تبلیغات
به وبلاگ آسیا،دانلود مقاله و عکس خوش آمدید. - مقاله ای درباره آیینه ها در علم فیزیک
قالب وبلاگ قالب وبلاگ

به وبلاگ آسیا،دانلود مقاله و عکس خوش آمدید.
 

به وبلاگ من خوش آمدید
 

انواع آینه :

آینه، وسیله‌ای است که به علت صافی و بازتاب بالایش، بر رویهٔ خود، تصویر اجسام را نشان می‌دهد. پرتوهای نور بازتابیده از رویهٔ یک آینه در نقطه‌ای به نام نقطه کانونی آینه به هم می‌رسد. بسته به دوری جسم تا آینه و نوع آینه، فاصله نقطه کانونی آینه از آن متفاوت است.

تاریخچه:

کهن‌ترین نشانه‌های آینه مربوط به ۶۰۰۰ پیش از میلاد است که در آناتولی (در ترکیه) یافت شده‌است. پس از آن در ۴۰۰۰ پ.م. می‌توان تمدن‌های میانرودان را نام برد. در مصر باستان کهن‌ترین نشانه از آینه به حدود ۳۰۰۰ پ.م. باز می‌گردد. آینه‌های صیقل‌شده در آمریکای جنوبی و مرکزی به ۲۰۰۰ پیش از میلاد باز می‌گردد. در چین آینه‌های برنجی به ۲۰۰۰ پیش از میلاد باز می‌گردد. آینه‌های روکش شده از فلز در صیدای لبنان در سدهٔ یکم پس از میلاد یافت شده‌است. آینه‌های شیشه‌ای با روکشی از ورقهٔ طلا در نوشته‌های پلینی مهتر در کتاب «تاریخ طبیعی (پلینی)» در سال ۷۷ پس از میلاد نوشته شده‌است.

در سدهٔ ۱۲ میلادی شیشه در فراوری آینه، به شکل گسترده به کار گرفته شد و نخستین آینه‌های شیشه‌ای که با ورقه‌هایی پوشیده از سرب به بازار عرضه می‌شدند بوجود آمدند. زمانی بعد ماهیت سمی بودن سرب آشکار گردید و به همین دلیل استفاده از مخلوط جیوه و قلع بجای سرب آغاز شد. این تغییر و دگرش‌ها باعث شدند که ونیز که در آن زمان محل تولید اینگونه آینه‌ها بود به یک قطب اقتصادی تبدیل شود. با وجود این، اختراع و فراوری آینه را نباید جزو نیازهای نخست و تنها در حد یک ابزار شخصی پنداشت، امروزه کاربردهای دانشی آینه‌ها بسیار بیشتر از کاربردهای نخستین و نمایی آنها هستند.

داشنمندان از مدتها پیش ویژگی‌های آینه‌های تخت و کوژ و کاو (محدب و مقعر) را می‌شناختند و حتا با بهره از آنها برای متمرکز کردن نور آفتاب وسایلی را برای به آتش کشیدن اجسام اختراع کرده بودند. حتا در این مورد افسانه‌ای وجود دارد که می‌گویند ارشمیدس دانشمند نامدار سدهٔ سوم پیش از میلاد بوسیله شبکه‌ای از اینگونه آینه‌ها، کشتیهای بادبانی مهاجمان رومی را به آتش می‌کشیده‌است، تا اینکه فرمانروای روم سرانجام در شب موفق به تسخیر شهر «سیراکوز» می‌گردد.

 

گونه‌ها:

آینه‌ها بر پایهٔ ساختار به گونه‌های زیر بخش می‌شوند:

 

1- آینه‌های تخت

2- آینه‌های شیشه‌ای

3- آینه‌های فلزی

4- آینه‌های لایه گذاری شده

5- آینه‌های کروی

6- آینهٔ کاو یا مقعر

7- آینهٔ کوژ یا محدب

8- آینه‌های شلجمی (در چراغ خودروها)

9- آینه‌های توان بالا (کاربرد در آزمایش و محاسبات)

10- آینه‌ها بر پایهٔ جنس به گونه‌های زیر بخش می‌شوند:

11- آینه‌های شیشه‌ای

12- آینه‌های فلزی

13- آینه‌های مایع

ساخت:

بسیاری از آینه‌ها با افزودن روکش بازتابنده به یک لایهٔ مناسب ساخته می‌شوند. در بیش‌تر آینه‌ها این لایه به شَوَند(دلیل) آسانی ساخت، سختی، و توانایی داشتن رویهٔ صاف، شیشه است. روکش بازتابنده بیش‌تر به رویهٔ پشت آینه افزوده می‌شود تا از فرسایش و آسیب‌های ناگهانی در پناه بماند.

