حزمة متوازية

يتميز شعاع الضوء أو الإشعاع الكهرومغناطيسي المتوازي بأشعة متوازية ، ولذلك ينتشر بشكل طفيف أثناء انتقاله. ويُعد شعاع الليزر مثالًا نموذجيًا على ذلك. أما شعاع الضوء المتوازي تمامًا ، والذي لا يتشتت ، فلا يتشتت مع المسافة. ومع ذلك، فإن الانعراج يمنع تكوين أي شعاع من هذا النوع. [ 1 ]
يمكن تقريب مسار الضوء باستخدام عدة طرق، منها على سبيل المثال استخدام جهاز تجميع الضوء . ويُقال أحيانًا أن الضوء الموجه بشكل مثالي يكون مركزًا عند اللانهاية . وبالتالي، كلما زادت المسافة من مصدر نقطي، أصبحت جبهات الموجة الكروية أكثر تسطحًا وأقرب إلى الموجات المستوية ، وهي موجات موجهة بشكل مثالي.
يمكن أيضًا تجميع أشكال أخرى من الإشعاع الكهرومغناطيسي. في علم الأشعة ، تُجمّع الأشعة السينية لتقليل حجم أنسجة المريض المعرضة للإشعاع، ولإزالة الفوتونات المتناثرة التي تُقلل من جودة صورة الأشعة السينية ("ضبابية الفيلم"). في التصوير الومضاني ، يُستخدم مُجمّع أشعة غاما أمام الكاشف للسماح فقط برصد الفوتونات العمودية على السطح. [ 2 ]
يُمكن تطبيق مصطلح "التجميع" أيضًا على حزم الجسيمات - حزمة جسيمات مُجمّعة - حيث تُستخدم عادةً كتل واقية مصنوعة من مواد عالية الكثافة (مثل الرصاص ، وسبائك البزموت ، وما إلى ذلك) لامتصاص أو حجب الجسيمات الطرفية عن الاتجاه الأمامي المطلوب، وخاصةً سلسلة من هذه المُجمّعات الماصة . تُستخدم هذه الطريقة لتجميع الجسيمات بشكل روتيني وهي شائعة في جميع مُجمّعات مُسرّعات الجسيمات في العالم. هناك طريقة أخرى تُتيح نفس تأثير التجميع الأمامي، ولكنها أقل دراسة، وهي استخدام الاستقطاب النووي الاستراتيجي ( الاستقطاب المغناطيسي للنوى) إذا صُممت التفاعلات اللازمة في أي تطبيقات تجريبية مُحددة.
أصل الكلمة
كلمة "collimate" مشتقة من الفعل اللاتيني collimare ، والذي نشأ من قراءة خاطئة للفعل collineare ، بمعنى "التوجيه في خط مستقيم". [ 3 ]
مصادر
الليزر
يتميز ضوء الليزر الصادر من ليزرات الغاز أو البلورات بتركيز عالٍ لأنه يتشكل في تجويف بصري بين مرآتين متوازيتين، مما يحصر مسار الضوء في اتجاه عمودي على سطحي المرآتين. [ 4 ] عمليًا، يمكن استخدام مرايا مقعرة أو مرايا مستوية أو مزيج منهما في ليزرات الغاز. [ 5 ] [ 6 ] [ 7 ] عادةً ما يكون تباعد حزم الليزر عالية الجودة أقل من 1 ملي راديان (3.4 دقيقة قوسية )، وقد يكون أقل بكثير في الحزم ذات الأقطار الكبيرة. أما ثنائيات الليزر فتُصدر ضوءًا أقل تركيزًا نظرًا لتجويفها القصير، ولذلك يتطلب التركيز العالي استخدام عدسة مُجمِّعة.
ضوء السنكروترون
يتميز ضوء السنكروترون بتركيز عالٍ جدًا. [ 8 ] وينتج عن طريق ثني الإلكترونات النسبية (أي تلك التي تتحرك بسرعات نسبية ) حول مسار دائري. عندما تكون الإلكترونات بسرعات نسبية، يكون الإشعاع الناتج عالي التركيز، وهي نتيجة لا تحدث عند السرعات المنخفضة. [ 9 ]
مصادر بعيدة
يصل ضوء النجوم (باستثناء الشمس ) إلى الأرض متوازياً تماماً، لأن النجوم بعيدة جداً بحيث لا يمكن رصد حجمها الزاوي. مع ذلك، وبسبب الانكسار والاضطراب في الغلاف الجوي للأرض، يصل ضوء النجوم إلى الأرض غير متوازي قليلاً بقطر زاوي ظاهري يبلغ حوالي 0.4 ثانية قوسية . أما أشعة الشمس المباشرة فتصل إلى الأرض غير متوازية بمقدار نصف درجة، وهو القطر الزاوي للشمس كما يُرى من الأرض. خلال كسوف الشمس ، يصبح ضوء الشمس أكثر توازياً مع تقلص سطحها المرئي إلى هلال رقيق ثم إلى نقطة صغيرة ، مما يُنتج ظاهرة الظلال الواضحة وأشرطة الظل .
