قسم العدسات

مقدمة في العدسات

العدسة قطعة من الزجاج (أو من مادة شفافة أخرى) ذات تكور في أحد سطحيها أو كليهما تحدث أنكسارا في الاشعة الضوئية الساقطة على أحد وجهيها، تستخدم العدسة المحدبة لتجميع الاشعة الضوئية والعدسة المقعرة لتفريقها.

عنذ نفوذ أشعة الضوء الى الزجاج تنحني نحو الخط العمودي (بالنسبة لسطح الزجاج)، وهي تنحني بعيدا عن الخط العمودي حال خروجها منه، ويعتمد مسار الاشعة الفعلي عبر العدسة (أن كان لما أو تفريقا) على شكلها (وجهها).

و نوعا العدسات الرئيسيان هما :

العدسات المحدبة : وهي أسمك في وسطها منها في أطرافها.

العدسات المقعرة : وهي أسمك في أطرافها منها في وسطها.

اذا سقطت حزمة من الاشعة الضوئية المتوازية على عدسة محدبة فأنها تجمع في نقطة هي (بؤرة العدسة) المحدبة.

أما اذا سقطت هذه الحزمة على عدسة مقعرة فأنها تفرق كما لو أنها صادرة عن (بؤرة تقديرية) للعدسة. وفي كلا الحالين تسمى المسافة بين مركز العدسة و البؤرة البعد البؤري.

تستخدم العدسة المحدبة كعدسة مكبرة، فاذا وضع جسم بين العدسة وبؤرتها يرى الناظر من الجهة الاخرى للعدسة صورة مكبرة للجسم على بعد يزيد عن بعد الجسم الفعلي عنها، أما اذا وضع الجسم على بعد من العدسة يزيد عن بعدها البؤري فأنك لن ترى له صورة، لكن يمكنك تلقي صورة حقيقية له (مقلوبة راسا على عقب) على ورقة أو ستارة في الجهة الاخرى من العدسة، خاصة اذا كان الجسم منيرا أو جيد الاضاءه.

و في حالة العدسة المقعرة تكون صورة الجسم تقديرية معتدلة (غير مقلوبة) مصغرة وفي نفس الجهة التي فيها الجسم.

يتغير اتجاة الضوء في العدسات على أختلاف أنواعها بالانكسار ، ولما كانت نسبة الانكسار مختلفة لمكونات الضوء الابيض اللونية فان الضوء الخارج من العدسة لابد وأن يكون ملونا بعض الشيء. وهذه مشكلة يواجهها صانعو الالات التي تستخدم العدسات (التلسكوب) وقد أمكن التغلب عليها الى حد كبير بلصق عدستيين مختلفتي الشكل ونوع الزجاج لانتاج عدسة  أكروماتية (لا لونية) وهذه العدسات تستخدم على نطاق و اسع في صنع الالات البصرية المختلفة.

 

الصورة المدرجة لتوضيح شكل وعمل العدسة بشكل عام فقط!

 

 

العين (عدسة العين)

تحوي العين البشرية عدسة محدبة تتكيف لتجميع الاشعة الواردة عبر البؤبؤ، على الشبكية في خلفية العين، لكن عدسة العين في بعض الناس المصابين بـقصر النظر تجمع أشعة الضوء في نقطة أمام الشبكية، وفي بعضهم الاخر المصابين بـ(طول النظر) تجمع عدسة العين الاشعة الضوئية خلف الشبكية، وتعالج كلتا الحالتين بعدسات خاصة لضبط تركيز الضوء على شبكية العين وتوضيح الرؤية.

العدسات

كما ذكر سابقا، العدسة قطعة من الزجاج ( أو من مادة شفافة أخرى) ذات تكور في أحد سطحيها أو كليهما تحدث أنكسارا في الاشعة الضوئية الساقطة على أحد وجهيها، وبالنسبة للعدسات العينية فهي تاتي غالبا في محتواها (العدسة العينية) عدد يقدر مابين 2 الى 6 عدسات ذات اوجه مختلفة وتسمى بالانجليزيه Element فيقال هذه العدسه العينية من النوع Kellner تحوي عدد 6 أو 4 Element والمقصود هنا هو عدد المواد الشفافه أو الزجاجيه (عدسات) سواء كانت مقعره أو محدبه التي تحويها هذه العدسة العينية داخل الاطار الخاص بها ومن الخارج  يكتب طول البعد البؤري الخاص بالعدسه وايضا مجال أو زاوية حقل الرؤيه احيانا، انظر اسفل الصوره .

العدسات وقد قمت بتناول الموضوع بشكل عام (لأني ان تطرقت لتوضيح نوع وموديل كل عدسه فمعنى ذلك انني سأضطر الى اجراء تسويق لهذه العدسات الخاصه لكل الشركات المصنعه في العالم)، حيث ان اغلبها اصبح لها تصاميم خاصة ولكنها مستمدة من التصاميم الشائعه!. 

 

ونستخدمها دائما حين النظر من خلال عينية التلسكوب (عند الرصد) فحينما نريد رصد جرم ما فأننا يجب ان نضع هذه العدسة العينية في مكانها المخصص (مؤخرة / طرف مقبض أو مسنن التركيز Focuser) ويجب ان نبدأ بوضع اضعف عدسه أولا ولنقل عدسة بطول بعد بؤري = 30ملم أو 26 ملم أو حتى 20 ملم، وذلك حتى تعطينا مجال رؤية واسع وعريض يمكننا من رصد الجرم بسهوله ومن ثم توسيطه وبعد ذلك يمكن لنا ان نكبر صورة الجرم المرصود بأستخدام تكبير اعلى (يعني وضع عدسة عينية بطول بعد بؤري أقصر= ومجال أو حيز رؤية اضيق) فنضع مثلا عدسة عينية بطول بعد بؤري = 10 ملم أو 6 ملم وهكذا.

