مبدأ عمل العدسة المقعرة

العدسة عبارةٌ عن قطعةٍ زجاجيةٍ أو بلاستيكيةٍ شفافة، عادةً ما تكون دائرية الشكل مع سطحَين مصقولين، وإما أن يكون كلاهما محدبًا أو مقعرًا أو قد يكون إحداهما مقعرًا والآخر محدبًا. تستطيع العدسة تكوين صورٍ للأجسام الموجودةِ أمامها، وتوجد لها عدّة استخداماتٍ كاستخدام العدسات المفردة في صناعة النظارات على سبيل المثال. سنتحدث في هذا المقال عن أحد أنواع العدسات ألا وهو العدسة المقعرة وسنتطرق إلى استخداماتها ومبدأ عملها. .

العدسة المقعرة (Concave Lens) هي أي عدسةٍ تحتوي على تقعرٍ أو منحنى داخلي في منتصفها، بحيث تكون حوافها أسمك من منتصفها، مما يؤدي إلى تفرقة (تباعد) أشعة الضوء الساقطة عليها، ولهذا السبب تسمى العدسة المقعرة أيضًا بالعدسة المفرقة (Diverging Lens)..

على الرغم من أنّ العدسة المقعرة أقل شيوعًا من العدسة المحدبة إلا أنّها لها عدة استخداماتٍ متنوعة، أهمها:

كما ذكرنا آنفًا، فإنّ حواف العدسة مقعرة الوجهَين أكثر سماكةً من مركزها، وهذا ما يفسّر تباعد وانتشار أشعة الضوء المتوازية عند مروها عبر العدسة المقعرة بحيث تظهر كما لو أنها صادرةٌ من نقطةٍ واحدةٍ تسمى البؤرة الأساسية (Principal Focus)، وتلك هي النقطة التي تركز عليها أشعة الضوء التي تتحرك بالتوازي مع محور العدسة.

إنّ الصورة التي تكونت بواسطة العدسة المقعرة هي صورةٌ افتراضيةٌ، مما يعني أنها تبدو بشكلٍ أبعد مما هي عليه في الواقع، وبالتالي تظهر الأشياء بشكلٍ أصغر، وخيرُ مثالٍ على ذلك المرايا المنحنية كمرايا السيارات والتي تحمل عبارةً تحذيريةً؛ "إنّ الأشياء التي تراها أصغر مما عليه في الواقع". انظر الصورة أدناه، والتي توضح آلية عمل العدسة مقعرة الوجهَين. .

قبل أن يُصبح استخدام البلاستيك شائعًا في القرن العشرين، كانت جميع العدسات تُصنع عن طريق طحن قطع صلبة من الزجاج لإنتاج أشكال مختلفة ومتنوعة، فعلى سبيل المثال؛ صُنعت العدسات المحدبة بواسطة أداة طحنٍ مقعرة، ومن ثم تُصقل العدسة ذات الشكل التقريبي لتأخذ شكلها النهائي.

إنّ الزجاج العادي الذي نستخدمه في صنع النوافذ والأواني الفخارية لا يعد مناسبًا لصناعة العدسات؛ كونه يحتوي على فقاعاتٍ هوائيةٍ وغيرها من العيوب التي قد تتسبب في انحراف الأشعة الضوئية عن مسارها الصحيح، مما يجعل الصور تبدو بشكل غير واضحٍ، وبدلًا من ذلك تُصنع العدسات باستخدام مادة مصقولة جيدًا تُعرف باسم زجاج البصريات. .