این لایه شکل داده می‌شود، صیقل داده می‌شود و پاک می‌شود تا سپس روکش شود. آینه‌های شیشه‌ای بیش‌تر با نقره یا آلومنیوم به همراه مجموعه‌ای از دیگر روکش‌ها، روکش می‌شوند.

۱-قلع ۲-نقره ۳- کُنانَنده(فعال‌سازهای) شیمیایی ۴- مس + okhtak(؟) ۵- رنگ

قلع نخست افزوده می‌شود، چراکه نقره نمی‌تواند به شیشه بچسبد. کناننده‌ها باعث سختی قلع/نقره می‌شوند. مس برای ماندگاری و دیرپایی افزوده می‌شود. رنگ (بیش‌تر موارد سبز) در پشت آینه از خراش‌ها و آسیب‌های ناگهانی جلوگیری می‌کند.

 

در برخی کاربردها، به ویژه آن‌ها که هزینه اهمیت دارد و یا به دیرپایی بسیار نیازمندند، آینه‌ها از یک مادهٔ توپر مانند فلز صیقل‌زده، ساخته می‌شوند.

برای کاربردهای فنی مانند آینه‌های لیزری، روکش بازتابنده بیش‌تر به روش نشست مکنده به روی رویهٔ بیرونی لایه روکش می‌شود. این کار از بازتاب دوباره و از جذب نور در آینه جلوگیری می‌کند. آینه‌های فنی ارزان‌تر، از روکش نقره، آلومنیوم یا طلا بهره می‌برند (طلا بیش‌تر برای آینه‌های فروسرخ) و بازتاب‌های ۹۰-۹۵٪ را تا هنگامی که نو هستند، بدست می‌آورند. یک روکش محافظ ممکن است برای جلوگیری از اکسید شدن لایهٔ بازتابنده افزوده شود. کاربردهایی که به بازتاب بیش‌تر و یا ماندگاری بیش‌تر نیازمندند، از روکش ترابرقی بهره می‌برند، که می‌تواند بازتاب‌هایی به اندازهٔ ۹۹.۹۹۹٪ را در یک بازهٔ کوچک از طول‌موج‌ها بدست آورد.

انواع آینه های کروی:

آینه های مقعر یا همگرا:

آینه هایی که سبب همگرایی نور می شود و از پرتو های با زتابی تصویری حقیقی در جلوی آینه تشکیل می دهند که دارای تصویر حقیقی و کانون حقیقی و فاصله کانونی مثبت می باشند.

آینه های محدب یا واگرا:

آینه هایی که سبب واگرایی نور می شوند و از امتداد پرتوهای باز تابی تصویری در پشت آینه تشکیل می دهند این آینه ها دارای تصویر مجازی، کانون مجازی، فاصله کانونی منفی می باشند.

 

تعاریف بنیادی در تصویر گیری:

تصویر حقیقی : از تقاطع پرتو های بازتابش که همگرایند، در فضای جسم ابجاد می شود .

تصویر مجازی :از تقاطع امتدادهای پرتوهای بازتابش که واگرایند در فضای تصویر در پشت آینه ایجاد می شوند.

فضای جسم : فضای جلوی آینه یا سمت چپ آینه فضای جسم نام دارد که جسم و تصویر در این فضا حقیقی می باشند.

فضای تصویر : فضای پشت آینه یا سمت راست آینه فضای تصویر نام دارد که جسم و تصویر در این فضا مجازی می باشند.

کانون حقیقی : از تجمع و همگرا شدن پرتوهایی که موازی محور اصلی بر آینه می تابد و از بینهایت می آیند، در یک نقطه روی محور اصلی آینه در فضای جسم تشکیل می شود.

کانون مجازی : از تقاطع امتدادهای پرتو های واگرا شونده از سطح آینه که موازی محور اصلی آینه بر آن تابش کرده بودند، بر روی محور اصلی در پشت آینه در فضای تصویر ایجاد می شود .

میدان دید آینه ها : فضایی که آینه پوشش می دهد تا از تمام اجسام موجود در آن فضا تصویر دهد.

