عدسة كبيرة بيديك. نصنع عدسة. الطريقة: من النظارات القديمة.

تعليمات

لبناء عدسة فرينلأنت بحاجة إلى فهم كبير للبصريات. لذلك ، على عكس العدسات التقليدية، فريسنل لا يتكون من زجاج صلب ، ولكن من حلقات متحدة المركز ذات شكل موشور خاص في المقطع العرضي. قم بإجراء الحسابات وتحديد حدود المناطق فرينل. يتم تحديدها من خلال تقاطع مقدمة الموجة للموجة الأصلية مع سلسلة من جبهات الموجة التي تم إزاحتها بالنسبة لبعضها البعض بواسطة l / 2 من "الموجة المسقطة".

قم بعمل حلقات واضحة لتغطية المناطق الغريبة فرينل. يجب أن يتوافق سمكها مع تحول الطور الإضافي l / 2. للراحة ، استخدم الرسم.

لتحقيق أكبر تأثير ، قم بتغطية نهايات كل منشور بطبقة ، مثل الألومنيوم. قم بتوضيح الهيكل عن طريق التحقق من موضع المنشور بالمعادلة.

هناك نوعان من العدسات فرينل- خاتم وحزام. على عكس العدسات الحلقية ، التي توجه تدفق الضوء في اتجاه محدد بدقة ، فإن عدسات الخصر تنشر الضوء من المصدر في جميع الاتجاهات. في العدسة فرينلتتنوع التطبيقات بشكل كبير: من الإشارات البحرية وعدسات التصوير الفوتوغرافي إلى فيلم خاص يتم وضعه على النافذة الخلفية للسيارة لتقليل المنطقة الميتة خلف السيارة عند استخدام مرآة الرؤية الخلفية.

بالتزامن مع إنشاء العدسة ، تم استخدام O.Zh. طورت Fresnel أكثر التقنيات تعقيدًا لتصنيعها. باختصار ، نحن نتحدث عن تصنيع عدسة تتكون من مجموعة من عدة موشورات على شكل حلقات رفيعة. في الظروف الحديثة ، لا يمكن هذا الإنتاج إلا من خلال استخدام المعالجة الحديثة عالية الدقة ، والرش بالفراغ ، ومعدات التحكم والقياس.

في صناعة العدسات فرينلتستخدم تقنية HOTLENS التصوير المجسم ، الذي يركز الأشعة تحت الحمراء بشكل أكثر دقة ويقلل من حدوث الضوء المرئي على سبيل المثال. تتيح هذه العدسات إمكانية إنشاء منطقة كشف أكثر دقة في الفضاء. في مجموعة من المعدات التكنولوجية لإنتاج العدسات فرينلتشتمل على مخارط دقيقة ، يتم فيها تنفيذ البطانة والتقريب الأولي لقطع العمل. تتم معالجة الأسطح الخارجية والداخلية للعدسات في المخارط الكروية.

أهم خطوة هي طحن سطح العدسة. يتم تنفيذه على آلات التلميع. تزيل عملية التلميع الخشونة في نفس الوقت وتحسن نظافة الأسطح الكروية للعدسات. في الماكينات الخاصة ، يتم صقل حواف العدسات ، ويتم استخدام قواطع الماس الخاصة لمعالجة الأسطح المقعرة والمحدبة للعدسات. بالإضافة إلى ذلك ، يتم تصنيع جميع المعدات التكنولوجية اللازمة في هذه المؤسسات.

العدسة عبارة عن جهاز شفاف ، مصنوع أساسًا من زجاج خاص ، مصمم لتكبير الصورة. العدسة هي الجزء الرئيسي من أي نظام بصري. يعتمد مبدأ عملها على انكسار أشعة الضوء. صنع الزجاج عدسةمن الصعب جدًا القيام بذلك بطريقة مؤقتة ، خاصة وأنك لا تستطيع الاستغناء عن المعدات اللازمة في هذا الشأن. ولكن ، بناءً على تأثير انكسار الضوء ، يمكنك القيام بذلك عدسةعلى أساس سائل.

سوف تحتاج

• زجاجة بلاستيكية ، بلاستيسين ، جلسرين أو ماء ، حقنة بإبرة ، كيس بلاستيكي.

