فوائد واستخدامات العدسة المحدبة
تم التدقيق بواسطة: فريق أراجيك
يكتشف جميع الأطفال في مرحلةٍ ما من حياتهم، أن العدسات يمكن أن تجلب الكثير من التسلية والمرح، حيث يمكن استخدامها بعدّة طُرُقٍ مسليةٍ، مثل إحراق الورق والعشب وتكبير الأشياء. يعود أصل اسم "العدسة" إلى الاسم اللاتيني لنبتة "العدس"، بسبب التشابه في الشكل. وعلى الرغم من أن المخترع الأصلي لهذا الابتكار الذي غيّر العالم، غير معروفٍ؛ إلا أن أول من وصف مبادئ عمل العدسة هو العالم العربي ابن الهيثم الذي يعرف اليوم بأنه "مؤسس علم البصريات"، فهو أول من قال أن العدسة المحدبة ترى الأشياء أكبر مما هي عليه. سنتكلّم في مقالنا هذا عن فوائد واستخدامات العدسة المحدبة.
ما هي العدسة المحدبة
يمكن تعريف العدسة بشكلٍ عام على أنها زجاجٌ أو مادةٌ شفافةٌ يمر فيها الضوء وينكسر. تُعرف العدسة المحدبة باسم "العدسة المتقاربة"؛ لأنها تقارب الضوء نحو نقطةٍ وحيدةٍ (النقطة البؤرية أو المحرق F)، وهي العدسة الوحيدة القادرة على تكوين صورةٍ حقيقيةٍ؛ أي إذا سبق لك وشاهدت فيلمًا في صالة سينما، فكن واثقًا أن تلك الصورة تكونت بفضل العدسة المحدبة، إلا أن العدسة المحدبة قادرةٌ أيضًا على تكوين صورٍ افتراضيةٍ كما هو الحال في النظارات الطبية ذات العدسات المحدبة، حيث يرى الشخص الذي يرتدي النضارة صورةً افتراضيةً كونتها العدسة المحدبة..
أنواع العدسات المحدبة
هناك ثلاثة أنواعٍ مختلفةٍ للعدسة المحدبة:
- العدسة المحدبة المستوية: لها وجه مستوٍ ووجه محدب.
- العدسة المحدبة المقعرة: لها وجه محدب ووجه مقعر.
- العدسة محدبة الوجهين: لها وجهان محدبان.
الفرق بين العدسة المحدبة والعدسة المقعرة
- تتألف العدسة المحدبة من سطحين محدبين أو سطحٍ محدبٍ واحدٍ على الأقل، أما العدسة المقعرة فتتألف من وجهين مقعرين.
- العدسات المحدبة تقرّب (تكسر) الأشعة، التي تتجه إليها بشكلٍ مستقيمٍ، أما العدسات المقعرة فهي تباعد شعاعًا مستقيمًا من الضوء متجهًا إليها.
- العدسات المحدبة سميكةٌ في المنتصف وتصبح أرق عند الحواف، أما العدسات المقعرة فهي رقيقةٌ في المنتصف وتصبح أكثر سمكًا عند الحواف.
- تظهر الصورة في العدسة المحدبة حسب موقع الكائن بالنسبة للعدسة، أما في العدسة المقعرة فتظهر أصغر وأبعد مما هي عليه.
- تستخدم المحدبة من أجل تصحيح قصر البصر، أما المقعرة فتستخدم لتصحيح بعد البصر.
- البعد المحرقي للعدسة المحدبة دائمًا موجب؛ ذلك لأن النقطة البؤرية تقع في الجانب المقابل للجانب الذي نشأت منه الأشعة، أما البعد المحرقي الخاص بالعدسة المقعرة فهو سالب إذ تقع النقطة البؤرية في الجانب الذي نشأت منه الأشعة..
استخدامات وفوائد العدسات المحدبة
- تستخدم العدسات المحدبة في صنع العدسات المكبرة: وهو من أكثر الاستخدامات الشائعة للعدسات المحدبة. يكون جانباها محدبين ويمكن تحريكها اقترابًا وابتعادًا عن الشيء الذي نرغب بتكبيره لكي تتغير الصوة أمامنا، كما تستخدم تلك المكبرات في إحراق الأشياء كالورق وذلك عن طريق تسليط الضوء أو أشعة الشمس على هذه المكبرة، وتوجيهها نحو الكائن.
- صناعة المجاهر المخبرية (المايكروسكوب): من أجل توليد صورة مكبرة لأشياء في غاية الصغر كالجراثيم والمكيروبات، لذلك فإن للعدسات المحدبة فضلًا كبيرًا في اكتشافاتٍ علميةٍ هائلةٍ. غالبًا ما تتكون المجاهر البسيطة من ثلاث عدساتٍ، وتشكل العدسة الموجودة في نهاية المايكروسكوب صورةً مقلوبةً ومكبّرةً.
- تستخدم العدسة محدبة الوجهين في صناعة التلسكوبات: وكما نعرف، ساهمت التلسكوبات في العديد من الأبحاث والاكتشافات الفلكية.
- تستخدم في تصحيح البصر: علاج مد البصر وهو الحالة التي لا يرى فيها المريض الأشياء القريبة منه بشكلٍ واضحٍ، عندما تفشل عدسة العين في تركيز الضوء على الشبكية بشكلٍ صحيحٍ. عند وضع عدسة محدبة أمام العين تنثني أشعة الضوء وتتركز على الشبكية بطريقةٍ مناسبةٍ.
- في صناعة عدسات الكاميرا: تحوي جميع الكاميرات عدسةً محدبةً، ليس فقط من أجل تركيز الصورة إنما من أجل تكبيرها أيضًا. كما تحوي الكاميرات عدسةً مقعرةً أيضًا في الطبقة التي تلي العدسة المحدبة.
- كما تستخدم العدسات المحدبة في المسارح وصالات السينما وأجهزة الإسقاط..
خصائص الصورة التي تكونها العدسات المحدبة
- إذا كان الجسم يقع في اللانهاية (بعيد عن المحرق)، فإن الصورة تكون حقيقيةً ومقلوبةً وأصغر من الجسم (متقلّصة بشكلٍ كبيرٍ جدًا) .
- إذا كان الجسم يقع على مسافةٍ أكبر من ضعف البعد المحرقي (2F)، فإن الصورة تكون حقيقيةً ومقلوبةً وأصغر من الجسم.
- إذا كان الجسم يقع على مسافةٍ تساوي ضعف البعد المحرقي، فإن الصورة تكون حقيقيةً ومقلوبةً وبنفس حجم الجسم.
- إذا كان الجسم يقع على مسافةٍ أصغر من ضعف البعد المحرقي (بين F و 2F)، فإن الصورة تكون حقيقيةً ومعكوسةً وأكبر من الجسم.
- إذا كان الجسم يقع على مسافةٍ تساوي البعد المحرقي فإن الصورة تكون حقيقيةً ومعكوسةً وأكبر من الجسم..