محور اصلی: محور نوری اشیاء نوری است. که از مرکز آنها می گذرد و محور تقارن آنها نیز هست و هر پرتوی تابش موازی آن یا خود و یا امتدادش از کانون آینه می گذرد.

محور فرعی : هر محور موازی محور اصلی که محور تقارن آینه نبوده و بر خارج ازرأس آن وارد می شود.

رأس آینه : نقطه ای که محور اصلی،آینه را در آن نقطه قطع می کند و آینه کروی فقط بر این نقطه در باز تابش ها همانند آینه تخت عمل می کند یعنی زاویه تابش و باز تابش برابر می شود.

فاصله کانونی : فاصله کانونی مربوط به کانونهای حقیقی مثبت که در سمت چپ آینه اند و فاصله کانونی مربوط به کانونهای مجازی منفی که در سمت راست آینه واقع هستنددر آینه های کروی اندازه فاصله کانونی نصف شعاع کره ای است که آینه قسمتی از آن کره است.

نحوه ساخت آینه های کره ای :

اگریک تکه شیشه ای را داشته باشیم که آن را صیقلی دهیم و یک طرف آنرا بصورت یک دیو پتر کروی (سطح کروی) در آوریم که جدا کننده دو محیط با ضرایب شکست مختلف از هم هستندآینه کروی بوجود می آید اگر تراش شیشه طوری باشد که بتوان قسمت قعودی آنرا نقره اندود نماییم آینه مقعر ساخته می شود. بنابراین آینه های کروی قطاعی از کراتی است که به مرکزیت آینه شکل می گیرند.

اگر یک دیو پتر شیشه ای داشته باشیم با اندود کردن قسمت داخلی دیو پتر آینه محدب و با اندودسازی قسمت خارجی آن آینه مقعررا می سازیم.

نحوه تصویر گیری از آینه های کروی :

برای تشکیل تصویر در آینه های کروی ردیابی کلیه پرتو ها لازم نیست و پرتو های خاصی را ردیابی می کنیم تا تصویر را تشکیل دهیم;قواعد تابش و باز تابش و سایر مشخصات برخی پرتو های ویژه عبارتند از:

آینه جهت کلی نور تابش را تغییر می دهد و معمولا جسم در سمت چپ آینه قرار می گیرد.

پرتو های نور موازی با محور اصلی (محور اپتیکی یا محور نوری)، پس از باز تابش خود یا امتدادش به ترتیب از کانون آینه مقعر یا محدب می گذرد که به فاصلهf از رأس آینه قرار دارد.

پرتو های تابشی که خود یا امتدادش از کانون آینه می گذرد بعد از برخورد با سطح آن موازی با محور اصلی سیستم باز می تابند.

پرتوی نوری که از رأس آینه باز تابش می یابد، زاویه ای با محور اپتیکی می سازد که برابر با زاویه پرتوی فرودی نسبت به محور نوری است.

پرتوی نوری که از مرکز انحنای آینه عبور می کند، روی خودش باز می تابد.

پرتوهای ویژه اخیر جهت شکل دهی و یافتن تصویر جسم نورانی مقابل آینه کافی است و ردیابی پرتوی به توسط این پرتو های خاص و مشخص صورت می پذیرد.

مشخصات تصویر در آینه های کروی:

آینه مقعر دارای تصویری حقیقی و معکوس در جلوی آینه می باشد که بزرگی و کوچکی آن به فاصله جسم ازآینه بستگی دارد. در صورتی که آینه محدب تصویری مجازی و مستقیم در پشت آینه دارد که همواره تصویری کوچکتر از جسم ارائه می دهد. آینه های مقعر محدودترین میدان دید را دارند در صورتیکه آینه های محدب بیشترین میدان دید را دارا هستند و برای همین در اتوبوس ها و سایر وسائل نقلیه از این آینه ها استفاده می شود.

علائم بکار رونده در آینه ها:

رابطه بین فاصله کانونی و تصویر و جسم از آینه بصورت (f=1/(1/p+1/q می باشدکه در آن p فاصله جسم از آینه و q فاصله تصویر از آینه و f فاصله کانونی است و مقدارش نصف شعاع دایره شامل آینه است، یعنی اگر شعاع دایره Rباشد،(f=R/2) می شود.

 

.: Weblog Themes By Pichak :.


تمامی حقوق این وبلاگ محفوظ است | طراحی : پیچک
قالب وبلاگقالب وبلاگ