مخابرات نوری

MMB5146

New member
در سیستمهای نوری در برخی ساختارها حضور شکست مفید است و در برخی از سیستمها ایجاد مزاحمت (مثلاً اعوجاج) و ... می‌نماید. در منشورها این شکست نور است که با انحراف از مسیر اولیه نور سفید را به ما می دهد و ... . نورهای اجسام خارجی که توسط عدسی خود چشم و برای چشم های بیمار با همکاری عینکها روی شبکیه چشم جمع می شوند و تشکیل تصویر می‌دهند. این تغییر امتداد مسیر پرتوها در عینک و عدسی چشم همان پدیده شکست است. چون تمام سطح به سطوح کوچک تخت و کروی با هندسه معین می شوند. ما نیز سطوح اپتیکی سیستمها را به این دو سطح محدود می‌کنیم. شکست در سطوح تخت شکست نور در شیشه (تیغه نازک) را بررسی می‌کنیم: وقتی نور به شیشه می‌تابد چون طرفین آن هوا (یا محیطی) با جنس یکسان است. مثلا طرفین تیغه شیشه‌ای هوا باشد در سطح اول مقداری منحرف می‌شود، این شکست اولیه یک جابجایی داخلی را برای این نور سبب می‌شود و در سطح دوم دوباره یک شکست دیگری پیدا کرده و امتداد اولیه خود را می‌یابد. پدیده شکست در مرز مشترک محیط ها از قانون اسنل تبعیت می‌کند.قانون شکست (قانون اسنل) : در سطح جدایی دو محیط با ضرایب شکست n[SUB]1[/SUB] و n[SUB]2[/SUB] نور فرودی به سطح جدایی در محیط اول و تحت زاویه i نسبت به عمود بر سطح جدایی ، در محیط دوم تحت زاویه r نسبت به عمود بر سطح جدایی شکست می‌یابد بطوری که:
n[SUB]1[/SUB] sin i = n[SUB]2[/SUB] sin r
شکل 19-1

شکست در سطوح کرویدر سیستمهای نوری با اجزای نوری همچون آینه‌ها ، عدسیها ، منشورها و ... قوانین اسنل مربوط به شکست و انعکاس مسیر پرتو را می‌دهد. اگر سطح کروی ما یک دیوپترهای کروی (سطح شکست کروی) باشد که دو محیط با جنسهای مختلف نوری را از هم جدا می‌کند باشد. مثلاً از یک ستاره‌ای در بینهایت نور به یک دیوپتر کروی بتابد، هم در بی نهایت است. و پرتوهای تابش موازی هم می‌آیند و موازی محور اصلی دیوپتر به قسمتهای مختلف آن می‌خورند و بعد از شکست در دیوپتر خود یا امتدادهایشان از کانون دیوپتر عبور می‌کنند که محل تقاطع نقطه منفردی است و نیز شکست دو مرحله‌ای منشورها که طیف سالم و دقیق نور سفید را ایجاد می‌کنند. شکست دو مرحله‌ایدر تیغه‌های متوازی السطوح و کلا شیشه‌های (دیوپترهای) با ضخامت معین شکست در سطح اول و شکست در سطح دوم داریم. برای تیغه متوازی السطوح همانند شیشه نازک ساده فقط یک جابجایی داخلی برای پرتو اتفاق می‌افتد، امّا برای منشورها و غیره علاوه از جابجایی داخلی امتداد پرتو نیز عوض می شود دیوپتر های ضخیم نیز همین حالت را دارند.در ساختمان طیف سنجهای نوری ، منشورها حضور دارند در مسافت یاب منشوری یافت می شوند در دستگاههای رادیولوژی جهت جابجایی داخلی کاربرد دارند. در ساختمان موجبر نوری در تداخل سنجها در برخی سیستمهای اندازه گیری سرعت نور این پدیده به عنوان مکانیزم دستگاه عمل می‌کند. و ... ضریب شکست چرا شکست اتفاق می افتد؟ انتشار نور در محیط ها به کمیات فیزیکی محیط ها وابسته است وقتی نور از محیطی با گذر دهی الکتریکی (e[SUB]1[/SUB]) و تراوایی مغناطیسی (m[SUB]1[/SUB]) به محیطی با گذر دهی الکتریکی (e[SUB]2[/SUB] ) و تراوایی مغناطیسی (m[SUB]2[/SUB]) گذر می کند با یک کمیات فیزیکی محیطی جدیدی روبرو می شود و سرعت غیر یکسانی در این دو محیط دارد از طرفی تغییرات سرعت هم با کمیات محیط (e,m) در ارتباط هست هم با کمیت اصلی محیط ضریب شکست (n) در ارتباط هست. پس ضریب شکست که از کمیات مهم نوری به حساب می آید از محیطی به محیط دیگر تعییر می کند بنابراین سرعت و مسیر پرتو نیز تغییر خواهد کرد. محاسبه الکترومغناطیسی ضریب شکست در حالت کلی از دید الکترو مغناطیس ( طیف الکترومغناطیسی ) ضریب شکست عبارتست از نسبت سرعت نور در خلا به سرعت نور در آن محیط بنابراین دراین رابطه (n=C/V ) ضریب شکست (n) و با حاصلضرب تراویایی نسبی مغناطیسی (k[SUB]m[/SUB]) و ضریب دی الکتریک (k) محیط مادی نسبت عکس مجذوری دارد.اکثر محیط های نوری شفاف هستند. برای محیط های شفاف نوری ، خاصیت مغناطیسی چندان مطرح نیست در این صورت ضریب شکست با جذر ضریب دی الکتریک داده می شود. (n=\sqrt2{k})
چون میزان
قطبش محیط های مادی متفاوت است و ضریب دی الکتریک با قطبش درارتباط است بنابراین ضریب شکست محیط ها از خواص الکتریکی بیشتر تأثیر می پذیرد. در اکثر گازها این مقدار ثابت است در اجسام غیر قطبی نیز جواب ها دقیق هستند امّا در موادی با مولکولهای قطبی مثلا آب و الکل و... این بستگی رادیکالی عوض می شود و آنهم به خاطر بالا بودن قطبش پذیری این اجسام است. وابستگی فرکانسی ضریب شکست ضریب شکست به فرکانس تابش وابسته است و این ویژگی برای همه محیط های نوری شفاف صادق است تغییر ضریب شکست در محیط مادی با فرکانس را پاشندگی ماده گویند. در چنین
 

