ستروبوسكوب

جهاز الستروبوسكوب، المعروف أيضًا باسم الوميض ، هو أداة تُستخدم لجعل جسم يتحرك بشكل دوري يبدو بطيئًا أو ثابتًا. يتكون إما من قرص دوار به فتحات أو ثقوب، أو من مصباح مثل أنبوب الوميض الذي يُصدر ومضات ضوئية متكررة قصيرة. عادةً ما يكون معدل الستروبوسكوب قابلًا للتعديل على ترددات مختلفة. عندما يُرصد جسم دوار أو مهتز باستخدام الستروبوسكوب عند تردد اهتزازه (أو مضاعف له)، يبدو ثابتًا. لذا، تُستخدم أجهزة الستروبوسكوب أيضًا لقياس التردد.

يُستخدم هذا المبدأ لدراسة الأجسام الدوارة أو المترددة أو المتذبذبة أو المهتزة . وتُعدّ أجزاء الآلات والخيوط المهتزة أمثلة شائعة. ويُطلق على جهاز الستروبوسكوب المستخدم لضبط توقيت إشعال محركات الاحتراق الداخلي اسم ضوء التوقيت .

في أبسط أشكاله الميكانيكية، يمكن أن يكون جهاز الستروبوسكوب عبارة عن أسطوانة أو قرص دوار به ثقوب أو فتحات متباعدة بانتظام، موضوعة في خط الرؤية بين الراصد والجسم المتحرك. إذا كانت سرعة الدوران متزامنة تمامًا مع سرعة النظام المرصود أو مع مضاعف دقيق لتلك السرعة، يبدو النظام ساكنًا، بينما يمكن رؤيته في حركة بطيئة ظاهريًا إذا تم ضبط سرعة الدوران لتكون غير متزامنة قليلاً. ينتج هذا الوهم عن التداخل الزمني ، المعروف باسم تأثير الستروبوسكوب .

يُنسب الفضل عمومًا إلى جوزيف بلاتو البلجيكي في ابتكار جهاز الستروبوسكوب عام 1833، وهو عبارة عن قرص يدور بسرعة عالية، وتظهر صور بين شقوق شعاعية، تبدو متحركة عند انعكاسها في مرآة تُرى من خلال هذه الشقوق. عُرف جهاز بلاتو باسم " فيناكيستيسكوب " . وفي الوقت نفسه تقريبًا، اخترع النمساوي سيمون ريتر فون ستامبفر جهازًا مشابهًا بشكل مستقل ، وأطلق عليه اسم "ستروبوسكوبيش شيبن"، وهو المصطلح المستخدم حتى اليوم. أما أصل الكلمة فيعود إلى الكلمتين اليونانيتين στρόβος - strobos ، وتعني "دوامة"، و σκοπεῖν - skopein ، وتعني "ينظر إلى".

إلى جانب النجاح الشعبي للألعاب البصرية كوسائل لإنتاج الصور المتحركة (انظر أيضًا: الزوتروب والكتاب المتحرك ) التي أدت في النهاية إلى تطوير فن السينما، ألهمت منشورات بلاتو وستامبفر الرواد الأوائل أيضًا لاستخدام المرايا الدوارة، أو المرايا المهتزة المعروفة باسم مقاييس الجلفانومتر المرايا . {بحاجة لمصدر}

في عام 1917، حصل المهندس الفرنسي إتيان أوهيميشن على براءة اختراع أول جهاز ستروبوسكوب كهربائي، ^{[ 1 ]} وقام في نفس الوقت ببناء كاميرا قادرة على التقاط 1000 إطار في الثانية.

استخدم هارولد يوجين إدجيرتون ("دكتور" إدجيرتون) مصباحًا وامضًا لدراسة أجزاء الآلات المتحركة. ^{[ 2 ]} ثم قامت شركة جنرال راديو بإنتاج هذا الجهاز في شكل "ستروبوتاك"، وهو مثال مبكر على جهاز ستروبوسكوب ناجح تجاريًا. ^{[ 3 ]} لاحقًا، استخدم إدجيرتون ومضات ضوئية قصيرة جدًا كوسيلة لإنتاج صور ثابتة للأجسام سريعة الحركة، مثل الرصاص أثناء طيرانه.

