الهدف (البصريات)


في الهندسة البصرية ، العدسة الشيئية هي عنصر بصري يجمع الضوء من الجسم المراد رصده ويركز أشعة الضوء منه لتكوين صورة حقيقية له. قد تكون العدسة الشيئية عدسةً واحدة أو مرآةً واحدة ، أو مزيجًا من عدة عناصر بصرية. تُستخدم العدسات الشيئية في المجاهر ، والمناظير ، والتلسكوبات ، والكاميرات ، وأجهزة عرض الشرائح ، ومشغلات الأقراص المدمجة ، والعديد من الأدوات البصرية الأخرى. تُسمى العدسات الشيئية أيضًا بالعدسات الموضوعية أو النظارات الموضوعية .
عدسات المجهر

العدسة الشيئية للمجهر هي العدسة الموجودة في الأسفل بالقرب من العينة. وهي ببساطة عدسة مكبرة ذات قوة تكبير عالية جدًا، وبُعد بؤري قصير جدًا . تُقرّب هذه العدسة من العينة المراد فحصها بحيث يتركز الضوء المنبعث منها داخل أنبوب المجهر. عادةً ما تكون العدسة الشيئية أسطوانة تحتوي على عدسة واحدة أو أكثر، مصنوعة عادةً من الزجاج؛ ووظيفتها تجميع الضوء من العينة.
التكبير
من أهم خصائص عدسات المجهر قوة التكبير ، والتي تتراوح عادةً بين 4 و100 ضعف. وتُدمج هذه القوة مع قوة تكبير العدسة العينية لتحديد قوة التكبير الكلية للمجهر؛ فاستخدام عدسة 4× مع عدسة عينية 10× يُنتج صورةً بحجم 40 ضعف حجم الجسم المراد فحصه.
يحتوي المجهر النموذجي على ثلاث أو أربع عدسات موضوعية ذات تكبيرات مختلفة، مثبتة في قطعة دائرية قابلة للدوران لاختيار العدسة المطلوبة. غالبًا ما تكون هذه العدسات مُرمّزة بالألوان لتسهيل استخدامها. تُسمى العدسة الأقل قوةً بالعدسة الماسحة ، وعادةً ما تكون بقوة تكبير 4×. تُسمى العدسة الثانية بالعدسة الصغيرة ، وعادةً ما تكون بقوة تكبير 10×. أما العدسة الأقوى من بين الثلاث، فتُسمى العدسة الكبيرة، وعادةً ما تتراوح قوتها بين 40 و100×.
الفتحة العددية
يتراوح الفتح العددي لعدسات المجهر عادةً من 0.10 إلى 1.25، وهو ما يتوافق مع أطوال بؤرية تبلغ حوالي 40 مم إلى 2 مم على التوالي.
طول الأنبوب الميكانيكي
تاريخيًا، صُممت المجاهر بحيث تُكوّن العدسة الشيئية صورةً في مستوى مُحدد بالقرب من العدسة العينية، والتي بدورها تُعيد تصويرها. تميزت هذه المجاهر بطول الأنبوب الميكانيكي ، أي المسافة بين موضعَي تثبيت العدسة الشيئية والعدسة العينية. [ 1 ] استخدمت المجاهر الإنجليزية المبكرة أنبوبًا ميكانيكيًا بطول 250 مم (10 بوصات ) . في القرن العشرين، اعتمدت معظم المجاهر معيار الجمعية الملكية للمجهر وهو 160 مم، بينما استخدمت العديد من مجاهر لايتز 170 مم. وكان لا بد من اختيار العدسات الشيئية لتتوافق مع طول الأنبوب الميكانيكي للمجهر.
غالباً ما تُصمم المجاهر الحديثة لاستخدام تصحيح اللانهاية ، حيث يتم تركيز الضوء الخارج من العدسة الشيئية عند اللانهاية . [ 2 ] [ 3 ] ويُشار إلى ذلك على العدسة الشيئية برمز اللانهاية (∞).