MMB5146

New member
موادی دو حالت ممکن است اتفاق بیافتد اگر وابستگی از درجه اول طول موج باشد جذب نور نداریم. مانند پاشندگی شیشه در منشور ها که سبب تجزیه نور به رنگ های مختلف می شود. اگر مرتبه وابستگی بالاتر باشد مواد علاوه از پاشندگی جاذب نور نیز خواهند بود. این پاشندگی هست که سبب انحراف مسیر پرتو ها در گذر از محیط های مختلف می گردد چون میزان پاشندگی برای محیط های،مختلف متفاوت است. این وابستگی گاهی مفید و گاهی زیانبار است مثلا در عدسی ها ابیراهی ها را سبب می شود و وضوح، دقت و کیفیت تصویر را کاهش می دهد و در منشور سبب تجزیه نور یک منبع به خطوط طیفی سازنده نورش می کند. در حالت کلی برای تشریح پاشندگی بایستی حرکت واقعی الکترونها( حرکات کاتوره ای یا براونی) را در اثر بر هم کنش آنها با نور در محیطی که نور بر آن محیط می تابد و در آْن منتشر می شود بررسی نمود. در محاسبه­ی میزان پاشندگی برای یک ماده ضرایب شکست فرانهوفر (ضرایب شکست در طول موج­های فرانهوفر) لازم می­شود. و نیز برای برخی سیستم­ها دو نوع ضریب شکست داریم که در مبحث کریستال­های دو شکستی تشریح خواهیم کرد. از روی ضریب شکست مواد کاتالوگ‌هایی ساخته اند تا مواد را به راحتی بتوان در دستگاه های نوری مورد استفاده قرار داد. به عنوان نمونه ضریب شکست چند ماده را در زیر می­آوریم.هوا (بایک اتمسفر فشار)0002926/1 شیشه 5/1 تا 7/1آب 33/1الکل اتیلیک 36/1 1-7- پدیده­ی سراباغلب در جاده‌های آسفالته مستقیم یا در بیابانها ، منظره آب یا برکه‌ای دیده می‌شود، که وقتی بسوی آن حرکت می‌کنیم، آن هم با همان سرعت و در همان جهت پیش می‌رود، یا وقتی نزدیکش می‌شویم، از نظر محو می‌گردد. این منظره سراب است. سراب یک فریب طبیعت است که در شرایط معین جوی چشم ما را دچار خطای دید می‌کند.
شکل 20-1

چرا سراب پدید می آید؟ اصل و ریشه این پدیده را باید در شیوه حرکت نور در محیطهای مختلف و به تبع آن پدیده شکست و انکسار نور بررسی کرد. پرتوهای نور در عبور از محیطهایی با غلظتهای متفاوت تغییر جهت داده و به عبارتی می‌شکنند، مثل عبور نور از هوا به آب و یا از هوای گرمتر به هوای سردتر و علت هم به تغییر سرعت نور در محیطهای متفاوت بر می‌گردد. در روزهای گرم ، پرتوهای خورشید که به سطح زمین می‌رسند، آن را گرم می‌کنند. لایه‌های هوایی که نزدیک سطح زمین قرار دارند، نسبت به لایه‌های بالایی ، گرمتر و در نتیجه رقیقتر می‌شوند. حال پرتوهای خورشید برای رسیدن به سطح زمین باید از محیط غلیظ وارد محیط رقیق شوند، لذا پرتوهای شکست مربوط به آنها از خط عمود دورتر می‌شوند. زمانی که پرتوهای تابشی خورشید به زاویه حد می‌رسند. دیگر وارد لایه رقیق نخواهند شد. در نتیجه بازتابش داخلی کلی رخ داده و این پرتوها به سمت بالا بر می‌گردند.پرتوهای بازتابی ضمن برخورد با ذرات هوا ، رنگ آبی را بیش از سایر رنگها پراکنده کرده و موجب می‌شوند، که ناظر رنگ آبی را روی سطح زمین ببیند. و تصور کند که آنجا برکه‌ای وجود دارد. به بیان ساده‌تر لایه هوا مانند آینه عمل کرده و آسمان را در خود منعکس می‌کند و آن را به شکل برکه آبی در برابر دیدگان ما هویدا می‌سازد. در این هنگام است که با یک سراب روبرو می‌شویم. در زمینهایی که بطرف بالا شیب دارند، پرتوهای بازتابی بیشتری به ما می‌رسد و احتمال رؤیت سراب افزایش می‌یابد.
 