تعليمات

خذ زجاجة بلاستيكية سعة لتر ونصف. قم بقطع دائرتين متطابقتين محدبتين من أعلى هذه الزجاجة (للراحة ، قم أولاً بقطع دائرة واحدة ، ثم قص الدائرة الثانية وفقًا لقطرها).

ثم خذ البلاستيسين العادي أو بعض المواد اللاصقة الأخرى. ألصق كلا نصفي العدسة بهذا البلاستيسين بحيث يكون محدبًا على كلا الجانبين.

بعد ذلك ، في مكانين ، قم بعمل ثقوب بين نصفي العدسة. صب السائل في إحدى هذه الثقوب باستخدام حقنة (يمكنك ملء الماء العادي ، لكن من الأفضل استخدام سائل بمؤشر انكسار عالٍ ، جرب الملء عدسةالجلسرين ، سيكون التأثير أفضل) ، املأه حتى أسنانه ويجب ألا يكون هناك فقاعات هواء فيه. الثقب الثاني هو أن يهرب الهواء حتى لا يتراكم أي ضغط. بعد ملء العدسة بالسائل ، قم بتغطية الفتحات.

في الظروف القاسية ، على سبيل المثال ، التواجد في التايغا في الشتاء ، بدون مباريات ، يمكنك القيام بذلك عدسةلإشعال النار. للقيام بذلك ، خذ كيسًا بلاستيكيًا عاديًا واملأه بالماء. شكلي الكيس على شكل كرة واتركي الماء يتجمد. بعد التجميد ، قم بتمزيق العبوة واحصل على عدسة. يمكن أيضًا قطع العدسة من الجليد المتجمد.

الإضاءة الجيدة في السيارة هي أهم معايير الأمان. التقنيات الحديثةتتطور بسرعة مركبة فضائية والحلول المستخدمة منذ 5 سنوات تبدو بالفعل قديمة بشكل ميؤوس منه. ليس من المربح لشركات صناعة السيارات تحديث المنتجات القديمة ، لكن مطوري الطرف الثالث يدعمون هذا الموضوع بنشاط. لتحسين التصميم وتدفق الإضاءة ، يُقترح التثبيت عدسةفي التصميم العاكس للمصباح الأمامي.

سوف تحتاج

• - العدسات؛
• - مجفف صناعي
• - مجموعة مفك البراغي؛
• - قفازات
• - بلاستيك وحديد لحام

تعليمات

أولا قم بإزالة وتفكيك تماما فاروعلى سيارتك. عند إزالة المصابيح الأمامية ، اتبع تعليمات الإصلاح. لتفكيك المصباح الأمامي ، قم بتسخينه بغمس صناعي.

تعد عدسة فرينل هي الأولى تقريبًا ، وفقًا للتسلسل الزمني التاريخي ، وهي جهاز يعتمد على مبدأ حيود الضوء. على الرغم من وصف هذا الاختراع ، إلا أنه لم يفقد أهميته اليوم ووجد تطبيقًا في العديد من المجالات.

ما هي عدسة فرينل

عدسة فرينل هي عدسة مركبة معقدة. على عكس العدسات العادية ، فهي لا تتكون من قطعة واحدة من الزجاج المصقول بسطح كروي ، ولكن من حلقات فردية متحدة المركز. إنها متجاورة بإحكام مع بعضها البعض ولها سمك صغير. في المقطع العرضي ، فهي مناشير لملف تعريف خاص. حصل هذا النوع من العدسات على اسمه من اسم الفيزيائي الفرنسي Augustin Fresnel ، الذي اقترحه ، والذي عمل في مجال البصريات الفيزيائية.

نظرًا لتصميمها الفريد ، فإن طراز العدسة هذا خفيف الوزن ونحيف. تم بناء المقاطع العرضية لحلقاتها بطريقة تجعل انحرافها الكروي صغيرًا للغاية ، ونتيجة لذلك تخرج الأشعة التي تنكسر بواسطتها كحزمة موازية واحدة. يتراوح قطر عدسة فرينل من بضعة سنتيمترات إلى عدة أمتار.

تنقسم عدسات فرينل عادة إلى حلقي وخصر. الأول يوجه شعاعًا من الضوء في أي اتجاه محدد مسبقًا. يرسل الأخير الضوء من مصدر في جميع الاتجاهات في طائرة واحدة.