تقريبا معظم التلسكوبات البصرية تفصل عن العدسات العينية عند الشراء ، فحينما تشتري تلسكوب من نوع جيد فأنك بالغالب لن تجد معه سوى عدسة عينية واحد أو اتنثان على الاكثر وسبب ذلك يعود لغلاء العدسات العينية نوعا ما، وأهميتها(العدسات العينية) تكمن في أنها تضخم وتكبر الصور الصغيرة الملتقطة بواسطة التلسكوب(العدسة/المراة) الرئيسية (ما تم تحديدة كهدف مثال: كوكب زحل)، وبتعبير أخر فأن العدسات تستخدم كزجاج  تكبيري لتكبير الصورة المأخودة أو المجمعة (الضوء) بواسطة التلسكوب نفسه، والا لكانت الصوره صغيرة جدا وغير مرئية وغير مركزه! والعدسات العينية هذه تاتي بعدة انواع وعدة احجام أو قياسات وعدة استخدامات ، لهذا فأن هناك تطبيقا خاصا لبعض هذه العدسات وان كانت تعمل بشكل اعتيادي في رصد معظم الاجرام الا انها تكون مميزة دون عن غيرها في بعض تطبيقات الرصد وخاصه الرصد المتقدم.

وقبل الشراء عليك أولا تحديد هدف استخدامك للعدسة وماذا تريد من العدسة ان تفعل لك والى اي درجة انت مهوس بجودة الصوره والى مدى يهمك رصد الاجرام الخافته والبعيدة جدا واخيرا كم مبلغا من المال تنوي انفاقه لشراء هذه العدسة.

وكما عرفت فأن التلسكوب البصري سواء كان من النوع الكاسر Refractor او عاكس Reflector او من النوع الذي يضم التصميميين Catadrioptic يقوم بتجميع الضوء الصادر عن الجرم بواسطة العدسة الشيئية او الاولية (التلسكوب الكاسر) أو بواسطة المراة (التلسكوب العاكس) أو بواسطة كل من العدسة والمرأة (التلسكوب الجامع للتصميمين كاتدري اوبترك) ، وبعد تجميع هذا الضوء (الفوتون) تأتي مهمة العدسة العينية وهي تجميع كافة اشعاعات الضوء المجمعه بواسطة التلسكوب والتي تكون مجرد بقعة ضوء باهت وغير محكم التركيز وتقوم بقلب هذا الضوء الى صوره والتشتت في الصوره الى صورة حادة ومركزة واخيرا تظهر لك الصوره واضحه الا ان موضوع الصوره الحاده والواضحه يعتمد وبشكل كبير على معدل نسبة أو سرعة دخول وانعكاس الضوء (غالبا مايكون لهذا المصطلح اهميه من قبل هواة التصوير Focal Ratio) والمقصود هنا بالصوره الواضحه هو وضوح الصوره في مجال الرؤيه كاملا (بمعنى انك تضع عينيك في العدسة العينية وترى زحل في اقصى زاوية / حافة العدسة بنفس الوضوح كما لوكان في وسط العدسه ، طبعا تلعب العدسات العينية دورا كبيرا في تحسين الصوره المرصوده ، بل انك ان جربت استخدام عدستيين مختلفتيين (تصميمين مختلفيين وعدد العناصر في كل عدسة يختلف عن الاخر) وبنفس التكبير (نفس طول البعد البؤري) ستجد ان الصوره وبنفس التلسكوب قد اختلفت بل انها ربما تأخدك لبعد اخر، اقصد ان تصبح الصوره واضحة جدا بحيث انها تريك مزيدا من التفاصيل برغم انك لم تقم باجراء تغير جوهري كتغير قوة التكبير أو حتى تغيير التلسكوب أو حتى تغير مكان ووقت الرصد!.

 

ونسبة التكبير X  نحصل عليها بقسمة طول البعد البؤري للتلسكوب نفسة بالبعد البؤري للعدسة.

 

تصنف العدسات نسبة الى قياس قطر الفتحة العينية، وتكون دائما بالانش” .  ((0.965″ ، 1.25″ ، 2″ وتعتبر الارقام السابقة المعدل الاعتيادي في الاستخدامات الفلكية.

والبعد البؤري يقاس بالمليميتر (mm)  ويبداء القياس بالغالب من ( 4 ملم حتى 40 ملم) .

العدسة العينية ذات البعد البؤري الاقصر(mm4)  تعطي(قوة) تكبير أكبر بحقل رؤية ضيق، والعدسة العينية ذات البعد البؤري الاطول(mm40) تعطي)قوة) تكبير أصغر بحقل رؤية أكبر(يفيد عند رصد السدم والمجرات والتصوير).

يهمنا حقل الرؤية الظاهري (apparent field of view) جدا حيث انه وكما أسلفنا يتيح لنا مسح أو رصد مساحة معينة من السماء (تعتمد العملية على نوع التصميم التي صممت به العدسة وعلى البعد البؤري للعدسة نفسها كلما زاد الرقم كلما اصبح حقل الرؤية أوسع والتكبير أصغر والعكس صحبح)، مما يساعد العين في تحديد ورصد الاهداف المطلوبة بسهولة ويسر، ويعبر عن مجال الرؤية أو حقل الرؤية أو الحقل الحقيقي (كلها مسميات بنفس المعنى) لهذه العدسات بالدرجات (°) يتراوح بالغالب مابين (30°) الى (50°) وكمثال فـأن كانت شاشة كمبيوترك ذات محيط أو قطر = 15 أنش فأنك لن تكون قادرا بالفعل على رؤية الصوره بهذا القطر! بل اصغر بقليل. مزيدا من التفاصيل راجع حقائق عن العدسات التلسكوبيه واستخداماتها ومعادلات القوى .

 

 

 

حقل الرؤية الظاهري أو F.O.V

 

 

العدسات العينية وأهم تصميماتها :-

هناك عدة أنواع من تصاميم العدسات العينية ، وأذكر منها هنا الاكثر شيوعا واستخداما.

قد تجد كلمة Element متكرره أكثر من مره وهي تعني عناصر والمقصود بها العدسات الصغيره المكونة للعدسة العينية أو المواد الزجاجية أو البصريه التي تدخل في تركيب العدسة العينية وهي تكون أما مقعرة أو محدبه وبزوايا وانحناءات مختلفه.