العدسات والمرايا

تُركّز المرآة المكافئة المثالية الأشعة المتوازية في نقطة واحدة. وعلى النقيض، يُنتج مصدر نقطي عند بؤرة المرآة المكافئة حزمة ضوئية متوازية، مُشكِّلاً بذلك مُجمِّعًا ضوئيًا . ولأن المصدر يجب أن يكون صغيرًا، فإن هذا النظام البصري لا يُنتج طاقة ضوئية كبيرة. تُعدّ المرايا الكروية أسهل تصنيعًا من المرايا المكافئة، وغالبًا ما تُستخدم لإنتاج ضوء شبه متوازي. كما يُمكن لأنواع عديدة من العدسات إنتاج ضوء متوازي من مصادر نقطية.
التوجيه والفك التوجيهي
يشير مصطلح "المحاذاة" إلى وضع جميع العناصر البصرية في جهاز ما على محورها البصري المصمم . كما يشير إلى عملية ضبط الجهاز البصري بحيث تكون جميع عناصره على هذا المحور (متوازية ومستقيمة). تُعدّ المحاذاة غير المشروطة للمناظير محاذاة ثلاثية المحاور، أي أن كلا المحورين البصريين اللذين يوفران الرؤية المجسمة يكونان متوازيين مع محور المفصلة المستخدمة لاختيار إعدادات المسافة بين الحدقتين . أما بالنسبة للتلسكوب، فيشير المصطلح إلى ضرورة أن يكون المحور البصري لكل مكون بصري متمركزًا ومتوازيًا، بحيث يخرج الضوء المتوازي من العدسة العينية. تحتاج معظم التلسكوبات العاكسة للهواة إلى إعادة محاذاة كل بضع سنوات للحفاظ على الأداء الأمثل. يمكن القيام بذلك بطرق بصرية بسيطة، مثل النظر إلى أسفل المجموعة البصرية بدون عدسة عينية للتأكد من محاذاة المكونات، أو باستخدام عدسة عينية من نوع تشيشاير ، أو بمساعدة جهاز محاذاة ليزري بسيط أو جهاز محاذاة تلقائي . يمكن أيضًا اختبار التوازي باستخدام مقياس التداخل القصي ، والذي غالبًا ما يستخدم لاختبار توازي الليزر.
تُستخدم الأنظمة البصرية المتوازية على نطاق واسع في محاكاة الطيران. غالبًا ما تتضمن أجهزة المحاكاة كاملة الحركة شاشات عرض متوازية لعرض مشاهد بصرية من النافذة تبدو دقيقة هندسيًا من كلا موقعي الطيار. [ 10 ]
يُعرَّف "انحراف التوازي" بأنه أي آلية أو عملية تتسبب في انحراف أو تقارب شعاع ضوئي ذي أقل تباعد ممكن عن التوازي. قد يكون انحراف التوازي مقصودًا لأسباب تتعلق بالنظام، أو قد ينتج عن عوامل عديدة، مثل عدم تجانس معامل الانكسار ، والحجب، والتشتت ، والانحراف ، والحيود ، والانعكاس ، والانكسار . يجب مراعاة انحراف التوازي لمعالجة العديد من الأنظمة بشكل كامل، مثل أنظمة الاتصالات اللاسلكية والرادارية والسونارية والبصرية .
انظر أيضاً
مراجع
- ↑ "مقدمة في تكنولوجيا الليزر". كتالوج ميليس غريوت (ملف PDF) . ميليس غريوت. ndp 36.6. مؤرشف (ملف PDF) من الأصل في 4 مارس 2016. تم الاطلاع عليه في 25 أغسطس 2018 .
- ↑ "مُوَجِّهات الأشعة للطب النووي" . الحقول النووية. مؤرشف من الأصل بتاريخ 22-10-2019 . تم الاطلاع عليه بتاريخ 23-11-2019 .
- ↑ لويس، تشارلتون ت.؛ شورت، تشارلز (2010) [1879]. "collimo" . قاموس لاتيني . أكسفورد؛ ميدفورد: مطبعة كلارندون؛ مكتبة بيرسيوس الرقمية.
- ↑ "خصائص الليزر" . عالم الليزر . 2015. تم الاطلاع عليه بتاريخ 5 أغسطس 2015 .
- ↑ جوشي (2010). الفيزياء الهندسية . دار تاتا ماكجرو هيل للتعليم . ص 517. ISBN 9780070704770.
- ↑ فيزياء الهندسة 1: لجامعة غرب البنغال للتكنولوجيا . الهند: بيرسون للتعليم الهند. الصفحات 3-9 . ISBN 9788131755938.
- ↑ تيبلر، بول (1992). الفيزياء الحديثة الابتدائية . ماكميلان. ص 149. ISBN 9780879015695.
- ↑ وينيك، هيرمان؛ دونياش، إس (2012). أبحاث إشعاع السنكروترون . سبرينغر ساينس آند بيزنس ميديا . ص 567. ISBN 9781461579984.
- ^ موبيليو، سيتيميو. بوشريني، فيديريكو؛ مينيجيني، كارلو (2014). إشعاع السنكروترون: الأساسيات والأساليب والتطبيقات . سبرينغر. ص. 31. ردمك 9783642553158.
- ↑ "العرض المتوازي في أجهزة محاكاة الطيران كاملة الحركة" . محاكاة JetEx . تم الاطلاع عليه بتاريخ 21 يوليو 2025 .
فهرس
- بفيستر، ج. و نيدلر، ج.أ. (sd). دليل الليزر في غرفة العمليات.
- بصريات
- علم الفلك الرصدي
