر

الشعاع الخارج من النقطة A0 والمسافر على طول المحور البصري الرئيسي لا ينكسر لأن المحور البصري الرئيسي، وهو محور تماثل العدسة، متعامد على كلا السطحين الكرويين.

الشعاع AB، الموازي للمحور البصري الرئيسي، بعد الانكسار الأول يبدأ بالابتعاد عنه (حيث أنه عند المرور من الهواء إلى الزجاج \CBN< \ABM), а после второго преломления удаляется от главной оптической оси ещё сильнее (так как при переходе из стекла в воздух \QCD >\P سي بي). تقوم العدسة ثنائية التقعر بتحويل شعاع الضوء المتوازي إلى شعاع متباعد (الشكل 4.20) ولذلك تسمى متباعدة.

ويلاحظ هنا أيضًا الانحراف الكروي: حيث لا تتقاطع استمرارية الأشعة المتباينة عند نقطة واحدة. ونرى أنه كلما ابتعد الشعاع الساقط عن المحور البصري الرئيسي، كلما اقترب استمرار الشعاع المنكسر من العدسة ويتقاطع مع المحور البصري الرئيسي.

أرز. 4.20. انحراف كروي في عدسة ثنائية التقعر

كما هو الحال مع العدسة ثنائية التحدب، سيكون الانحراف الكروي غير ملحوظ تقريبًا بالنسبة للحزمة المحورية الضيقة (الشكل 4.21). تتقاطع امتدادات الأشعة المتباعدة عن العدسة عند نقطة واحدة تقريبًا عند بؤرة العدسة F.

أرز. 4.21. انكسار شعاع ضيق في عدسة متباعدة

إذا ضرب مثل هذا الشعاع المتباين أعيننا، فسنرى نقطة مضيئة خلف العدسة! لماذا؟ تذكر كيف تظهر الصورة في مرآة مسطحة: يتمتع دماغنا بالقدرة على مواصلة تشعب الأشعة حتى تتقاطع وتخلق وهم جسم مضيء عند التقاطع (ما يسمى بالصورة الافتراضية). هذه هي بالضبط الصورة الافتراضية الموجودة في بؤرة العدسة والتي سنراها في هذه الحالة.

بالإضافة إلى العدسة ثنائية التحدب المعروفة لدينا، تم تصوير هنا: عدسة بلانو محدبة، حيث يكون أحد الأسطح مسطحًا، وعدسة مقعرة محدبة، تجمع بين الأسطح الحدودية المقعرة والمحدبة. يرجى ملاحظة أنه في العدسة المقعرة والمحدبة، يكون السطح المحدب أكثر انحناءً (نصف قطر انحناءه أصغر)؛ وبالتالي، فإن التأثير المتقارب للسطح الانكساري المحدب يفوق تأثير التشتت للسطح المقعر، وتتقارب العدسة ككل.

تظهر جميع العدسات المتباينة الممكنة في الشكل. 4.23.

أرز. 4.23. العدسات المنتشرة

جنبا إلى جنب مع العدسة ثنائية التقعر، نرى عدسة مستوية مقعرة (أحد أسطحها مسطحة) وعدسة محدبة مقعرة. ينحني السطح المقعر للعدسة المحدبة إلى حد أكبر، بحيث يسود تأثير التشتت للحدود المقعرة على تأثير التجميع للحدود المحدبة، وتبين أن العدسة ككل متناثرة.

حاول بناء مسار الأشعة بشكل مستقل في تلك الأنواع من العدسات التي لم نفكر فيها، وتأكد من أنها تتجمع أو تتباعد بالفعل. هذا تمرين ممتاز، ولا يوجد فيه أي شيء معقد، فهو بالضبط نفس الإنشاءات التي قمنا بها أعلاه!