ابیراهی رنگی: تفاوت بین نسخه‌ها

نسخهٔ ‏۲۴ اکتبر ۲۰۱۲، ساعت ۱۹:۰۷

در تلسکوپ های شکستی ،نور وارد عدسس ها شده و می شکند ،با توجه به اینکه نور های مختلف در فاصله عای متفاوتی کانونی می شوند اشکالی به وجود می آید که به آنها ابیراهی رنگی می گویند به این صورت که اگر در چشمی نگاه کنیم شاهد یک هاله آبی دور جسم خواهیم بود. برای رفع این مشکل ،عدسی ها از دو بخش ساخته می شوند که به چنین عدسی هایی عدسی آکروماتیک گفته می شود .عدسی های آکروماتیک را از یک جز همگرا و با جنسی که نور سفید را کم تجزیه کند و یک جز واگرا که جنس آن به گونه ایست که تجزیه آن بیشتر از شکستش باشد ،می سازند.در عدسی حاصل از ترکیب این دو جز نور سفید به وسیله عدسی همگرا به هنگام عبور از عدسی واگرا خنثی می شود ولی شکست نور در عدسی همگرا تقریبا حفظ می شود.(در واقع تجزیه نمی شود.)

در علم نورشناسی که با علامت اختصاری CA نیز نشان داده می‌شود، عبارت است از عدم انطباق رنگ‌های نور شکست یافته در محل همگرایی (تصویر)، که باعث ایجاد تصویر غیر واضح می‌گردد. این حالت بخاطر ضریب شکست متفاوت رنگ‌ها در عدسی ایجاد می‌شود. چون شعاع نور از عدسی بگذرد تنها شكسته نمی شود بلكه به رنگ های تشكیل دهنده اش نیز تجزیه میشود.این خاصیت بسیار نا مطلوبی برای عدسی به شمار می رود.هر شعاع نور سفید كه از سمت چپ وارد عدسی می شود به رنگین كمان كوچكی از رنگ ها تجزیه میشود.اصطلاح نور سفید به معنی نور معمولی است كه از خورشید ستارگان و غیره ساطع می شود.این نور در واقع تركیبی از رنگ های رنگین كمان است كه خوب هم به هم امیخته اند.چون هر یك از رنگ هایی كه در این نور سفید وجود دارد به زاویه ای می شكند كه اندكی با زاویه رنگ های دیگر فرق دارد عدسی این رنگ ها را از هم جدا می سازد.

انواع کج‌نمایی 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.

کاهش کج‌نمایی

در ابتدایی ترین زمان استفاده از لنز، کج‌نمایی رنگی با افزایش طول کانونی لنز تا جای ممکن، کاهش داده می‌شد. کج‌نمایی رنگی می‌تواند بوسیله یک لنز بی‌رنگ کننده[پانویس ۲] کاهش پیدا کند که در این لنز مواد با پراکندگی‌های متفاوت کنار هم جمع شده‌اند تا یک لنز مرکب را تشکیل بدهند. ساده‌ترین نوع آن یک لنز دوتایی بی‌رنگ کننده‌ است که کج‌نمایی رنگی را در یک پهنای طول موجی مشخص کاهش می‌دهد، اگر چه تصحیح فوق العاده‌ای ایجاد نمی‌کند. با ترکیب کردن بیش از دو لنز با ترکیبات متفاوت درجه تصحیح کج‌نمایی می‌تواند افزایش پیدا کند. انواع زیادی از شیشه تا به حال برای کاهش کج‌نمایی رنگی تولید شده‌ است. این شیشه‌ها پراکندگی بسیار کمی دارند و معمولا از جنس فلوریت هستند. تولید این لنزهای بی‌رنگ کننده، یک گام مهم در توسعه میکروسکوپ‌ها و تلسکوپ‌های اپتیکی بوده‌ است.

جایگزین لنزهای دوتایی بی‌رنگ کننده، استفاده از عناصر اپتیکی شکننده نور[پانویس ۳] است. این عناصر اپتیکی شکنندهٔ نور، دقیقا همان ویژگی‌های پراکندگی شیشه را دارد.

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.

منبع

• کتاب الفبای نجوم و اختر فیزیک/ جلد اول/محمد بهرام پور
• كتاب نجوم به زبان ساده/مایر دگانی
• سایت ویكی پدیا فارسی [fa.wikipedia.org/wiki/کج‌نمایی_رن ی]
• سابت هوپا[۱]
• سایت هفت اسمان[www.haftaseman.ir/webdb/article.asp?id=733]