 

Huygenian:- (وتلفظ هوي كنز) وهي عدسة عينية تتكون من عنصرين (Element 2) اخترعت وصنعت مند العام 1600 على يد مخترعها Huygenian وهي لاتعد الان من الانواع الفعاله والمتداوله بين محلات بيع التلسكوبات باستثناء بعض انواعها المحسنه وغالبا ماتأتي التلسكوب الرخيصه أو البسيطه مزودة بها، مجال الرؤية الخاص بها يعد صغيرا جدا أو ضيقا والراحة العينية فيها ايضا قصيره، وبالرغم من انه قد تم تحديثها في القرن الثامن عشر الاانها ومع ذلك لاتجاري أو تلبي المقايس العامه للعدسات العينية الا ان بعضها يستخدم في بعض المختبرات العلمية والتي تحوي مايكروسكوبات ذات معدل فوكل ريشو سريع جدا.

 Kellner: تحوي في تركيبها ثلاثة عناصر (زجاجيه أو بصريه أو عدسات Element 3) غير غالية الثمن مقارنة بالانواع المتوفره، تعطي صورا واضحه ومركزه (حاده) للأجرام المرصوده ان تم استخدامها بقوى تكبير معتدله، يكثر استخدامها مع التلسكوبات الصغيره والمتوسطه الحجم (الرخيصة نوعا ما) وبالنسبة لمجال الحقل الظاهري فهو (40°)، الراحة العينية قصيرة لكنها ليست سيئة بشكل تام (غير جيدة لمرتدي النظارات أو لاينصح بها) بالنسبة للتكبير سواء كان تكبير متواضع ان كانت (40) ملم ستعطيك صوره جيده وبسعر معقول وغير غال وبالنسبة للتكبير المتوسط والعالي نوعا ما فأنها ستلبي حسنا في هذا الجزء ايضا.

Orthoscopic: يحوي هذا النوع من العدسات اربع عناصر بصريه (Element 4) وهي تعتبر عدسة عينية متعددة الاستخدامات والتطبيقات وهي تبلي حسنا في استخدامات الرصد الفلكي المتقدم نوعا ما ولايمكن اعتبارها مثالية لأنها تعاني من مشكلة قصر مجال الرؤية الظاهري (حقلها الحقيقي ضيق) خصوصا اذا ماقارناها ببقية العدسات الاخرى ومايميزها انها تقوم بتصحيح الالوان الناتجه عن الاجرام المرصوده والتي قد تبدوا خاطئة = الوان كاذبه (خصوصا في التلسكوبات الكاسره غير المعدله Non-achromatic والنوع الاخر والذي يعد محسنا عن سابقه Achromatic) طبعا بعض التلسكوبات الاخرى (التي تستخدم عدسات) تعاني مثل هذه المشلكه مثل التلسكوبات التي تحوي العدسات والمرايا(كاتدري اوبتك Catadrioptic) الا ان الاخيره هذه غالبا ما تكون مزودة بطبقة أو زجاج معدل أو مصحح لأنكسار احزمة الضوء الصادر عن الجرم المرصود ED وايضا UHTC كما انها تتميز بعرض الصوره بدقة واضحه ونصوع ممتاز وبخصوص الراحة العينية فهي تعد مناسبه مقارنة بالنوعين الاخرين (Kellner & Huygenian) أسعارها جيدة وأدائها لابأس به مطلقا خصوصا في رصد الاجرام القريبه كالقمر والشمس (لاتنسى ان تستخدم فلتر شمسي) والكواكب (خصوصا ذو النورانية الظاهريهالاكبر).

Erfle: هذه العدسات رائعة جدا وتعتبر اختيار مثالي لرصد السدم والمجرات حيث انها ستعطيك مجال رؤية واسع (المجال الظاهري) يتراوح مابين (°60 الى 70° درجه) ان اشتريت الانواع ذات التكبير المنخفض (طول البعد البؤري الخاص بها كان قصيرا) فانها ستعطيك صوره واسعه وكأنك تنظر لجرم ما والخلفيه التي تبدوا خلفه شاسعة لهذا تعتبر ملائمة لرصد الاجرام البعيده جدا ، هناك سبب رئيسي لايجعلها مثاليه وهو انها تعاني من اختلاف في الوضوح عند الحواف اذا ما استخدمنا تكبير عالي نوعا ما وبالنسبة لسعرها فهو غال.

Plössl:- رائعة جدا وشخصيا أفضلها حتى على الافضل منها وتعتبر(الاكثر شهره لأنها الاكثر ملائمة واستخداما لكافة الاغراض)، تحوي في تركيبها اربعة عناصر بصريه (Element 4) هذا النوع من العدسات  ممتاز من كافة النواحي وحيثما وضعناها في الاختبار فسنجد انها ستصمد، فمن ميزاتها تكوين صورة من نوعية ممتازه، كما انها تتميز بأنها الاكثر ملائمة لمستخدمي النظارت، ومن حسناتها اعطاء صور دقيقة الملامح وايضا تعطيك مجال أو حقل رؤية اوسع ويقدر بـ (50°)درجه، النوعيات ذات الجوده العاليه منها تعطيك صورا صورا حادة الملامح وايضا صورا ناصعه من مركزها وحتى اطرافها، وهي تعد مثاليه لكافة الاستخدامات الفلكية ولرصد كافة الاجرام، غالية نوعا ما ولكن هناك أنواع منها بسعر معقول جدا.