تطبيق عدسة فرينل

حتى الآن ، وجدت عدسة فرينل تطبيقًا واسعًا في العديد من المجالات.

على سبيل المثال ، يتم استخدامها في المنارات الكبيرة وتلفزيونات الإسقاط وأضواء الملاحة وإشارات المرور بعدسات السكك الحديدية وأضواء السمافور. ونظرًا لوزنها الخفيف ، تُستخدم عدسة فرينل أيضًا في أجهزة الإضاءة التي تحتاج إلى تحريك أثناء التشغيل.

وعند وضعه على النافذة الخلفية للسيارة على شكل غشاء رقيق ، فإنه يقلل بشكل كبير من المنطقة "الميتة" خلف السيارة ، والتي يتم ملاحظتها في مرآة الرؤية الخلفية.

استنادًا إلى عدسة Fresnel ، تم إنشاء عدسة مكبرة خفيفة الوزن مسطحة للغاية. من مساعدتها أن يلجأ الأشخاص ضعاف البصر عند قراءة النصوص المكتوبة بحروف صغيرة.

بالإضافة إلى ذلك ، تُستخدم هذه العدسات في مستشعرات الحركة بالأشعة تحت الحمراء وهوائيات العدسات.

هناك مجالان واعدان يمكن استخدام عدسة فرينل فيهما. يُفترض أن استخدامه ممكن في بناء تلسكوبات فضائية بأقطار عملاقة.

من المحتمل أيضًا أن يتم استخدامه كمكثف للطاقة الشمسية للألواح الشمسية.

مصادر:

• فقط عن العلم

كيف تصنع عدسة؟

إذا لم يكن لديك عدسة في الوقت المناسب ، فلا تنزعج ، حيث يمكنك صنعها بنفسك بسرعة كبيرة. للقيام بذلك ، تحتاج إلى دراسة التوصيات حول كيفية صنع العدسة بيديك.

عدسات زجاجة بلاستيكية

في هذه الحالة ، دعونا نحاول صنع عدسة ثنائية الوجه. أثناء العمل سوف تحتاج:

• ورق؛
• زجاجة بلاستيكية (يفضل أن تكون شفافة) ؛
• مقص؛
• البلاستيسين / الطين
• نبيبات.
• ماء.

تصنيع

أيضًا ، بدلاً من الأنابيب ، يمكنك استخدام حقنة عادية واستخدامها لملء العدسة بالماء. في هذه الحالة ، أدخل إبرة المحقنة على جانب واحد واملأ العدسة تدريجيًا بالماء ، وقم بعمل ثقب هوائي على الجانب الآخر.

عدسة الجليد

إذا كنت في منطقة باردة وليس لديك زجاجات أو لوازم في متناول اليد ، فيمكنك القيام ببعض الأمور البسيطة عدسة بصريةبمساعدة الجليد. للقيام بذلك ، املأ الكيس بالماء وضعه في مكان بارد (يفضل وضعه في الفريزر). عندما تصلب ، امنح العدسة شكلًا مفلطحًا. بعد أن يتحول الماء الموجود في الكيس إلى ثلج ، يمكن استخدام العدسة.

تعد عدسات النظارة مادة جيدة للحصول على تلسكوب عالي الجودة. قبل شراء تلسكوب جيد ، يمكنك صنعه بنفسك بوسائل غير مكلفة وبأسعار معقولة. إذا كنت ترغب أنت أو طفلك في الانشغال بملاحظات فلكية ، فإن بناء تلسكوب محلي الصنع سيساعد في دراسة كل من نظرية الأجهزة البصرية وممارسة الملاحظات.

على الرغم من حقيقة أن التلسكوب المنكسر المبني من النظارات لن يظهر لك الكثير في السماء ، إلا أن الخبرة والمعرفة المكتسبة لا تقدر بثمن. بعد ذلك ، إذا كنت مهتمًا ببناء التلسكوب ، فيمكنك بناء تلسكوب عاكس أكثر تقدمًا ، مثل أنظمة نيوتن (انظر الأقسام الأخرى من موقعنا).

