تارخچه ذره بین ، کاربردها و نحوه ساخت

ذره بین ابزاری است که از آن برای دیدن اشیای ریز استفاده می‌شود. بخش اصلی ذره‌بین از یک عدسی همگرا درست‌ شده‌ است که عمل بزرگ‌نمایی را انجام می‌دهد. اسمونی در این بخش به معرفی ذره بین و تاریخچه ذره بین می پردازد.

تاریخچه ذره بین

ابن هیثم مخترع ذره بین

ابن هیثم از دانشمندان سرشناس ایرانی، اولین دانشمند فیزیک نور در جهان است، که در زمینه شناخت نور و قانون‌های شکست و بازتاب آن نقش مهمی ایفا کرده‌است. ابن هیثم پدر علم فیزیک نور و آغاز کننده تحولاتی که بعدها به ساخت دوربین عکاسی ، دوربین سینما و ساخت پرژکتور پخش فیلم شد، تلاش زیادی در شناخت فیزیک نور انجام داد. او رساله‌ای درباره نور نوشت و ذره‌بین را ساخت. به نسبت زاویه تابش و زاویه انکسار پی برد و اصول تاریکخانه را شرح داد و در مورد قسمت‌های مختلف چشم بحث کرد. رسالهء نور ابن هیثم نفوذ زیادی در اروپا گذاشت.

معرفی ذره بین

ذره بین جزو دستگاههای نوری است، که برای مشاهده اشیا به نحو مطلوب بکار می‌رود. برای رویت اجسام آنها را به چشم نزدیک می‌کنند اما در چشم این نزدیک سازی تا حداقل رویت برای چشم مقدور است. اگر به حداقل رویت برسیم باز هم جسم را به خوبی ببینیم از ذره بین استفاده می‌کنیم. پس ذره بین از جسم کوچک یک تصویر بزرگی ایجاد می‌کند و چشم به جای رویت خود جسم آن را از طریق تصویرش رویت می کنید. برای این منظور جسم را در فاصله کانونی ذره بین قرار می‌دهند تا تصویر مجازی بزرگی داشته باشند. بعضی از دستگاههای نوری مثل ذره بین و عینک فقط از یک عدسی و برخی دیگر مانند دوربین فیلمبرداری از عدسیهای متعدد تشکیل یافته‌اند. کار ذره بین درشت نمایی اجسام است.

توان ذره بین

در یک دستگاه نوری نسبت قطر ظاهری تصویر نهایی به طول شی را توان دستگاه می‌نامند، که قطر ظاهری بر حسب رادیان و طول شی بر حسب متر و توان بر حسب دیوپتر مطرح می‌شود.

فروغ ذره بین

احتمالا ذره بین تمام نور داخل شده را عبور ندهد و به دلایلی جذب و ... نور را تلف کند. برای همین یک ضریب شفافیت برای اسباب نوری تعریف می‌کنیم. ضریب شفافیت را فروغ ذره بین نیز می‌گویند.

درشت نمایی ذره بین

درشت نمایی ذره بین عبارت است از نسبت قطر ظاهری تصویر به قطر ظاهری شی واقع در نزدیکترین فاصله دید (بدون ذره بین). اما اگر مسیر پرتوها را رسم کنیم با استفاده از قواعد هندسی به راحتی می‌توانیم رابطه درشت نمایی را ساده تر کرده و بر حسب فاصله کانونی بیان کنیم. بنابر این اگر فاصله کانونی را با f و درشت نمایی را با G نشان دهیم، در این صورت درشت نمایی به صورت زیر خواهد بود.

G=1+25/f

بهترین محل قرار دادن جسم نسبت به ذره بین فاصله کانونی است، چون پرتوهای نوری موازی از ذره بین خارج می‌شود و چشم آنها را در حداکثر رویت خود می‌بیند و چشم آن نورهای موازی را در حالت استراحت می بیند که بهترین وضعیت چشم در حال رویت است. پس برای استراحت چشم G=25/f می‌باشد.

دامنه تنظیم یا حد میزان کردن ذره بین

حرکت ذره بین و فاصله گرفتن آن از چشم بین حداقل و حداکثر رویت در تغییر است. اما می‌توانیم ذره بین را ثابت گرفته و جسم را در این محدوده تغیر فاصله داده و دور و نزدیک کنیم. بنابراین دامنه تنظیم عبارت از فاصله‌ای است که چنانچه شی در آن فاصله تغییر مکان پیدا کند، تصویر آن از نزدیکترین فاصله دید تا دورترین فاصله دید تغییر مکان یابد. بنابر این در کل ذره بین را به عنوان عدسی ضخیم در نظر گرفته و با استفاده از صفحات اصلی آن را نمایش می‌دهیم.

افزایش درشت نمایی ذره بین

چنین به نظر می‌رسد که با کمتر کردن فاصله کانونی (f) می‌توان درشت نمایی ذره بین را افزایش داد. اما به علت ابیراهیها در یک عدسی همگرا این عمل محدود می‌شود. اما اگر ابیراهیها تصحیح شوند، می‌توان درشت نمایی ذره بین را تا 20 برابر بالا برد. برای بالا بردن درشت نمایی نمی‌توان ابیراهیها را به میزان مناسب تصحیح کرد.