Ultra Wide:- غالية جدا، وتقريبا العدسات فيها تكون بشكل مضاعف مقارنة بمثيلاثها من العدسات اي انها تحوي عناصر بصريه تتراوح مابين (Element 6 – 8)، ما يساهم في فقدان الضوء في العينية نتيجة للأنكسارات الكثيره التي ستحدث للضوء بسبب عبوره عبر هذه العدسات الزجاجيه المتعدده والتي ستعمل عمل المرشح من حيث توصيل الصوره (ضوء الجرم المرصود) بأضأة اقل ووضوح اقل كنتيجة، الا انها ومع ذلك ستعطيك صورة ممتازه جدا، مايميزها بشدة عن العدسات الاخرى ذات التصاميم المختلفه هو مدى الرؤية الواسع حيث يبلغ حقل الرؤية الحقيقي فيها (85° درجه) ومخرج الفتحة فيها كبير(ممتاز – حيث ستزيد عندك مساحة الرصد أو مساحة السماء الممكن ان تبحث فيها وكنتجة لن تستطيع رصد كامل السماء عبرها من خلال نظرة واحده بل انك ستططر الى تحريك عينك في كل الزوايا والاتجاهات لرصد الصوره كامله أو لرؤية المنظر المرصود كاملا = فتحة العدسه كبيره جدا مقارنة بالعدسات الاخرى)، ولهذا فانها تعتبر خيار مثالي لرصد الاجرام البعيدة جدا أو للتصوير الفلكي المتميز (التصوير بأبعاد كبيره) وقد تصل تكلفتها لثمن تلسكوب كامل ! وبالطبع يتم استخدامها من قبل المحترفين وملاك التلسكوبات الكبيرة نسبيا.

 

كنصيحة أبتعد قدر الامكان عن العدسات ذوات القياس (0,965″) فهم ليسوا بالكفاءة التي ينبغي أن يتحلوا بها مقارنة بالعدسات العينبة قياس (1.25″) أو (2″). و تخيل لو أنك في يوم ما ترقيت بهوايتك وأشتريت تلسكوب أكبر لا يدعم قياس العدسات (.965″) عندها لن تكون قادرا على استخدامها ما لم تستخدم معاير (محول) من نوع خاص يخولك باستخدامها في ملائم (مقبض التركيز) الفتحة العينية للتلسكوب نفسه ومع ذلك لن تفيدك بالشكل المطلوب.

لاحظ في الصوره العناصر الزجاجية أو البصريه (عدسات = Element)

العدسات الصغيره المكونة للعدسة العينية أو المواد الزجاجية أو البصريه التي تدخل في تركيب العدسة العينية وهي تكون أما مقعرة أو محدبه وبزوايا وانحناءات مختلفه.

 

ناتي الان لدور العدسات ذات التكبير المضاعف 2x أو التكبير الثلاثي 3X والمسماه بارلو أو Barlow.

وتكمن اهميتها ووظيفتها في تقليل  البعد البؤري المؤثر (Effective Focal Length)  أو زيادة طول هذا البعد البؤري بمعنى زيادة نسبة التكبيرلأي عدسة عينية مستخدمه (مركبه فيها ومن ثم متصلة بالتلسكوب) ، بمعنى انك لو اردت الحصول على عدسة عينية بتكبير = 6 ملم ولم تكن معك فما عليك عندها الا استخدام عدسة عينية ببعد بؤري = 12 ملم واضف عليها عدسة التكبير المضاعفه (بارلو 2X) ليصبح الناتج (ناتج التكبير) = 6 ملم وهو نفس التكبير الذي كنت ستحصل عليه لوكنت تملك عدسة عينية ببعد بؤري = 6 ملم !

شأشرحها لك :- لنفترض انك اردت رصد القمر بعدسة عينية  بتكبير (بعد بؤري) = 6 ملم ، الا انك لاتملك هذا العدسةالعينية ذات البعد البؤري الذي يساوي (6 ملم) وبأفتراض لانك كنت تملك تلسكوبا بطول بعد بؤري F.L = 2000 اذا لتعرف مدى التكبير الذي ستحصل عليه لوكنت تملكها فأنك ستقوم بقسمة طول البعد البؤري الخاص بالتلسكوب والذي = 2000 ملم بالبعد البؤري الخاص بالعدسة التي لاتملكها ولكنك تتمنى لوكانت معك والذي سيكون 6 ملم ، اذا 2000 % 6 = 333 مره تكبير تقريبا ! ولكن للأسف فأنت لاتملكها! ولكن لحظه !؟ لقد تذكرت يوجد في حقيبة الرصد التي لديك عدسة تكبير مضاعفه أو بارلو لنس Barlow Lens 2x وايضا معك في نفس الحقيبه عدسة عينية ببعد بؤري = 12 ملم !؟ اذا كل ماسيتوجب عليك فعله هو وضع العدسة العينية التي لديك في مكانها المخصص (في شق عدسة التكبير المضاعفه أو ماتمسى بعدسة تقليل البعد البؤري المؤثر Barlow) والان نعود للمعدلات البسيطه انت تملك عدسة عينية ببعد بؤري = 12 ملم وأيضا تملك عدسة تكبير بارلو لنس بتكبير = 2x ، انتبه قم بتنفيد هذه العمليه 12 % 2 (لماذا قسمه؟ لأن عدسة البارلو لنس تقوم بالتكبير المضاعف أو تقوم بتقليل البعد البؤري المؤثر للعدسة العينية الموصولة بها للنصف وهي في هذه الحاله كانت = 12 ملم وستصبح الان = 6 ملم) اذا الناتج  = 6 ملم وايضا يقال عدسة عينية ببعد بؤري = 6 ملم ، ولو قسمنا طول البعد البؤري الخاص بتلسكوبات والذي كما قلنا يساوي = 2000 ملم بناتج التكبير الذي حصلنا عليه للتو فستكون المحصله هي نفسها كما لوكنت تملك العدسة العينية ذات البعد البؤري والذي = 6 ملم ، اذا عمليا انت الان اصبحت تملكها ولكن بطريقة غير مباشره ، وهكذا يكون الوضع مع باقي العدسات العينية ، ارأيت لماذا تعد مهمة جدا جدا ؟! هذه هي (Barlow Lens 2x) ولكن انتبه لاتستخدمها بشكل عشوائي ، بل احكم استخدامها في الظروف الجويه المناسبه كأن يكون الجو صاف ولايوجد ما يعكر صفاءه حتى تعطيك النتيجة المرجوه . لاتنسى ان التكبير المبالغ سيحدك من الرصد الجاد حيث ان الصوره الفلكية لن تصبح مشرقة أو براقه أو ذات ملامح واضحه !؟ لماذا لأنك استخدمت تكبير كبيرا قد لايدعمه تلسكوبك ! وربما انك استخدمت التكبير بظروف جوية سيئة ، أو ربما انك استخدمت التكبير مع جرم غير ملائم للتكبير كأن يكون اشراقه الظاهري غير كبير أو كأن يكون باهتا لظروف جويه معينه وزيادة وضع العدسات بغرض تكبيره سيزيد من اضعاف اشراقته نتيجة لعبور الضوء عبر كل هذه العدسات أو الـ Element  .. تابع معي لتعرف بعض اللمحات الخاصة بأستخدامها.