قطر بؤبؤ العينة
يشير قطر بؤبؤ العدسة الشيئية، [ 3 ] والمعروف أيضًا باسم قطر بؤبؤ الدخول [ 4 ] أو قطر الفتحة الخلفية، إلى قطر الفتحة الخلفية للعدسة الشيئية. في العدسات الشيئية الجافة المصححة لللانهاية، يكون هذا القطريكون
أينهي الفتحة العددية، وهو البعد البؤري الفعال. التكبيروترتبط المسافة البؤرية الفعالة بالعلاقة [ 5 ]
أينهو البعد البؤري لعدسة الأنبوب. تختلف الأبعاد البؤرية لعدسات الأنبوب باختلاف الشركة المصنعة: تستخدم لايكا ونيكون عادةً 200 مم، بينما تستخدم أوليمبوس 180 مم، وتستخدم زايس 165 مم. [ 3 ]
سمك الغطاء
في التطبيقات البيولوجية تحديداً، تُفحص العينات عادةً تحت غطاء زجاجي ، مما يُسبب تشوهات في الصورة. العدسات المصممة خصيصاً للاستخدام مع هذه الأغطية الزجاجية تُصحح هذه التشوهات، وعادةً ما يُكتب سُمك الغطاء الزجاجي المُصممة للعمل معه على جانب العدسة (عادةً 0.17 مم).
في المقابل، فإن العدسات "المعدنية" مصممة للضوء المنعكس ولا تستخدم شرائح زجاجية للغطاء.
إن التمييز بين العدسات المصممة للاستخدام مع أو بدون شرائح التغطية أمر مهم للعدسات ذات الفتحة العددية العالية (التكبير العالي)، ولكنه لا يحدث فرقًا كبيرًا بالنسبة للعدسات ذات التكبير المنخفض.
تصميم العدسة
تُنتج العدسات الزجاجية الأساسية عادةً انحرافًا لونيًا كبيرًا وغير مقبول . لذا، تحتوي معظم العدسات الشيئية على نوع من التصحيح لتمكين تركيز ألوان متعددة في نقطة واحدة. أسهل أنواع التصحيح هي العدسة اللا لونية ، التي تستخدم مزيجًا من زجاج التاج وزجاج الصوان لتركيز لونين. تُعد العدسات الشيئية اللا لونية تصميمًا قياسيًا شائعًا.
إلى جانب العدسات المصنوعة من الزجاج المؤكسد، تُستخدم عدسات الفلوريت بكثرة في تطبيقات متخصصة. تتميز هذه العدسات الفلوريتية أو شبه اللونية بقدرتها على التعامل مع الألوان بشكل أفضل من العدسات اللونية. وللحد من الانحرافات البصرية بشكل أكبر، تُستخدم تصاميم أكثر تعقيدًا مثل العدسات اللونية اللا لونية والعدسات فائقة اللونية .
ستُظهر جميع هذه الأنواع من العدسات بعض الانحراف الكروي . فبينما يكون مركز الصورة واضحًا، تكون الحواف ضبابية بعض الشيء. وعند تصحيح هذا الانحراف، تُسمى العدسة "عدسة مستوية"، وتُنتج صورة مسطحة عبر مجال الرؤية.
مسافة العمل
مسافة العمل (يُشار إليها أحيانًا بالاختصار WD) هي المسافة بين العينة والعدسة الشيئية. ومع زيادة التكبير، تتقلص مسافة العمل عمومًا. وعند الحاجة إلى مساحة أكبر، يمكن استخدام عدسات شيئية خاصة ذات مسافة عمل طويلة.
عدسات غمر
تستخدم بعض المجاهر عدسات غمر زيتي أو مائي ، والتي قد تصل قوة تكبيرها إلى أكثر من 100، وفتحتها العددية إلى أكثر من 1. صُممت هذه العدسات خصيصًا للاستخدام مع زيت أو ماء ذي معامل انكسار مطابق ، والذي يجب أن يملأ الفراغ بين العنصر الأمامي والعينة المراد فحصها. توفر هذه العدسات دقة أعلى عند التكبير العالي. ويمكن تحقيق فتحات عددية تصل إلى 1.6 باستخدام الغمر الزيتي. [ 6 ]
خيوط التثبيت
تم توحيد معيار اللولبة التقليدية المستخدمة لربط العدسة الشيئية بالمجهر من قبل الجمعية الملكية للمجهر عام 1858. [ 7 ] وقد استند هذا المعيار إلى معيار ويتوورث البريطاني ، بقطر 0.8 بوصة و36 لولبة في البوصة. ولا يزال هذا "اللولبة المعتمدة من الجمعية" أو "لولبة الجمعية" شائع الاستخدام حتى اليوم. في المقابل، يستخدم بعض مصنعي العدسات الشيئية تصاميم تعتمد على اللولبة المترية ISO، مثل M26 × 0.75 و M25 × 0.75 .