تلعب أجهزة الوميض دورًا هامًا في دراسة الإجهادات التي تتعرض لها الآلات أثناء الحركة، وفي العديد من مجالات البحث الأخرى. تتميز أجهزة الوميض الساطعة بقدرتها على التغلب على الإضاءة المحيطة وإظهار تأثيرات الحركة المتوقفة بوضوح دون الحاجة إلى ظروف تشغيل مظلمة.

تُستخدم أيضاً كأدوات قياس لتحديد السرعة الدورية. كما تُستخدم كضوء توقيت لضبط توقيت إشعال محركات الاحتراق الداخلي .

في الطب، تُستخدم أجهزة الوميض الضوئي لفحص الأحبال الصوتية لتشخيص الحالات التي تُسبب بحة الصوت . يقوم المريض بالهمهمة أو التحدث في ميكروفون، والذي بدوره يُفعّل جهاز الوميض الضوئي بتردد مماثل أو بتردد مختلف قليلاً. يتم تحديد موضع مصدر الضوء والكاميرا باستخدام المنظار الداخلي .

يُستخدم جهاز الستروبوسكوب أيضًا في العديد من مشغلات أسطوانات الفونوغراف . تحتوي حافة القرص الدوار على علامات على فترات محددة، بحيث تبدو هذه العلامات ثابتة عند رؤيتها تحت إضاءة فلورية تعمل بتردد التيار الكهربائي ، شريطة أن يدور القرص بالسرعة الصحيحة. لكن هذه الطريقة لا تُجدي نفعًا مع الإضاءة المتوهجة ، لأن هذه المصابيح لا تُصدر وميضًا واضحًا. لهذا السبب، تحتوي بعض مشغلات الأسطوانات على مصباح نيون أو مصباح LED بجوار القرص الدوار. ويجب تشغيل مصباح LED بواسطة مقوم نصف موجة من محول التيار الكهربائي، أو بواسطة مذبذب.

تم استخدام مصابيح الوميض أيضاً كعنصر إضاءة في الملاهي الليلية ، حيث تُعطي انطباعاً بالرقص البطيء. وعادةً ما يكون معدل الوميض في هذه الأجهزة غير دقيق أو سريع جداً، لأن تطبيقات الترفيه لا تتطلب عادةً مستوى أداء عالياً.

يمكن أن يُعطي الوميض السريع للضوء الستروبوسكوبي وهمًا بأن الضوء الأبيض مُلوّن، وهو ما يُعرف بلون فيشنر . ضمن نطاقات مُحددة، يُمكن التحكم في اللون الظاهر عن طريق تردد الوميض. تتراوح ترددات التحفيز الفعّالة من 3  هرتز فما فوق، مع ترددات مثالية تتراوح بين 4 و6  هرتز تقريبًا. الألوان هي وهمٌ يتولد في ذهن المُشاهد وليست لونًا حقيقيًا. يُوضح جهاز بنهام العلوي هذا التأثير. ^{[ 4 ] [ 5 ] [ 6 ] [ 7 ]}

• مقياس سرعة التيار الكهربائي
• كتاب قلاب
• الحركة الترددية
• فيناكستوسكوب
• براكسينوسكوب
• أضواء ستروب
• موالف ستروب
• عداد دورات المحرك
• الثوماتوب
• زويتروب

• الوسائط المتعلقة بأجهزة الوميض الضوئي على ويكيميديا ​​كومنز
• تعريف كلمة "stroboscope " في قاموس ويكشنري
• كيف قاس الألمان أجزاء الثانية ميكانيكيًا - أذكى كل يوم 283
• عرض توضيحي لجهازَي فيناكستوسكوب وستروبوسكوب في مدرسة نورث كارولينا للعلوم والرياضيات