ومن ناحية اخرى يمكن ان نقول الاتي (بما ان لها عملان الا وهما التقليل من البعد البؤري المؤثر للعدسة العينية المراد وصلها بها أو زيادة نسبة الفعاليه = التكبير) قم بقسمة طول البعد البؤري للتلسكوب =2000 ملم بالبعد البؤري الخاص بالعدسة العينية التي كنت تحلم بها (2000 ملم %6 ملم = 333 قدرة تكبير أو x) ونرجع للواقع ونعرف اننا لانملك تلك العدسة = 6 ملم ، ولكننا نملك العدسة العينية ذات البعد البؤري = 12 ملم ونملك عدسة تكبير مضاعفه أو بارلو لنس (Barlow Lens 2x) سنقوم بالأتي :- (2000%12 = 166 تكبير أو x تقريبا ) والان قم بضرب هذا الرقم بالعدد 2 (لأن عدسة التكبير أو البارلو لنس التي لديك هي بقوة 2x) وسيكون الناتج هو (166 × 2 = 333 تقريبا وهي نفس قوة التكبير التي كنت ستحصل عليها بأستخدام عدسة عينية ببعد بؤري = 6 ملم).

 وهكذا وجودها ضروري بل يعتبر من الضروري والضروره! يجب ان تكون ضمن عدتك لأنك بهذا الشكل ستكون تحمل أكثر من عدسة عينية بمجرد تركيبها في كل مره مع العدسة العينية ، فبعد ان كنت تحمل لنقل 4 عدسات عينية ببعد بؤري مختلف فبأستخدام (البارلو2X) سيصبح عندك 8 عدسات عينية! لماذا !؟ لأنك في كل مرة تستخدم العدسة العينية العادية التي لديك مع البارلو فسيصبح الناتج والتكبير مختلف كما لو انك بالفعل تحمل عدسات عينية أخرى !. والبارلو تقوم بتكبير المنظر المرصود اما مرتان أو 3 مرات. أو 2XBarlow & 3xBarlow.

طول البعد البؤري Focal Length : وهو مصطلح يطلق ويصف التلسكوبات الفلكية البصريه بجميع انواعها ويقاس دائما بالملمتر أو mm وهي المسافة من العدسة (التلسكوب الكاسر) أو المراة (التلسكوب العاكس) الى نقطة تجميع احزمة الضوء أو نقطة التركيز Focus وتسمى نقطة التركيز ايضا Focal Point وكلما زاد طول البعد البؤري (زاد الرقم) كلما عنى ذلك قدرة التلسكوب على التكبير(طول البعد البؤري الخاص بالتلسكوب؛ كلما زاد كلما عنى ذلك تكبيرا أكبر خلاف العدسة العينية)، والتكبير معناه صورة أكبر ، والصورة الاكبر ستعني مجال رؤية ضيق والعكس صحيح وكمثال : بأفتراض تلسكوبان عاكسان (من نفس النوع) وبأختلاف طول البعد البؤري وسأفترض ان الاول طول بعده البؤري = 2000 ملم والاخر طول بعده البؤري = 1000ملم الحسابات كالتالي :-

الاول ذو طول البعد البؤري = 2000ملم  سيكون له قدرة تكبير مضاعفة مقارنة بالاخر ولكن بالمقابل سيكون مجال الرؤية فيه ضيقا (مجال الرؤية : المساحة المستشفة من السماء = كلما زاد أو وسع مجال الرؤيه كلما سهل ايجاد الاجرام وكلما شاهدت أكثر من خلال نظرة واحده ودون تحريك التلسكوب بكل الاتجاهات لرؤية أكثر! ) ونصف مجال الرؤية بالنسبة للتلسكوب الثاني ذو طول البعد البؤري 1000ملم.


 

الفوكل ريشو أو Focal Ratio معدل سرعة أو نسبة دخول الضوء واحيانا يذكر كسرعة التصوير:- وهو يصف مدى سرعة الضوء (ضوء الجرم) حين يدخل الى التلسكوب وصولا الى عينية التلسكوب (مكان وضع العدسه) عموما بالغالب يفيد في حالة التصوير الفلكي وخصوصا التصوير الفلكي طويل الامد كلما صغر الرقم Fr كلما صغر التكبير وكلما زاد حقل الرؤية وكلما اصبحت الصورة أكثر نصوعا.

وتكمن اهميته في انه حينما يكون سريعا ابتداء من (F.r 3.5 وصولا الى F.r 6) سيعني ذلك مجال رؤية ورصد اوسع وسيعني ايضا صوره اكثر نصوعا (خصوصا خلال عملية التصوير للأجرام البعيده والخافتة الاضاءه) وسرعة في دخول الضوء وتكملة مساره ومن ثم خروجه نحو عينية التلسكوب وذلك يفيد في التلسكوبات التي تستخدم في التصوير الفلكي كما سبق وذكرت وخصوصا التصوير طويل الامد والعكس.

اذا كان معدل سرعة نسبة دخول الضوء F.r من (7 الى 11 وتقال هكذا F/7 – F/11) فهي تعتبر نسبة متوسطة ودائما تعتبر جيده للأستخدامات العامه (رصد وتصوير اعتيادي) ما ان زادت عن 11=F/11 فهنا سيكون انتقال الضوء بطيئا وتسمى التلسكوبات من هذه النوع تلسكوبات ذو نسبة – سرعة دخول للضوء بطيئة وكمثال بأفتراض تلسكوب ذو فوكل ريشو = 12 وتقال F/12 سيعني هذا ان التلسكوب سيحتاج الى ضعف المده المحتاجه للتصوير (زمن التعرض للضوء (بقاء عدسة الكاميرا مفتوحة لوقت طويل وذلك لتجميع الضوء = Exposure) مقارنة بتلسكوب ذو فوكل ريشو = 4 أو F/4 .