التصوير الفوتوغرافي والتصوير الرقمي

تحتاج عدسات الكاميرا (التي يُشار إليها عادةً باسم "العدسات التصويرية" بدلاً من "العدسات الموضوعية" [ 8 ] ) إلى تغطية مستوى بؤري واسع، لذا فهي تتكون من عدد من عناصر العدسات البصرية لتصحيح الانحرافات البصرية . أما أجهزة عرض الصور (مثل أجهزة عرض الفيديو والأفلام والشرائح) فتستخدم عدسات موضوعية تعكس وظيفة عدسة الكاميرا، حيث صُممت هذه العدسات لتغطية مستوى صورة واسع وعرضه على مسافة معينة على سطح آخر. [ 9 ]
التلسكوبات

في التلسكوب، تُعرف العدسة الشيئية بأنها العدسة الموجودة في مقدمة التلسكوب الكاسر (مثل المناظير أو أجهزة التصويب التلسكوبية )، أو المرآة الرئيسية المُكوِّنة للصورة في التلسكوب العاكس أو التلسكوب العاكس الكاسر . ترتبط قدرة التلسكوب على تجميع الضوء ودقته الزاوية ارتباطًا مباشرًا بقطر (أو "فتحة") عدسته الشيئية أو مرآته. فكلما كبرت العدسة الشيئية، زادت سطوع الأجسام وزادت التفاصيل التي يمكن تمييزها.
انظر أيضاً
مراجع
- ↑ ساندرسون، جيريمي (2010). "فهم المجهر: 7. العدسات الشيئية II" . تم الاسترجاع في 18-05-2025 .
- ↑ روست، فريد؛ أولدفيلد، رون (2000). التصوير الفوتوغرافي بالمجهر . مطبعة جامعة كامبريدج. ص 83. ISBN 9780521770965.
- 1 2 3 "أنظمة إنفينيتي البصرية" . المجهر . شركة نيكون للأجهزة . تم الاسترجاع في 17-05-2025 .
- ↑ "عدسات مجهرية للتصوير، جافة" . ثورلابز . شركة ثورلابز . تم الاطلاع عليه بتاريخ 17-05-2025 .
- ↑ "أساسيات مجهر إنفينيتي" . الأجهزة العلمية التطبيقية . ASI . تم الاسترجاع في 17-05-2025 .
- ↑ كينيث، سبرينغ؛ كيلر، إتش. إرنست؛ ديفيدسون، مايكل دبليو. "عدسات المجهر" . مركز موارد المجهر في أوليمبوس . مؤرشف من الأصل في 1 نوفمبر 2008. تم الاسترجاع في 29 أكتوبر 2008 .
- ↑ "خيط لولبي للعدسة الموضوعية" . مجلة الجمعية الملكية للمجهر : 230. 1915. تم الاطلاع عليه بتاريخ 2021-12-01 .
- ↑ ستروبل، ليزلي؛ زكية، ريتشارد د. (1993). موسوعة فوكال للتصوير الفوتوغرافي . ص 515. ISBN 9780240800592.
- ↑ كيلر، ماكس (1999). فايس، يوهانس (محرر). الضوء الرائع: فن وتصميم إضاءة المسرح . بريستل. ص 71. ISBN 9783791321622.
روابط خارجية
- تايلور، إتش. دينيس (1911). . في تشيشولم، هيو (محرر). الموسوعة البريطانية . المجلد 19 ( الطبعة الحادية عشرة). مطبعة جامعة كامبريدج. الصفحات 948-949 .
- العدسات
- مكونات المجهر
- المجهر الضوئي
