ابیراهی رنگی
محتویات
ابیراهی یا کجنمایی رنگی
چون شعاع نور از عدسی بگذرد،تنها شکسته نمی شود بلکه به رنگ های تشکیل دهنده اش نیز تجزیه می شود. این خاصیت بسیار نامطلوبی برای عدسی به شمار می رود.هر شعاع نور((سفید)) که از سمت چپ وارد عدسی میشود به رنگین کمان کوچکی از رنگ ها تجزیه می شود.اصطلاح((نور سفید)) به معنی نور معمولی است که از خورشید،ستارگان و غیره ساطع می شود.این نور در واقع ترکیبی از رنگ های رنگین کمان است که خوب به هم آمیخته اند.چون هریک از رنگ هایی که در این نور سفید وجود دارد به زاویه ای می شکند که اندکی با زاویه ی شکست رنگ های دیگر فرق دارد،عدسی این رنگ ها را از هم جدا می سازد.
در شکل زیر می توان دید که مولفه ی بنفش نور سفید از همه بیشتر و جزء سرخ رنگ نور سفید از همه کمتر می شکند.در نتیجه ی این تفاوت در شکست،مولفه های بنفش رنگ نور در نقطه ای نزدیک تر به عدسی مجتمع می شوند تا اجزا سرخ رنگ آن.
اشکالی که از این نقیصه ناشی می شود کاملا آشکار است:رابطه ی نقطه به نقطه دیگر برقرار نمی ماند.اشعه ای که از یک نقطه ی شیء ساطع می شود دیگر در یک نقطه از تصویر همگرایی نمی کند.رنگ های متفاوت نور اصلی به فواصل متفاوتی از عدسی همگرا می شود.
این نقیصه ی عدسی های ساده،که در نتیجه ی آن نور رنگ های مختلف در یک کانون جمع نمی شوند،کجنمایی رنگی نامیده می شود.
برای کاستن از آثار کجنمایی رنگی،امروزه عدسی ها را از دو جزء تشکیل دهنده می سازند که با بالسم کانادا به هم چسبانده شده به صورت یک واحد در آمده اند. یک جزء عدسی مرکب،عدسی ای همگرا است و دیگری عدسی ای واگرا.
نکته:عدسی همگرا در مرکز ضخیم تر است تا در پیرامون.کار این عدسی آن است که همگرایی شعاع های نور را سبب می شود،یعنی شعاع ها را به هم نزدیک تر می سازد.عدسی واگرا در مرکز نازکتر است تا در پیرامون.این عدسی موجب واگرایی اشعه نور می شود.
عدسی همگرا از شیشه کراون ساخته میشود که ماده ای است مناسب از این نظر که نور سفید را به میزان اندکی به رنگ های مختلف تجزیه میکند.
عدسی واگرا از شیشه فیلنت ساخته می شود که برای تجزیه نور بسیار بهتر از شکست آن است.این عدسی تجزیه ای را که توسط عدسی همگرا انجام شده خنثی میکند،اما شکستی را که به توسط عدسی اول ایجاد شده کاملا از میان نمی برد
در نتیجه نور می شکند ولی تجزیه نمی شود،بدین طریق کجنمایی رنگی حذف میگردد.
این عدسی مرکب به عدسی آکروماتیک یا غیر رنگی موسوم است و معمولا به جای عدسی های شیئی تلسکوپ به کار می روند.
در واقعا عدسی مرکب فقط نسبت به دو رنگ،مثلا سبز و سرخ یا آبی و بنفش،غیر رنگی است.انتخاب دو رنگی که برای کانونی کردن دقیق به کار میروند بسته به کاربردی است که در آینده تلسکوپ خواهد داشت.سبز و سرخ برای شیئی هایی مناسب است که بیشتر برای مقاصد بصری بکار میروند،چه حساسیت چشم انسان نسبت به رنگ های انتهای سرخ طیف از همه بیشتر است.شیئی تلسکوپی که عمدتا برای عکاسی به کار گرفته می شود،عدسی مرکبی است که رنگ های آبی و بنفش را در یک کانون متمرکز می کند،زیرا امولسیون های متداول عکاسی نسبت به انتهای آبی طیف حساس اند.
انواع ابیراهی رنگی
دو نوع کجنمایی رنگی طولی و عرضی وجود دارد.
کجنمایی رنگی طولی(محوری)، زمانی اتفاق می‌افتد که طول موج‌های مختلف نور در فاصله‌های مختلف نسبت به لنز، یعنی نقاط مختلف روی محور اپتیکی، متمرکز شده باشند. در نتیجه تصاویر قرمز و بنفش یک نقطه شی دور از محور، روی محور طولی از هم جدا می‌شوند.
کجنمایی رنگی عرضی، زمانی اتفاق می‌افتد که طول موج‌های مختلف نور در فاصله‌های مختلف روی صفحه کانونی متمرکز شده باشند. این دو نوع کجنمایی ویژگی‌های متفاوتی دارند و حتی همزمان هم می‌توانند اتفاق بیفتند.
ابیراهی رنگی از چه چیزی ناشی میشود؟
ضریب شکست همه محیطها با رنگ تغییر میکند. یک تک عدسی از یک شی نه تنها یک تصویر بلکه یک رشته تصویر ارائه میکند که هر کدام برای یک رنگ موجود در باریکه نور است. اثر منشورگونه عدسی که با نزدیک شدن به لبه‌ها افزایش می‌یابد چنان است که باعث پاشیدگی میشود و تمرکز نور بنفش را در نزدیکترین فاصله از عدسی قرار می‌دهد.
یک آزمایش برای مشاهده ابیراهی رنگی
یک عدسی ضخیم را بین منبع چشمه‌ای که نور چند فام تولید میکند و پرده قرار می‌دهیم. با دور و نزدیک کردن پرده به عدسی ، تصویر حقیقی چشمه روی پرده ایجاد میشود. رنگ این تصویر از سرخ _ نارنجی به آبی _ بنفش تغییر میکند و بهترین تصویر بین این دو حالت تشکیل میشود.