الفوكل ريشو السريع بحدود F/3.5 الى F/6 ، يفيد في تطبيقات الرصد التي تحتاج لحقل رؤية واسع والتصوير الفلكي المتقدم خصوصا فيما يتعلق بتصوير الاجرام البعيده كالسدم والمجرات.

الفوكل الريشو البطئ ابتداء من F/11 الى F/15 يفيد في الرصد الارضي ، ورصد الكواكب والنجوم الثنائية وايضا التصوير الفلكي باستخدام تكبير عالي.

كما عرفت فان الهدف الاساسي للعدسات بأختلاف أنواعها هو (تجميع حزم الضوء الصادرة من الاجرام لتوليد صور دقيقة الوضوح)، صعوبة التعبير عن اتضاح الرؤية يعتمد على الفوكل ريشو (F-ratio).

ولنقل ان هناك تلسكوب فلكي مزودة بفوكل ريشو منخفض أو سريع (F4) فهو في هذه الحاله سيحتاج  لعدسات عينية أكثر ضبطا وذلك حتى يتسنى لمخروط الضوء المتجه نحو العسة العينية التلاقي بوضوح تام .

وكمقارنه لو وجد تلسكوب ذو  فوكل ريشو = F/10، فان اي عدسة عينية ستعطيك صورة واضحة.

ولكن بوجود تلسكوب ذو فوكل ريشو يقدر بـ F/4 طبعا يعتبر سريعا جدا، فان أفضل العدسات العينية هي فقط التي ستمرر الصورة (ضوء) الحادة  للجرم المرصود تماما من الخارج الى حافة مجال الرؤيا .

ومن حسناته : مجال الرؤية الواسع لذلك يكون خيار متالي لمحبي التصوير (حيث أن فترة أنتقال الضؤ من والى العدسة العينية تصبح أقصر مايعني عدم الحاجة للأنتظار طويلا حتى تتم التقاط صورة الجرم وأيضا يعطيك بالمقابل مجال رؤية واسع وعريض مايضمن أن تكون صورة الجرم وبخاصه السدم والمجرات ضمن نطاق عدسة أو مستشعر الصورة في الكاميرا خصوصا النوع CCD).

ولي تجربة تذكر بهدا الشأن ، اذ قمت بشراء تلسكوب فلكي عاكس Reflector أيطالي الصنع Knous الموديل (Konus 10 Inch F/4) ذو فوكل ريشو يقدر بـ  F/4 و واجهت مشاكل جمه منذ أول يوم ، أذ لم أستطع رصد القمر حتى بالوضوح الذي توقعته (عيوب في التصنيع – ضبط وتعييرالمرايا كام مختلا بشكل لايمكن تعديله) وايضا لخصائصه البصريه، بمعنى انه لايناسب الاستخدامات بشكل عام.


 

مجال الرؤيه Field Of View أو F.O.V :- المساحة التي تتيح لك رصد مساحة معينة من السماء في النظرة الاولى / أو كمية الاجرام الممكن رصدها بواسطة التلسكوب عند توجيهه نحو منطقة معينه من السماء؛ وهي تكون بالاعتماد على مجال الرؤية أو المساحة الممكن رصدها من الفضاء (المساحه = السماء = الفضاء) وتمسى مجال الرؤيه  (F.O.V) وهي تقاس بالدرجات (لمجال أو حقل الرؤيه) المعادله تجدها بالاسفل ، وكلما كبر أو وسع مجال الرؤيه عنى ذلك مساحة أكبر مشتشفة من الفضاء (ان ترى أكثر) ولكي تعرف كيف تقوم بحساب هذه النسبه أتبع الاتي : اولا قم بمعرفة مجال الرؤية الظاهري للعدسة العينية المستخدمة لديك غالبا يتراوح مابين 40 الى 50 درجه (احيانا تجدها مكتوبه على العدسة العينية) ثم بعد ذلك قم بقسمة طول البعد البؤري لتلسكوبك (Telescopr F.L) بالبعد البؤري  لعدستك (Eyepiece F.L) واخيرا قم بقسمة مجال الرؤية الظاهري لعدستك بالناتج لتحصل على المجال الحقيقي .

سأستخدم تلسكوبي هنا كمثال :-

تلسكوب كاسر ، طول بعده البؤري F.l = 1200 واستخدمت عدسة عينية ببعد بؤري = 12 ملم والمجال الظاهري لهذه العدسه = 50 اذا :- سأقوم بقسمة طول البعد البؤري للتلسكوب والذي = 1200 على البعد البؤري للعدسة العينية التي استخدمها كالاتي :- 1200/12 = 100× اي ان التكبير عندي سيكون = 100× والان أقوم بقسمة مجال الحقل الظاهري لهذه العدسه والذي كما قلت = 50 / الناتج (100× التكبير) = مجال الحقل الظاهري لهذه العدسه = 50/100 = °0.5 درجه وهو مجال الرؤية الحقيقي (انتبه لاتقم بالعكس ! قم أولا بقسمة المجال الظاهري للعدسة العينية التي لديك =50 ثم بعد ذلك ناتج التكبير (لاحظ يختلف أو يتغير مجال الرؤيه الحقيقي بتغير العدسة العينية المستخدمه في الرصد).

 

مثال اخر :-

المجال الحقيقي

=

المجال الظاهري
_____________

التكبير


 

مثال لكيفية تاثر الصور و الرصد بالدرجات.

