وسایل نوری
ساختمان وسایل نوری بر قوانین تشکیل تصویر در دستگاه های نوری مبتنی است.
در مطلب قبل با دستگاه نوری و خطاهای آن آشنا شده اید، اکنون وسایل نوری و نمایش تصویر را بررسی می کنیم.
نور و وسایل نوری: مبحث نور یکی از شاخه های فیزیم است که در این شاخه از فیزیک از ماهیت و رنگ نور، رفتارهای نور و نیز چشم و دستگاه های نوری بحث می شود.
بعضی از دستگاه های نوری مرتبط با مباحث فیزیک که به منزله تجهیزات آموزشی به کار می روند. عبارتند از:
عدسی ها و میکروسکپ برای دیدن اشیای ریز، دوربین و تلسکوپ برای دیدن چیزهای دور، دوربین های عکاسی و فیلمبرداری برای تهیه و مشاهده تصاویر، طیف نما برای تجزیه رنگ های نور و بررسی اجسام نور دهنده. دستگاه های نور از وسایلی هستند که در آموزش کاربرد فراوان دارند.
وسایل نوری نمایش تصویر
می دانید که قسمت اصلی هر وسیله نوری یک دستگاه نوری می باشد. در بعضی از وسایل نوری تصویر بر پرده ای تشکیل می شود که باید در صفحه تصویر قرار گیرد، در حالی که وسایل دیگر به منظور کار با استفاده از چش می باشند. چشم و وسیله دستگاه نوری واحدی را تشکیل می دهند و تصویر بر شبکیه چشم تشکیل می شود.
به طور کلی طرز کار وسایل نوری را بر اساس قوانین نورشناسی هندسی مطالعه و بررسی می کنیم. مفهوم پرتوهای نوری برای حل بعضی مسائل دقت کافی ندارد و ما باید خواص موجی نور را در نظر بگیریم .
پروژکتورها تصویری بزرگ تر و حقیقی از عکس یا شی روی پرده تصویر تشکیل می دهند. چنین تصویری را می توان از فاصله نسبتا زیادی مشاهده کرد و از این رو عده زیادی می توانند همزمان یک تصویر را مشاهده کنند.
شکل 1 نموداری از یک پروژکتور را نشان می دهد که برای نمایش اشیای شفاف نظیر تصاویر و عکس های روی شیشه، فیلم ها و غیره طراحی شده است. چنین وسایلی دیاسکوپ (از لغت یونانی dia به معنی از میان) نامیده می شوند.
شی 1 با چشمه پرنور 2 با کمک دستگاهی از عدسی های 3، به نام چگالنده، روشن می شود. گاهی آینه کاو 4 که چشمه نور در مرکز آن است، پشت چشمه قرار می گیرد.
آینه با بازتابیدن نور تابشی بر دیواره عقبی پروژکتور به داخل دستگاه تابندگی شی را افزایش می دهد.
شی نزدیک صفحه کانونی عدسی شیئی 5 قرار داده می شود که تصویری روی پرده 6 تشکیل می دهد. عدسی شیئی را می توان جزئی حرکت داد تا بیشترین وضوح تصویر را به دست آورد.
دستگاه های نمایش تصویر برای نمایش دادن نقاشی ها، شکل ها و غیره در موقع سخنرانی ها به فراوانی به کار می روند (پروژکتور نوری)، پروژکتور سینما دستگاه نمایش نوری از همین نوع می باشد، تنها فرق در این است که عکس های نمایش داده شده به سرعت به دنبال یکدیگر می آیند. فیلم به طور پرش وار قاب به قاب حرکت می کند. در خلال حرکت فیلم، باریکه نور با شاتر قطع می شود. شکل 2 نمودار طرحواری از ساده ترین پروژکتور سینما را نمایش می دهد.
شکل2 نمودار طرحوار ساده ترین پروژکتور سینما: 1- چشمه نور، 2- چگالنده، 3- عدسی شیئی، 4- فیلم، 5- ساز و کار گرداندن فیلم، 6- شاتر.
تصویری که با نمایش دادن تشکیل می شود معمولا مقدار زیادی بزرگ شده می باشد. مثلا، وقتی که قابی از فیلم سینمایی را که اندازه اش mm 24 × 18 است بر پرده ای به اندازه m 8/4 × 6/3 نمایش می دهیم، بزرگنمایی خطی 200 می باشد، در حالی که مساحت تصویر 40000 مرتبه بزرگ تر از مساحت قاب است.
انتخاب مناسب چگالنده برای داشتن تابندگی زیاد و یکنواخت از یک شی حائز اهمیت است. ممکن است به نظر برسد که چگالنده باید نور را روی شیئی که می خواهیم تصویر آن را به دست آوریم متمرکز کند. ولی این امر به هیچ وجه درست نمی باشد. کوشش برای متمرکز کردن نور بر شی معمولا باعث کوچک تر شدن شدید تصویر چشمه نور می شود و اگر چشمه خیلی بزرگ نباشد، شی نایکنواخت روشن خواهد شد. به علاوه بخشی از شار نوری از کنار عدسی شیئی پروزکتور می گذرد، یعنی در تشکیل تصویر بر پرده سهمی ندارد.
عدسی شیئی تصویری از تمام اسلاید بر پرده ایجاد می کند. برای نمایش دادن اجسام تیره روی پرده (مثل نقشه ها و عکس هایی که روی کاغذ تهیه شده اند)، باید آنها را به کمک لامپ ها و آینه هایی از یک طرف به خوبی روشن کرد و سپس با عدسی سریعی نمایش داد. نمودار طرحوار چنین وسیله ای که اپیسکوپ (episcope) نامیده می شود، در شکل 3 نشان داده شده است. شی 3 توسط چشمه 1 با کمک آینه کاو 2 روشن می شود.
فیزیک در شاخه های نور، الکتریسیته، صوت، مکانیک، امواج، الکترونیک و ...سبب اختراعاتی چون ماهواره، مخابرات دوربرد و اینترنت شده و جهان را به صورت یک دهکده (دهکده جهانی) درآورده و جهانی شدن آموزش و پرورش و اقتصاد و فرهنگ را شکل داده است.
منبع: http://www.natilos.ir
مرکز یادگیری سایت تبیان، مرجان سلیمانیان