هناك ثلاثة أنواع من التلسكوبات البصرية: المنكسرات (نظام العدسات كهدف) ، والعاكسات (العدسة هي مرآة) ، والانعكاسي الانكساري (عدسة المرآة). جميع التلسكوبات الحديثة هي عاكسة ، ميزتها غياب الزيغ اللوني وممكن مقاسات كبيرةالعدسة ، لأنه كلما زاد قطر العدسة (فتحة العدسة) ، زادت دقتها ، وكلما تم جمع المزيد من الضوء ، وبالتالي كلما كانت الأجسام الفلكية الأضعف مرئية من خلال التلسكوب ، كلما زاد تباينها ، ويمكن أن تكون التكبيرات الأكبر مُطبَّق.

يتم استخدام الكاسر عند الحاجة إلى دقة عالية وتباين أو في التلسكوبات الصغيرة. والآن حول أبسط منكسر ، مع تكبير يصل إلى 50 مرة ، حيث يمكنك أن ترى: أكبر الفوهات والجبال على القمر ، زحل بحلقاته (مثل كرة بحلقة ، وليس "زلابية"!) ، الأقمار الصناعية الساطعة وقرص المشتري ، بعض النجوم غير المرئية بالعين المجردة.

يتكون أي تلسكوب من عدسة وعينية ، تقوم العدسة ببناء صورة مكبرة للكائن الذي يتم عرضه ، ثم من خلال العدسة. المسافة بين الهدف والعدسة تساوي مجموع أطوالهما البؤرية (F) ، وتضخيم التلسكوب هو Fob./Fok. في حالتي ، تبلغ حوالي 1000/23 = 43 مرة ، أي 1.72D بفتحة 25 مم.

1 - عينية 2 - الأنبوب الرئيسي 3 - أنبوب التركيز ؛ 4 - الحجاب الحاجز 5 - شريط لاصق يربط العدسة بالأنبوب الثالث ، ويمكن إزالته بسهولة ، على سبيل المثال ، لاستبدال الحجاب الحاجز ؛ 6 - العدسة.

كعدسة ، دعنا نأخذ عدسة فارغة للنظارات (يمكنك شرائها من أي "بصريات") بقوة 1 ديوبتر ، والتي تتوافق مع طول بؤري 1 متر. العدسة - استخدمت نفس اللصق المطلي اللوني كما في مجهر ، أعتقد أنه لمثل هذا الجهاز البسيط - هذا هو خيار جيد. كحالة ، استخدمت ثلاثة أنابيب مصنوعة من الورق السميك ، الأول بطول حوالي متر ، والثاني حوالي 20 سم ، ويتم إدخال الأنبوب القصير في الأنبوب الطويل.

العدسة - العدسة متصلة بالأنبوب الثالث مع الجانب المحدب للخارج ، يتم تثبيت قرص خلفه مباشرة - غشاء مع فتحة في المركز بقطر 25-30 مم - وهذا ضروري ، لأن عدسة واحدة ، وحتى الغضروف المفصلي ، هو عدسة سيئة للغاية وللحصول على جودة مقبولة ، عليك التضحية بقطرها. العدسة في الأنبوب الأول. يتم التركيز عن طريق تغيير المسافة بين العدسة والعدسة ، ودفع الأنبوب الثاني أو سحبه ، ومن الملائم التركيز على القمر. يجب أن يكون الهدف والعدسة متوازيتين مع بعضهما البعض ويجب أن تكون مراكزهما على نفس الخط بدقة ، ويمكن أخذ قطر الأنبوب ، على سبيل المثال ، أكبر بمقدار 10 مم من قطر فتحة الحجاب الحاجز. بشكل عام ، في تصنيع العلبة ، لكل فرد الحرية في فعل ما يشاء.