بأفتراض الاتي :- لو كان لديك تلسكوب فلكي من نوع شميت كاسجرين (وهو عبارة عن تلسكوب يجمع بين المرايا والعدسات ومبداء التلسكوب الكاسر والعاكس) وأفترضنا انه 8″ أنش(حجم المراة/العدسة) ، ما يعني 203 ملم، وطول بعده البؤري 2000 مليميتر ، وعدسة عينية ببعد بؤري = 20 ملم  وبحقل ظاهري مقدارة 50 درجة، طبعا ستكون قوة التكبير 100 بالرجوع لمعادلة التكبير والتي سبق ذكرها ، ولكن لا ضررر من ذكرها هنا و هي :-  (2000mm ÷ 20mm)

حيث أن ال 2000 هو طول البعد البؤري للتلسكوب و الرقم 20 يمثل البعد البؤري للعدسة العينية.

أذا سيكون مجال الرؤية الحقيقي =  100 ÷ 50  فينتج  0.5°    وبالمنسابه هو نفس القطر الظاهري للبدر .


الراحة العينية Eye Relief:-

التّصميم البصري أيضا يحدد راحة العين ( المسافة من عينك إلى العدسة العينية عندما تكون الصورة في المركز البؤري) .

اذا كنت من من يلبسون النظارات ستحتاج على الأقل 15 مليمتر و من الأفضل 20 مليمتر من راحة العين لرؤية مجال الرؤية بالكامل وبالتالي رصد كامل لكل مايظهر على العدسة العينية .

براحة عين غير كافية، الجزء الخارجي للحقل المشاهد سيقتطع، ما يؤدي الى تاثير مايسمى بتقب المفتاح (keyholeeffect) بالنسبة لتصاميم العدسات التقليدية، تتناسب راحة العين مع البعد البؤري بمعنى أن البعد البؤري الاقصر يودي لقصر راحة العين، لكن بعض من تصاميم العدسة العينية الحديثة تزود من طول راحة العين  بصرف النّظر عن البعد البؤري، وهذه تعتبر نعمة حقيقية لمرتدي النظارة أمثالي!.


انحناء الحقل Field Curvature : بمعنى ان صورة الجرم (الضوء) لاتكون واضحة المعالم في الاطراف والزوايا وذلك نتيجة لعدم انكسار جميع اشعة الضوء في نفس نقطة التركيز وبالمقابل تجد ان وسط حقل الرؤيه منظر الجرم واضح جدا ولايعاني من تشوهات .


التركيز القريب أو البؤره القريبه Near Focus : وهي اقرب مسافه يمكن ان تصلها (ضبط كل من طول البعد البؤري لعدستك وتلسكوبك) لتركيز الصوره وذلك من اجل القيام بالارصاد الارضيه أو اغراض التصوير الارضيه أيضا .

العدسات وحسابات القوى

 

 لمعرفة قدرة التكبير القصوى لتلسكوب ما استخدم هذه المعادلات : قم بضرب مقاس حجم العدسة مليمتر (mm) بالعدد (2)

 مثال – لمعرفة قوه التكبير :)150 mm X 2  = 300X Magnification  مقاس حجم العدسة)

 

وان كان مقاس حجم العدسة بالإنش قم بضرب مقاس حجم العدسة أنش (Inch) بالعدد (50)

مثال – لمعرفة قوه التكبير :)     6″ X 50  = 300X Magnification  مقاس حجم العدسة)

 

 تذكر، سيحدك اضطراب الغلاف الجوي للأرض من استخدام التكبير النهائي، لاتقم أبدا باستخدام التكبير النهائي لما في ذلك من فقدان لجودة الصورة. 

 

 لمعرفه مدى قدره العينيه(Eyepiece) على التكبير، سيلزمك معرفة البعد البؤري لتلسكوبك

(F.L = Focal Length) وقياس حجم العينية . سوف أخد كمثال هنا تلسكوبي العاكس 4.5 Inch)  Reflector) وبعده البؤري = (900 mm). 

باستخدام2X Barlowتكبير مضاعف Magnificationالتكبير=البعد البؤري/العينية Focal length=البعد البؤري

Eyepiece

العينية

56 28 900mm 32MM
90 45 900mm 20MM
300 150 900mm 6MM
450 225 900mm 4MM

 

حساب نسبة الفوكل ريشو(Fr = Focal Ratio) :-

وهي كمية الضوء التي سيسمح التلسكوب بإدخالها وسرعتها .ولحساب هذا المدى يلزم استخدام هذه المعادلة :

قم بقسمة (طول البعد البؤري/ بقياس العدسة با المليمتر).

(Focal Length) / (mirror size)

قياس معدل الضوء الداخل F/7.8 = 900 / 114

 

 الرقم 900 يمثل طول البعد البوري والرقم 114 يمثل مقاس العدسة بالمليمتر. الرمز F/7.8 يمثل معدل وسرعة الضوء الداخل. 

 إذا زاد معدل ال فوكل ريتو عن 10 فأن ذلك يودي إلى وجود ضيق في حيز الروية ولكن صور أوضح وسوف يكون بالامكان تكبير الصور الناتجة بحالتها الجيدة وإضاءتها مظهرة لتفاصيل أدق.  كلما كان العدد أكبر كلما كان هذا ملائما لروية الكواكب والقمر . التلسكوبات ذوات الفوكل ريشو الأقل / سريعة مثلا F5 F6  تولد صورا أكبر(wider image) ولكن بدرجة وضوح أقل (low contrast) خصوصا فيما يتعلق بتطبيقات رصد الكواكب والقمر بالمقابل نجدها مناسبة في مجال رصد الأجرام البعيدة جدا كالمجرات والسدم والاجرام الاخرى.

 

 معادلة تستخدم لمعرفة قدرة التلسكوب (العدسات/المرايات)في تجميع الضوء (Light Gathering Ability)

 لحساب  قدرة تلسكوب ما في أستقطاب الضوء ، قم بتنفيد المعادلة التالية : 

                                     2                       

قطر العدسة أو المراة (تربيع)                       

  قدرة تجميع الضوء= —————————————————————

حجم شبكية العين [انسان العين]        (0.25)        

 

 بالحديث عن شبكية العين ، تكمن أهميتها في أننا نستخدمها دون الاحساس بها وذلك عند النظر للأشياء، وبالطبع عند الرصد بالتلسكوب يكون من المفيد جدا معرفة كيفية أستغلال هذا الامر، وهي لدى الانسان العادي تكون بقياس تقديري هو (0.25). 

