۱۴۰۰/۳/۱۶

آشنایی با عدسی‌ها

پرسش:

سلام و ارزوی سلامتی و تشکر از مطالب سایت و پاسخگویی
حوزه کار من فیزیک نیست و در زمینه تصویر کار میکنم

لطفا نحوه عملکرد لنزهای استوانه ای و خصوصا لنزهای محدب استوانه ای را توضیح دهید و دلیل کشش تصویر در این نوع از عدسی را توضیح دهید و به صورت مشخص با فرض اینکه یک تصویر را به سمت صاف عدسی استوانه ای بچسبانیم و از سمت دیگر مشاهده نماییم تصویر چگونه دیده خواهد شد و چرا ؟
با تشکر

پاسخ:

قبل از اینکه به توصیف عدسی استوانه ای بپردازم بد نیست با عدسی معمولی یعنی همان عدسی کروی آشنا شویم.

عدسی قطعه‌ای اپتیکی هست که با تقارن دایره‌ای پرتوهای نور را بسته به فاصله از محور عدسی می‌تواند منحرف کند. اگر عدسی همگرا باشد، پرتو را به سمت محور و اگر واگرا باشد به سمت دور از محور منحرف می کند. در عدسی همگرا وسط عدسی ضخامت بیشتری نسبت به کناره ها دارد. به اصطلاح پرتو نور در کناره ها طول مسیر کمتری نسبت به وسط عدسی طی می کند. اینجا به سادگی میزان انحراف نور در هر موقیعت از قانون اسنل تبعیت می کند. اگر پرتوها را به صورت متقارن روی یک دایره به شعاع مشخصی موازی محور عدسی به آن بتابانیم، انتظار داریم همه آنها با زاویه مساوی به سمت محور جمع شوند.

در عدسی استوانه ای انحنا در یک جهت است و تقارن عدسی معمولی را ندارد. اگر پرتوهای نور را در راستای بدون انحنای عدسی استوانه ای بتابانیم انتظار نداریم تغییری در مسیر آنها ایجاد شود و مثل یک شیشه معمولی عمل می کند. یک میله شیشه ای را تصور کنید که پرتوهایی در راستای میله موازی هم به صورت عمودی به آن بتابد. همه نورها بدون شکست به همان شکل اول خارج می شوند درست مثل اینکه از یک شیشه معمولی تخت عبور کرده اند. ولی اگر همین خط نور که عمودی به عدسی تابیده در جهت انحنای عدسی قرار گیرد درست مثل عدسی معمولی عمل می کند. در عدسی معمولی خط نور را در هر راستا به صورت عمودی به عدسی بتابد نتیجه جمع شده نور روی محور است ولی در عدسی استوانه ای این جمع شده فقط در صورت تابش در راستای انحنای عدسی رخ می دهد.

نتیجه این است که دسته پرتو موازی که به عدسی استوانه ای بتابد بجای متمرکز شدن در یک نقطه، روی یک خط متمرکز می شود.

در مورد تصویر هم چنین است. فقط در یک راستا این نوع عدسی بزرگنمایی دارد.