بعض الملاحظات:
- لا تقم بتركيب عدسة أخرى بعد العدسة الأولى في العدسة ، كما هو موصى به في بعض المواقع - فهذا سيؤدي فقط إلى فقدان الضوء وتدهور الجودة ؛
- أيضًا لا تقم بتثبيت الحجاب الحاجز في عمق الأنبوب - هذا ليس ضروريًا ؛
- يجدر تجربة قطر فتحة الفتحة واختيار الأنسب ؛
- يمكنك أيضًا أن تأخذ عدسة عند 0.5 ديوبتر ( البعد البؤري 2 م) - سيؤدي ذلك إلى زيادة الفتحة وزيادة التكبير ، لكن طول الأنبوب سيصبح مترين ، وهو ما قد يكون غير مريح.
العدسة الواحدة مناسبة للعدسة ذات البعد البؤري F = 0.5-1 م (1-2 ديوبتر). الحصول عليها سهل. يتم بيعها في متجر أخصائي البصريات الذي يبيع عدسات النظارات. تحتوي هذه العدسة على مجموعة كاملة من الانحرافات: الزيغ اللوني ، الزيغ الكروي. يمكنك تقليل تأثيرها من خلال تطبيق فتحة العدسة ، أي تقليل المدخل إلى 20 مم. ما هي أسهل طريقة للقيام بذلك؟ قطع حلقة من الورق المقوى يساوي قطر الأنبوب وقطع نفس المدخل (20 مم) من الداخل ، ثم ضعه أمام العدسة بالقرب من العدسة تقريبًا.

من الممكن أيضًا تجميع عدسة من عدستين ، حيث سيتم تصحيح الانحراف اللوني الناتج عن تشتت الضوء جزئيًا. للقضاء عليه ، خذ عدستين أشكال مختلفةوالمواد - الجماعية والتشتت - مع معاملات تشتت مختلفة. خيار سهل: شراء 2 عدسات النظاراتالبولي والزجاج. في عدسة زجاجيةسيكون معامل التشتت 58-59 ، وفي البولي - 32-42. النسبة تقريبًا 2: 3 ، ثم نأخذ الأطوال البؤرية للعدسات بنفس النسبة ، دعنا نقول +3 و -2 ديوبتر. بإضافة هذه القيم ، نحصل على عدسة ذات طول بؤري +1 ديوبتر. نحن نطوي العدسات عن كثب ؛ يجب أن تكون المجموعة الأولى للعدسة. إذا كانت العدسة واحدة ، فيجب أن يكون الجانب المحدب تجاه الكائن.

كيف تصنع تلسكوب بدون عدسة ؟! العدسة هي الجزء الثاني المهم في التلسكوب ، وبدونها لن نكون في أي مكان. وهي مصنوعة من عدسة مكبرة بمسافة بؤرية 4 سم ، وعلى الرغم من أنه من الأفضل استخدام عدستين بلانو محدب للعدسة (عينية رامسدن) ، مع ضبطهما على مسافة 0.7f. الخيار المثالي هو الحصول على عينية من الأجهزة الجاهزة (مجهر ، مناظير). كيف تحدد حجم تكبير التلسكوب؟ قسّم الطول البؤري للعدسة (على سبيل المثال ، F = 100 سم) على البعد البؤري للعدسة (على سبيل المثال ، f = 5 سم) ، تحصل على 20 ضعف تكبير التلسكوب.

ثم نحتاج إلى أنبوبين. ندخل العدسة في واحدة ، العدسة في الأخرى ؛ ثم أدخل الأنبوب الأول في الثاني. ما هي الأنابيب التي يجب استخدامها؟ يمكنك صنعها بنفسك. خذ ورقة رسم أو ورق حائط ، ولكن دائمًا ورقة كثيفة. لف الأنبوب حول قطر العدسة. ثم قم بطي ورقة أخرى من الورق السميك ، ثم ضع العدسة العينية (!) بإحكام. ثم أدخل هذه الأنابيب بإحكام أحدهما في الآخر. إذا ظهرت فجوة ، فلف الأنبوب الداخلي بعدة طبقات من الورق حتى تختفي الفجوة.

هنا التلسكوب الخاص بك جاهز. وكيف تصنع تلسكوب للرصد الفلكي؟ يمكنك ببساطة تشويه الجزء الداخلي من كل أنبوب. نظرًا لأننا نصنع تلسكوبًا لأول مرة ، فسوف نتخذ طريقة بسيطة للتبييض. فقط قم بطلاء الجزء الداخلي من الأنابيب بالطلاء الأسود.سيكون تأثير أول تلسكوب عصامي مذهلًا. فاجئ أحبائك بمهاراتك في التصميم!
غالبًا لا يتطابق المركز الهندسي للعدسة مع المركز البصري ، لذلك إذا كان من الممكن شحذ العدسة من السيد ، فلا تهملها. ولكن على أي حال ، فإن الفراغ غير المكتمل لعدسة النظارات مناسب أيضًا. قطر العدسة - العدسة ذو اهمية قصوىلأن التلسكوب لدينا لا. لان عدسات النظارات معرضة بشكل كبير لأشكال مختلفة ، خاصة حواف العدسة ، ثم سنقوم بغشاء العدسة بفتحة قطرها حوالي 30 مم. ولكن لمراقبة الأجسام المختلفة في السماء ، يتم تحديد قطر الفتحة بشكل تجريبي ويمكن أن يتراوح من 10 ملم إلى 30 ملم.

الشيء التالي الذي يجب مراعاته هو العمليات إنتاج العدسات اللاصقة . في العالم الحديث، هناك ثلاث طرق رئيسية لتصنيع هذه الأجهزة البسيطة.

أقدم طريقة مستخدمة حاليًا هي التشكيل بالطرد المركزي. يتم حقن بوليمر سائل في قالب يدور بسرعة عالية ، حيث يتعرض على الفور للأشعة فوق البنفسجية ودرجة حرارة عالية ، مما يؤدي إلى تصلب سريع إلى حد ما للمادة.
بعد ذلك ، يتم إزالة العدسات اللاصقة المعدة من القالب ، وتعريضها للتشبع بالماء ، وتسمى هذه المرحلة أيضًا بالترطيب. بعد أن يتم صقلها وتلوينها بعناية ، فإنها تخضع للتنظيف الكيميائي.

هناك أيضا مثل هذه الطريقة تصنيع العدسات، مثل الدوران - يتم استخدامه في تصنيع العدسات اللاصقة اللينة والصلبة ، وغالبًا ما تسمى العدسات اللاصقة الصلبة. للقيام بذلك ، استخدم الفراغات من مادة مبلمرة مسبقًا ، وبعد ذلك تتم معالجتها على مخرطة. ثم يتم صقل هذه العدسات بعناية ، وتشبعها بالماء ، وتنظيفها كيميائيًا من جميع الشوائب ، وتلوينها. المرحلة الأخيرة من العملية هي التعقيم ، حيث يتم تسخين العدسة إلى 121 درجة -124 درجة مئوية. بعد ذلك ، يجب تعبئة العدسات اللاصقة وتوسيمها.

طريقة شائعة أخرى إنتاج العدسات اللاصقة- انها الصب. إنها تستغرق وقتًا أقل من الطرق المذكورة أعلاه. كل ما هو مطلوب هو مصفوفة شكل معدنية ، وتجدر الإشارة إلى أنه لكل نوع من أنواع العدسات ، مع معلمات معينة ، يكون فرديًا. يتم صب الآلاف من النسخ البلاستيكية على هذه المصفوفة. يتم ملء الجزء السفلي من كل قالب ببوليمر سائل ، يتم إدخاله من الأعلى الجزء العلويأشكال ، تعمل كنوع من الصحافة. في الفجوة بين نصفي النموذج ، يتم الحصول على العدسة الخاصة بنا. علاوة على ذلك تتعرض العدسات اللاصقة للتشبع بالماء ، وبعد ذلك يتم تلميعها وتنظيفها وتظليلها وتعقيمها وتعبئتها كما هو الحال في جميع الحالات المذكورة سابقاً.

وتجدر الإشارة إلى أن هناك أيضًا تقنيات تصنيع مدمجة تستخدم غالبًا في إنتاج العدسات. المثال الأكثر شيوعًا للطريقة المدمجة هو Reverse Process III. يعتمد جوهرها على حقيقة أن الجزء الخلفي من العدسة يتشكل عن طريق الدوران ، ويتم الحصول على الجزء الأمامي من خلال قولبة الطرد المركزي.

هناك العديد من هذه التقنيات. يركز كل مصنع على الفعالية من حيث التكلفة والسرعة وسهولة التصنيع ، وله الحق في اختيار أي من التقنيات المدرجة ، وتقديم التفاصيل الدقيقة والرغبات الخاصة به ، وابتكار طرق جديدة وجديدة. التقدم لا يزال قائما ، يمكننا أن نكون على يقين تام أنه في المستقبل القريب ، سيصل إنتاج العدسات اللاصقة إلى مستوى جديد ، مما يجعل بصرنا مثاليًا ، ونبدو طبيعيًا وجميلًا ، ونكون أكثر نجاحًا وثقة بالنفس.