لاحظ الان كيف سأقوم بأستخدام المعادلة على تلسكوبات أفتراضية ، ذات أقطار أولية مختلفة.2” قطر  X 2” = 4 → 4 / 0.25   =  16 مرة من قدرة العين العادية 4” قطر  X 4” = 16 → 16 / 0.25   =  64 مرة من قدرة العين العادية 10” قطر  X 10” = 100 → 100 / 0.25   =  400 مرة من قدرة العين العادية بأعتبار أن الارقام (2 ، 4 ، 10 ) ” أنش ، ثمثل أقطار المرايا أو العدسات الاوليةوأيضا تربيع كل قطر (حسب المعادلة)وأخيرا قسمة الرقم المربع على مقاس حجم شبكية العين. 

 

قدرة التلسكوب في التحليل والايضاح أو مدى التفريق Resolving Power : وهي القدرة على تكوين صور واضحة وحادة وذلك بفصل جميع نقاط الضوء الى نقاط منفردة. وبمعنى اخر هي قدرة التلسكوب الفلكي (ايا كان نوعه) في التفريق بين جرميين متقاربين أو جرميين متلاصقيين مما يتيح التفريق بينهما بفصل جميع نقاط الضوء الى نقاط مفرده ، وكمثال لو افترضنا انك كنت ضمن مجموعة فلكية للرصد وتصادف وجود 3 تلسكوبات، ووجهت تلسكوبك الشخصي والذي كان بقطر 60 ملم وتكبير 40 × نحو نجم ما فأنه سيبدوا لك نجما مفردا واحد، ولكن لو حاولت رصد نفس النجم بواسطة تلسكوب احد اعضاء المجموعه والذي كان بقطر 114 ملم فانك قد ترى صورة مغايره، اذ قد ترى النجم الذي رأيته بالسابق قد اتضح ليصبح عبارة عن نجمين متقاربين، والان لو استخدمت تلسكوبا اكبر ولنقل انه كان بقطر 150 ملم وبنفس التكبير 40× سترى الان ان النجم الذ كان مفردا بالسابق ثم اصبح عبارة عن نجميين متقاربين بواسطة التلسكوب 144ملم .. ستجد انه قد اتضح ليصبح عبارة عن 3 نجوم تبدوا متقاربة جدا جدا (الا ان الواقع انها بعيده عن بعضها البعض) اذا القدرة على التفريق بين الاجرام المتقاربه هي مايسمى بقدرة التلسكوب في التحليل والايضاح أو مدى التفريق.

 لمعرفة مدى قدرة  التلسكوب في التحليل والايضاح = التفريق (Resolving Power) عند الرصد قم بأستخدام المعادلة التالية : 

القدرة التحليلية = التفريق = ( / 5  حجم قطر العدسة او المراة الرئيسية)بالانش .لنقم بتطبيق المعادلة على التلسكوبات التالية ( 3 تلسكوبات ، كل بقطر = 2 و 4 و 10 ” أنش ). 

5 / 2″ قطر = 2.50 ثانية للزاوية 

5 / 4″ قطر = 1.25 ثانية للزاوية  

5 / 10″ قطر = 0.50 ثانية للزاوية  

بالنسبة للعين الانسانية (العادية) فأنها تستطيع  أن تميز بين الاشياء المفصولة بزاوية تقريبية بحد 0 درجة . و على بعد 6 دقائق (بالاعتماد على العين فقط). و لنوضح الامر بشكل أدق ، تخيل لو أنك تقود سيارتك في مسار ذو أتجاهين ، وكان الوقت ظلاما، ستلاحظ أن أنوار السيارات القادمة من الاتجاة المعاكس تبدو لك كضؤ واحد أعرض من كونة أطول ، وبينما كل منكم يتقدم نحو الاخر سترى ان المصابيح الامامية تنفصل في حزمتين ضؤيتين منفصلتين ، عنذ هدة النقطة يكون المصباحان الاماميان قد تحلالا (Resolved).مثال للتوضيح أذا ، أذا ما عرفنا عن زاوية التحليل لتلسكوب ما ، و زاوية الانفصال لشيئين ، عندها سيكون بمقدورنا الحكم ما أذا كان التلسكوب قادرا على أظهار شئ يبدو كفرد (نجم مثلا) الى شيئين فرديين (نجمين متجانبين). 

 

معادلة التكبير بالنسبة لحجم /   قطر للمراة أو العدسة الرئيسية ، نحسبها كالتالي : 

أقل تكبير = 4 مرات ضعف حجم قطر العدسة/المراة الرئيسية(بالانش)أعلى تكبير = 50 مرة ضعف حجم قطر العدسة / المراة الرئيسية (بالانش)لنقم بتطبيق المعادلة على التلسكوبات التالية ( 3 تلسكوبات ، كل بقطر = 2 و 4 و 10 ” أنش ). 

2″ قطر. X 4 بأقل تكبير =  8 تكبير بقوة       2″ بأعلى تكبير X 50 أقصى تكبير = 100 تكبير بقوة
  4″
قطر. X 4 بأقل تكبير = 16 تكبير بقوة      4″ بأعلى تكبير X 50 أقصى تكبير = 200 تكبير بقوة
10″
قطر. X 4 بأقل تكبير = 40 تكبير بقوة    10″ بأعلى تكبير X 50 أقصى تكبير = 500 تكبير بقوة

أضف تعليقاً

Please log in using one of these methods to post your comment:

WordPress.com Logo

أنت تعلق بإستخدام حساب WordPress.com. تسجيل خروج   / تغيير )

صورة تويتر

أنت تعلق بإستخدام حساب Twitter. تسجيل خروج   / تغيير )

Facebook photo

أنت تعلق بإستخدام حساب Facebook. تسجيل خروج   / تغيير )

Google+ photo

أنت تعلق بإستخدام حساب Google+. تسجيل خروج   / تغيير )

Connecting to %s

%d مدونون معجبون بهذه: