فهم هندسة العدسات البصرية

عندما يتحدث مصممو البصريات عن العدسات البصرية، فإنهم يشيرون إلى عدسة واحدة أو مجموعة من العناصر العدسية (الشكل 1). أمثلة على العدسات الأحادية تشمل العدسات المسطحة-المحدبة (PCX)، العدسات المحدبة المزدوجة (DCX)، العدسات اللاكروية، وما إلى ذلك. أمثلة على المكونات المركبة تتضمن العدسات التصويرية المركزية، أهداف تصحيح اللانهاية، م延شئات الحزم، وما إلى ذلك. يتكون كل تركيب من سلسلة من العناصر العدسية، كل منها له هندسة عدسة معينة تتحكم في الضوء بطريقتها الخاصة.

الشكل 1: العدسة المسطحة-المحدبة (العنصر الواحد على اليسار) والعدسة التصويرية المركزية (مزيج من العناصر على اليمين)

قانون انكسار سنيل

قبل الغوص في كل نوع من هندسة العدسات، فكر في كيفية قيام العدسات البصرية بثني الضوء باستخدام خصائص الانكسار. الانكسار هو الطريقة التي يحيد بها الضوء بمقدار معين عندما يدخل أو يغادر وسطًا ما. الانحراف هو دالة لمؤشر انكسار الوسط وزاوية الضوء بالنسبة إلى العمود السطحي. هذه الخاصية تخضع لقانون انكسار سنل (المعادلة 1)، حيث يكون n1 هو مؤشر انكسار الوسط الحادث، θ1 هي زاوية الضوء الحادث، n2 هو مؤشر الوسط المنكسر، وθ2 هي زاوية الضوء المنكسر. يصف قانون سنل العلاقة بين زاوية الحادث وزاوية الانتقال للضوء أثناء مروره عبر مجموعة متنوعة من الوسائط (الشكل 2).

قانون انكسار سنيل

قبل الغوص في كل نوع من هندسة العدسات، فكر في كيفية قيام العدسات البصرية بثني الضوء باستخدام خصائص الانكسار. الانكسار هو الطريقة التي يحيد بها الضوء بمقدار معين عندما يدخل أو يغادر وسطًا ما. الانحراف هو دالة لمؤشر انكسار الوسط وزاوية الضوء بالنسبة إلى العمود السطحي. هذه الخاصية تخضع لقانون انكسار سنل (المعادلة 1)، حيث يكون n1 هو مؤشر انكسار الوسط الحادث، θ1 هي زاوية الضوء الحادث، n2 هو مؤشر الوسط المنكسر، وθ2 هي زاوية الضوء المنكسر. يصف قانون سنل العلاقة بين زاوية الحادث وزاوية الانتقال للضوء أثناء مروره عبر مجموعة متنوعة من الوسائط (الشكل 2).

الشكل 2: قانون انكسار سنل