MMB5146

New member
سراب در دریاسراب در دریا نیز بصورت معکوس دیده می‌شود. البته این در جایی است که هوای مجاور آب ، سرد بوده و در بالای آن نیز هوای گرمی قرار گرفته باشد، آنگاه کشتیهایی که از دور می‌آیند و در پشت افق پنهانند، بوسیله این هوای گرم طوری منعکس می‌شوند که ما آنها را در آسمان شناور می‌بینیم. در این حالت معمولاً شئ بازتابی از اندازه‌های اولیه خود خارج شده و تصویری غیر واقعی و بسیار بزرگتر را به نمایش می‌گذارد.یکی از سرابهای معروف در جزیره سیسیل در تنگه مسینا رخ می‌دهد. در شرایط جوی مذکور شهر مسینا در آسمان منعکس می‌شود و افرادی که در آبهای تنگه مجاور کشتیرانی می‌کنند، این شهر را در هوا شناور می‌بینند. ایتالیائی­ها نام این سراب را فاتامورگانا گذاشته‌اند، زیرا گمان می کنند که جنی به نام مورگان آن را پدید آورده است 2-7- رنگین کمان [1]آیا تا به حال به چگونگی تشکیل رنگین کمان فکر کرده‌اید؟ طیف رنگی نور تابشی بر بلورها از جمله ساده‌ترینش خودکار شیشه‌ای یا پلاستیک شفاف را دیده‌اید؟ هاله رنگی دور لامپ الکتریکی را در هوای مه آلود مشاهده نموده‌اید؟ لایه‌های رنگی موجود در سطح مایعات مخلوط از جمله نفت و آب و ... فهمیده اید و ماهیت فیزیکی اینها را لمس کرده اید؟در طبیعت از این پدیده‌ها بسیار است و همه آنها ماهیت نوری تقریبا واحدی دارند.
شکل 21-1

رنگین کمان چگونه تشکیل می‌شود؟ این منظره زیبا از شکستن نوری که از میان قطرات باران گذشته است، پدید می‌آید. در اینجا قطرات باران هر کدام نقش منشوری را دارند. که نور خورشید را تجزیه و بازتاب می کند و باعث تفکیک رنگها بصورت مرتب و شکل هندسی زیبایی می‌شوند.می‌دانیم که نور سفید ترکیبی از هفت رنگ است که بوسیله منشور و ... تجزیه می‌شود، همان طوری که در منشور ، نوری که کمترین طول موج را دارد (بنفش) بیشتر منحرف می‌شود، لذا رنگ بنفش با حداکثر انحراف در پایین طیف قرار می گیرد و رنگ قرمز که بیشترین طول موج را دارد، در بالای کمان دیده می‌شود. ترتیب رنگها بصورت زیر است:قرمز ، نارنجی ، زرد ، سبز ، آبی ، نیلی ، بنفش.طیف به گونه ای می باشد که نمی توان مرز بین دو ناحیه رنگی را مشخص کرد. در ترتیب رنگی فوق ضریب شکست و زاویه انحراف رفته رفته زیادتر شده و طول موج بتدریج کاهش می‌یابد. چه موقع رنگین کمان دیده می‌شود؟ اغلب رنگین کمان موقعی دیده می شود که هم باران می‌بارد، و نیز از سوی دیگر خورشید می‌تابد و ما نیز بین این دو قرار گرفته‌ایم. یعنی خورشید باید از پشت سر ما بتابد و باران هم در جلوی روی ما ببارد. در این حالت نور خورشید از پشت سر ما به قطرات باران می‌رسد، این قطرات نور را تجزیه کرده و آنرا به شکل نوارهای رنگین درمی‌آورند (تجزیه نور).برای وقوع این پدیده ، خورشید ، چشم ناظر و وسط قوس رنگین کمان باید هر سه در یک امتداد مستقیم قرار گرفته باشند. پس اگر خورشید در آسمان خیلی بالا باشد، هرگز چنین خط مستقیمی درست نمی‌شود، از اینرو رنگین کمان را تنها در صبح زود و یا موقع عصر می‌توان دید. سایر اسرار رنگین کمان نکته جالب توجه در مورد رنگین کمان این است که یک قطبشگر آن را نامرئی می‌کند. مثلا زمانی که با یک فیلتر قرمز رنگ نور به رنگین کمان نگاه کنیم، فقط زمینه‌ای قرمز رنگ خواهیم دید. علت این امر این است که فقط نور به رنگ قرمز از پولاروید عبور می‌کند و سایر رنگها جذب آن می‌شوند.موضوع جالب توجه دیگر ، این است که اگر دو نفر کنار هم ایستاده باشند، یک رنگین کمان واحد را نخواهند دید. این قوس هفت رنگ ، کمان دایره‌ای می‌باشد، که سایه سر ناظر مرکز آن دایره است. پس بسته به جای هر فرد و فاصله او تا قطرات باران ، کمانهای متفاوتی خواهیم داشت و هر کس رنگین کمان مخصوص خودش را خواهد دید. 8- عدسي عدسیها دارای تصا
- عدسي عدسیها دارای تصاویر حقیقی و مجازی هستند، این تصاویر از پرتو های همگرا شونده و واگرا شونده بازتابی ایجاد می‌شود. در عدسیها تصاویر ممکن است در پشت و جلوی عدسی شکل گیرد. عدسیهایی که ضخامت قسمت محوری آن از قسمتهای کناریش بزرگتر باشد، پرتو های موازی را همگرا می‌کند و عدسی محدب نام دارد، که دارای فاصله کانونی مثبت می‌باشد. عدسیها دارای دو کانون در فضاهای جلو و پشت عدسی می‌باشند ، عدسیهایی که ضخامت قسمت محوری آنها کمتر از ضخامت قسمت کناری باشد، پرتوهای موازی را از هم باز می‌کنند و دارای فاصله کانونی منفی هستند و عدسی مقعر نام دارند، که اینها نیز دارای دو کانونی در فضای جسم و تصویر هستند. محور اصلیدر حالت کلی عدسی از دو سطح کروی تشکیل شده است که هر کدام از این سطوح قسمتی از سطح یک کره کامل است. خطی که مراکز این کره‌ها را به یکدیگر وصل می‌کند، محور اصلی نام دارد. نقطه میانی عدسی را که روی محور اصلی قرار دارد، مرکز نوری می‌گویند. اگر بوسیله چراغ یا هر وسیله دیگری یک پرتو نوری را بر مرکز نوری عدسی بتابانیم، ملاحظه می‌کنیم که پرتو بدون انحراف از مسیر اولیه، از طرف دیگر عدسی خارج می‌شود.
1-8- انواع عدسی 1-1-8- عدسی محدب (کوژ)عدسیهایی که نور را همگرا می‌کنند و جهت تصویر سازی حقیقی و نیز همگرا نمودن پرتوهای تابشی از نقاط دور مانند پرتوهای ستارگان مورد استفاده قرار می‌گیرند. کانون عدسی محدب هرگاه یک دسته پرتو موازی با محور اصلی بر سطح عدسی بتابانیم، پرتوها بعد از شکست در عدسی و عبور از آن در طرف دیگر ، در یک نقطه روی محور اصلی همدیگر را قطع می‌کنند. این نقطه را کانون عدسی محدب می‌گویند. بدیهی است که عدسی باید دارای دو کانون باشد. چون از هر دو طرف می‌توان پرتوها را بر سطح آن تابانید. فاصله این نقطه‌ها از عدسی را فاصله کانونی عدسی گویند. در عدسیهای محدب فاصله کانونی را مثبت فرض می‌کنند.
شکل 22-1
فاصله کانونی
محور
کانون

تشکیل تصویر در عدسیهای محدب فرض کنید یک عدد شمع روشن بصورت عمود بر محور اصلی و به فاصله معین P از آن قرار دارد. حال اگر از انتهای شمع خطی را بصورت موازی با محور اصلی عدسی بر سطح آن رسم کنیم، این خط با فرض اینکه بیانگر یک پرتو نوری است، باید بعد از عبور از عدسی در طرف دیگر ، از کانون بگذرد. حال خط دوم یا پرتو دوم را بر مرکز نوری عدسی می‌تابانیم. بدیهی است که این پرتو ، پرتو اولیه را در یک نقطه قطع می‌کند. حال اگر از این نقطه عمودی بر سطح محور اصلی رسم کنیم، خط حاصل بیانگر تصویر شمع در عدسی محدب خواهد بود. خصوصیات تصویر در عدسیهای محدب 1- از آنجا که در این نوع از عدسیها تصویر ، از پرتوهای شکسته شده ، و در طرف دیگر آن تشکیل می‌شود، لذا تصویر آن مجازی خواهد بود. بدیهی است که اگر جسم در فاصله بین کانون و عدسی قرار گیرد، در این صورت تصویر حاصل مجازی خواهد بود. بنابراین برای داشتن تصویر حقیقی باید جسم در فاصله بزرگتر از فاصله کانون قرار داشته باشد.
2- اگر جسم در روی کانون قرار گیرد، در اینصورت پرتوهای شکسته شده همدیگر را در هیچ نقطه‌ای قطع نمی‌کنند. لذا اصطلاحا گفته می‌شود که تصویر در بینهایت تشکیل می‌گردد. بدیهی است که اگر جسم در بینهایت فرض شود، تصویر آن روی کانون خواهد بود.3- اگر جسم در فاصله کوچکتر از فاصله کانونی قرار داشته باشد، تصویر جسم علاوه بر مجازی بودن مستقیم نیز خواهد بود. اما اگر فاصله جسم از عدسی بزرگتر از فاصله کانونی باشد، در این صورت تصویر حقیقی بوده ولی وارونه خواهد شد.4- اگر جسم در فاصله کوچکتر از فاصله کانونی باشد، در این صورت اندازه تصویر کوچکتر از خود جسم خواهد بود و لذا عدسی خاصیت ذره بینی نخواهد داشت . 5- اگر فاصله جسم از عدسی بزرگتر از فاصله کانونی باشد، در این صورت اندازه تصویر بزرگتر خواهد بود و عدسی نقش ذره‌بین را خواهد داشت
[FONT=Modern No. 20]1-Rainbow[/FONT]​
 

MMB5146

New member
-1-8-عدسی مقعر (کاو)این عدسیها نور را واگرا می کنند و جهت واگرا نمودن نورها و اصلاح برخی سیستمها که نیاز به واگرایی نور را دارد از جمله چشم مورد استفاده واقع می‌شوند.
محور اصلی
کانون

شکل 23-1

کانون عدسی مقعر اگر یک دسته پرتو را موازی با محور اصلی بر سطح آن بتابانیم، پرتوها بعد از شکست در عدسی و عبور از آن طوری از هم دور می‌شوند که امتداد آنها از یک نقطه روی محور اصلی می گذرند. یعنی این پرتوها بعد از عبور از عدسی از هم فاصله می‌گیرند. حال اگر امتداد این پرتوها را رسم کنیم، در یک نقطه روی محور اصلی همدیگر را قطع می‌کنند. این نقطه را کانون عدسی می‌گویند. با توجه به اینکه می‌توان دسته پرتوهای نور از طرف (راست یا چپ) بر سطح آن تابانید ، لذا عدسی دارای دو کانون است. فاصله کانون از مرکز نوری را فاصله کانونی می‌گویند. هر گاه پرتو نور طوری به یک عدسی مقعر بتابد که بعد از برخورد به عدسی ، امتداد آن را از کانون بگذرد، پرتو شکست آن موازی محور اصلی خواهد بود. فاصله کانونی عدسی مقعر چون منفی در نظر گرفته می‌شود، لذا عدسی مقعر را عدسی منفی نیز می‌گویند. تصویر در عدسیهای مقعر فرض کنید شیء بصورت عمودی با ارتفاع y که از ارتفاع عدسی بیشتر نیست، برروی محور اصلی قرار دارد. از انتهای این شی دو پرتو ، یکی به صورت موازی با محور اصلی و دیگری به مرکز نوری عدسی رسم می‌کنیم. می‌دانیم که هرگاه پرتوی به مرکز نوری عدسی بتابد، بدون انحراف در همان جهت اولیه خود از آن خارج می‌شود. اما پرتوی که به صورت موازی به سطح عدسی می‌تابد، در طرف دیگر واگرا می‌گردد. اگر امتداد این پرتو را رسم کنیم، در طرف شی ، پرتو اول را که به مرکز نوری رسم شده است، در یک نقطه قطع می‌کند. حال اگر از این نقطه خطی عمود بر محور اصلی رسم کنیم، خط حاصل تصویر شی خواهد بود. ویژگی تصویر در عدسیهای مقعر 1- از آنجا که تصویر از امتداد پرتوهای شکست حاصل شده است، لذا تصویر را مجازی می‌گویند. بنابراین تصویر در عدسی مقعر ، مجازی است. به بیان دیگر ، اگر شی را با AB و تصویر آن را با A' B' نشان دهیم، با قرار گرفتن چشم در مسیر پرتوهای شکست ، شی AB در محل A' B' به نظر می‌رسد. 2- جسم در هر فاصله‌ای از عدسی که قرار داده شود، اندازه تصویر کوچکتر از عدسی خواهد بود.3- تصویر شی در عدسی مقعر مستقیم است و در فاصله‌ای کمتر از فاصله کانونی دیده می‌شود. به بیان دیگر می‌توان گفت که تصویر شی وارونه نمی‌شود.
شکل24-1

بزرگنمایی در عدسیها در همه عدسیها نسبت بزرگی تصویر به بزرگی شی را به عنوان بزرگنمایی تعریف می‌کنند. به عنوان مثال اگر AB طول شئ و A' B' طول تصویر باشد، بزرگنمایی (M) برابر است با
فرمول عدسیها در همه انواع عدسیها اگر فاصله شی از عدسی را P و فاصله تصویر از عدسی را q و فاصله کانونی را f فرض کنیم، فرمول عدسی بصورت زیر خواهد بود:
با توجه به اینکه در عدسیهای مقعر فاصله کانونی منفی است، لذا در عبارت فوق f منفی خواهد بود و با در دست داشتن P (فاصله شی از عدسی) می‌توان فاصله تصویر از عدسی را محاسبه نمود. قواعد نحوه رسم پرتو در عدسیها اکثر قواعد همانند آینه‌هاست و در حالت کلی عمده‌ترین آنها که پرتو های خاصی را شامل می‌شود عبارتند از: 1- پرتوی موازی با محور اصلی بعد از برخورد به عدسی و عبور از آن ، از نقطه کانون می‌گذرد که فاصله آن از رأس عدسی f است.
2- پرتوهای عبوری از کانون عدسی بعد از شکست در آن به موازات محور نوری خواهد بود. 3- پرتو نوری عبوری از مرکز نوری بدون شکست از آن رد می‌شود. 4- همواره شیئی نوری در سمت چپ عدسی قرار داده می‌شود و نور از چپ به راست بر عدسی می‌تابد و در عدسیها بر عکس آینه‌ها ردیابی پرتویی (ترسیم پرتو) برای نور عبوری (شکستی) صورت می‌گیرد. 5- فضای سمت چپ عدسی فضای جسم و فضای سمت راست عدسی فضای تصویر می‌باشد که جسم موجود در سمت چپ (فضای جسم) را جسم حقیقی و جسم موجود در سمت راست (فضای تصویر) را جسم مجازی گویند. که وجود خارجی ندارد و نیز تصویر در فضای تصویر حقیقی و تصویر در فضای جسم مجازی می‌باشد.
عدسیهای مرکب 1- عدسی کوژ تخت: آنچنان عدسی است که یک طرف آن کوژ و یک طرف آن تخت می‌باشد. 2- عدسی دو کوژ: آنچنان عدسی است که هر دو طرف آن کوژ می‌باشد. 3- عدسی هلالی (محدب): آنچنان عدسی است که یک طرف آن کوژ و طرف دیگرش کاو باشد. 4- عدسی تخت کاو: آنچنان عدسی است که یک طرف آن کاو و طرف دیگرش تخت باشد. 5- عدسی دو کاو: آنچنان عدسی است که هر دو طرف آن کاو باشد. 6- عدسی هلالی (مقعر) : آنچنان عدسی است که یک طرف آن کوژ و طرف دیگرش کاو باشد.7- عدسیهای هلالی دو نوعند، یکی آن است که کناره هایش نازک و مرکزش ضخیم است و دیگری دارای کناره‌های ضخیم و مرکز نازکی می‌باشد، یعنی اولی خاصیت همگرایی و دومی خاصیت واگرایی نور را دارد.
 

MMB5146

New member
دستگاههای نوری شامل عدسیها اکثر دستگاههای نوری شامل دو نوع عدسی می‌باشند که یکی را که نور اول بر آن می‌تابد و در ورودی دستگاه کار گذاشته می‌شود عدسی شیئی و دومی را که در خروجی دستگاه قرار دارد و نور از آن خارج می‌شود عدسی چشمی گویند. از جمله از این دستگاهها میکروسکوپ نوری - زیر دریایی - میکروسکوپ پلاریزان - دوربینهای دو چشمی - دوربینها - انواع عینکها و ... را می‌توان نام برد. 2-8- عیوب عدسیها عدسیها به لحاظ داشتن ضخامت زیاد و ناخالصیها دارای ابیراهیهایی هستند که در سیستم اعوجاج ایجاد می‌کنند و وضوح تصویر حاصل از دستگاه نوری را به هم می‌زنند. از جمله از این ابیراهیها عبارتند از:1. ابیراهی رنگی: علاوه از بهم زدن وضوح و کیفیت تصویر رنگ آنرا هم بهم می زند و تا حدی آن را از حالت طبیعی خارج می کند که اینها هم به دو دسته ابیراهی رنگی طولی و عرضی تقسیم می‌شوند.2. ابیراهی اعوجاج: تصویر هندسه واقعی خود را پیدا نمی‌کند و قسمتهای مختلف عدسی که دارای ضخامتهای متفاوتی است، در میزان انحراف پرتوهای تابشی به یک مقدار عمل نمی‌کند و انحراف یکنواخت نبوده و تصویراز وضوح می‌افتد، که این ابیراهی نیز به دو دسته اعوجاج بشکه‌ای و اعوجاج بالشی تقسیم می‌شود.برخی ابیراهیهای دیگری مانند ابیراهی کروی که انحراف پرتو از کانون عدسی را سبب می‌شود، وجود دارند که بوسیله ساخت عدسیهای مرکب با هندسه ویژه این ابیراهیها اصلاح می‌شوند. عدسیهای غیر کروی برخی دستگاههای اپتیکی به لحاظ محدودیت در طراحی و سایر محدودیتها و ماهیت دستگاه عدسیهای غیر کروی را لازم دارند که جهت ایفای نقش در ْآن سیستمها ساخته شده اند.
 

MMB5146

New member
- آينه‌ها بدون شک همه ما هر روز با آینه سر و کار داریم و از آن استفاده می‌کنیم. اما آیا تا کنون از خود پرسیده‌ایم که آینه چگونه بوجود آمده است؟! چگونه به تکامل رسیده است؟! و چه نقشی را در زندگی و دنیای پیشرفته امروزی بازی می‌کند؟! احتمال اینکه اولین آینه ، آبگیرها بوده باشند بسیار قوی است و در واقع واژه "آبگینه" یا "آب گونه" شاید از چنین خاستگاهی بوجود آمده باشد .
تاریخچهکاوشهای باستان شناسان مبین این نکته جالب است که آینه‌های شخصی و ساده بیش از 50 قرن قدمت دارند و در دورانهای گذشته از ارزشی اغراق آمیز برخوردار بوده‌اند. زمانی در آسیای صغیر آینه را از جنس برنز و مس مفرغ می‌ساختند و آن را صیقل داده و با دسته‌های پر نقش و نگار عرضه می‌کردند و به تدریج آینه‌های فولادی به علت قابلیت صیقل یافتن بیشتر و شفافیت بیشتر ، نسبت به برنز و مس و مفرغ ، جایگزین آینه‌های قدیمی‌تر شدند، تا اینکه تحول اساسی در صنعت تولید آینه بوجود آمد. در قرن 12 میلادی کاربرد شیشه در تولید آینه کشف شد و اولین آینه‌های شیشه‌ای که با ورقه‌هایی پوشیده از سرب به بازار عرضه می‌شدند بوجود آمدند.مدتی بعد ماهیت سمی بودن سرب آشکار گردید و به همین دلیل استفاده از مخلوط جیوه و قلع بجای سرب آغاز شد. این تغییر و تحولات باعث شدند که ونیز که در آن زمان محل تولید اینگونه آینه‌ها بود به یک قطب اقتصادی تبدیل شود. با وجود این ، اختراع و تولید آینه را نباید جزو نیازهای اولیه و تنها در حد یک ابزار شخصی تصور کنیم، امروزه کاربردهای علمی آینه‌ها بسیار بیشتر از کاربردهای اولیه و ظاهری آنها هستند.داشنمندان از مدتها قبل خواص آینه‌های تخت و کوژ و کاو (محدب و مقعر) را می‌شناختند و حتی با استفاده از آنها برای متمرکز کردن نور آفتاب وسایلی را برای به آتش کشیدن اجسام اختراع کرده بودند. حتی در این مورد افسانه‌ای وجود دارد که می‌گویند ارشمیدس دانشمند معروف قرن سوم قبل از میلاد بوسیله شبکه‌ای از اینگونه آینه‌ها ، کشتیهای بادبانی مهاجمان رومی را به آتش می‌کشیده است، تا اینکه فرمانروای روم سرانجام در شب موفق به تسخیر شهر "سیراکوز" می‌گردد . تصویر در آینه‌ها آینه‌ها سطوح بازتابنده هستند که تصویر جسم نورانی قرار گرفته در جلوی خودشان را نشان می‌دهند، بسته به فاصله جسم از آینه مشخصات تصویر(مکان - وارونگی - برگردان جانبی - بزرگی) ممکن است متفاوت باشد.در ابتدا به تعاریف بنیادی در تصویرگیری می پردازیم: 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.
 

MMB5146

New member
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. آئینه ها بر حسب نوع کاربرد و چگونگی شکل گیری تصویر و مشخصات آن به دو دسته عمده تقسیم شده‌اند: -آئینه تخت - آئینه های کروی 1-9- آینه تخت آینه‌های معمولی را که سطح آنها مسطح است، آینه تخت می‌نامند. در واقع این آینه‌ها شیشه‌هایی هستند که یک طرف آنها جیوه‌اندود شده است. هنگامی که روبروی آینه‌ای می‌ایستید، خودتان را در آینه می‌بینید، یا اگر تصاویر اطراف آب ، در آب قابل مشاهده است، به این علت است که از سطح آینه یا آب نورها بازتاب پیدا می‌کنند و به چشم می‌رسند. آنچه در آینه دیده می‌شود، تصویر شی مقابل آینه است. آیا تاکنون تصویر درختان یا منظره‌های اطراف یک استخر آب را در سطح آب مشاهده کرده‌اید؟ چگونگی تشکیل تصویر در آینه تخت :هنگامی که یک شی که در روشنایی واقع است، در مقابل آینه تخت قرار می‌گیرد، از هر نقطه جسم پرتوهای نور به آینه می‌تابند. این پرتوها پس از بازتاب از آینه به چشم می‌رسند، مثل اینکه پرتوها از نقطه‌ای که در پشت آینه واقع است، به چشم می‌رسند. این نقطه همان نقطه تقاطعی است که در آن امتداد پرتوهای بازتابشی به چشم ، در پشت آینه ، به هم می‌رسند و آن نقطه ، تصویر نقطه‌ای نقطه انتخاب شده از جسم نامیده می‌شود. به این ترتیب می‌توانیم تصویر هر نقطه دیگری از جسم را به کمک حداقل دو پرتو که از آن نقطه به آینه می‌تابند، مشخص کنیم.
شکل 26-1

ویژگی تصویر در آینه تخت· اگر واقعا در پشت آینه نقطه نورانی وجود داشت و پرتوهایی از آن به چشم می‌رسید، آن پرتوها مانند پرتوهایی بودند که از سطح آینه به چشم رسیده‌اند. به همین سبب انسان تصور می‌کند نقطه نورانی جسم در پشت آینه است. نقطه نورانی پشت آینه تصویر مجازی جسم نامیده می‌شود. تصویر مجازی از برخورد امتداد پرتوهای بازتاب حاصل می‌شود.· در آینه تخت طول تصویر با طول شی برابر است.· تصویر در آینه تخت نسبت به جسم ، مستقیم است.·
شکل 27-1
تصویر در آینه تخت دارای وارونی جانبی است، بطوری که اگر کتابی را در مقابل آینه قرار دهید، نوشته‌های کتاب که قبلا از راست به چپ قابل خواندن بود، اکنون از چپ به راست قابل خواندن است. دوران آینه تخت اگر شعاع تابش ثابت بماند و آینه را حول محوری واقع در سطح آن به اندازه α دوران دهیم، شعاع بازتابش به اندازه α 2 دوران می‌کند
 

MMB5146

New member
انتقال آینه · اگر آینه تخت به موازات سطح خود به اندازه L منتقل شود، تصویر به اندازه L 2 منتقل می‌شود.· اگر آینه‌ای با سرعت V به جسمی نزدیک یا از آن دور شود، تصویر با سرعت V 2 به جسم نزدیک یا از جسم دور می‌شود.· اگر جسم با سرعت V' به آینه نزدیک یا از آن دور شود، تصویر با سرعتV' 2 به جسم نزدیک یا از جسم دور می‌شود.· اگر جسم با سرعت V' به آینه نزدیک یا از آینه دور شود، تصویر با سرعت V' نسبت به جای اولیه خود نسبت به آینه حرکت می‌کند، ولی با سرعتV' 2 نسبت به جسم حرکت می‌کند. آزمایش یک شیشه را بطور ایستاده روی میز نصب کنید. دو شمع مشابه را در طرفین شیشه قرار دهید. پس از آنکه یکی از شمعها را روشن کردید، از طرف شمع روشن به شیشه نگاه کنید. شمع خاموش و تصویر شمع روشن را در شیشه خواهید دید. شمع روشن را جابجا کنید، با این کار تصویر آن جابجا خواهد شد .
شکل 28-1



این شمع را آنقدر جابجا کنید تا تصویر شمع روشن بر شمع خاموش منطبق شود، در این صورت در شیشه فقط یک شمع و آن هم روشن دیده می‌شود. اگر فاصله بین هر کدام از شمع‌ها تا شیشه را اندازه بگیرید، با هم برابر خواهند بود، گویی جسمی را در مقابل آینه قرار داده‌اید و تصویر آن در فاصله‌ای برابر در پشت آینه تشکیل شده است. موارد استفاده آینه‌های تخت امروزه بهره وری این آینه‌ها را بالا برده‌اند و آینه‌هایی با ضریب بازتابش بسیار بالایی هم ساخته‌اند. در سیستمهای نوری و برخی دستگاههای حساس نوری از جمله لیزرها از این آینه‌ها استفاده می‌شود، آینه‌های شیشه‌ای نیم بازتابان نیز از این نوعند. 2-9- آینه‌های کروی [h=1]این آینه‌ها به دو دسته عمده آینه‌های محدب و آینه‌های مقعر تقسیم می‌شوند. این آینه‌ها از لحاظ همگرایی و واگرایی پرتوهای نوری و شکل گیری تصویر و بزرگنمایی و وارونگی و سایر مشخصات تصویر کاربردهای ویژه‌ای در سیستمهای نوری دارند. [/h][h=1]
مشخصات تصویر در آینه های کروی : [/h][h=1]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 وسا ئل نقلیه از این آینه ها استفاده می شود.[/h][h=1] [/h]انواع آینه های کروی: 1-2-9- آینه های مقعر یا همگرا (کاو) :آينه خميده اي است كه سطح داخلي آن نور را باز مي تاباند.و سبب همگرائی نور می شود.كانون آينه مقعر: اگر یک دسته پرتو موازی به آینه مقعر بتابد، پرتو های بازتاب از نقطه ای روی محور اصلی عبور می کند.وسيله هاي آزمايش : آينه ي مقعر ، يک ورق کوچک کاغذ ١- يک آينه ي مقعر را مقابل خورشيد بگيريد. ٢- يک صفحه ي کاغذ را در جلوي آينه به آرامي جابه جا کنيد تا دايره ي کوچک روشني روي صفحه مشاهده کنيد.
 

MMB5146

New member
توجه داشته باشيد که صفحه ي کاغذ را طوري بگيريد که مانع رسيدن نور خورشيد به سطح آينه نشود. در وضعي که لکه ي نوراني بيشترين درخشندگي و کوچکترين اندازه را دارد، صفحه را ثابت نگه داريد. محل تشکيل لکه ي روشن درخشان را کانون اصلي آينه مي‌ناميم.
شکل 29-1

پرتوهای بازتاب در آینه مقعر:1- اگر پرتو تابش موازی محور اصلی باشد پرتوی بازتاب از F عبور می کند. (مانند شکل بالا)2- اگر پرتو تابش از کانون عبور کند، پرتو بازتاب موازی محور اصلی می شود.
شکل 30-1
3- اگر پرتو تابش از مرکز آینه (C) عبور کند، پرتو بازتاب روی پرتو تابش، باز می تابد و از C عبور می کند. [h=2]چگونگي تشکيل تصوير درآينه هاي مقعر (کاو) [/h]بسته به فاصله جسم تا آينه شش نوع تصوير در آينه مقعر مي تواند ايجاد شود. اين تصويرها به صورت زير هستند:1- اگر جسم در فاصله کانونی باشد، تصویر حاصل مجازی-مستقیم بزرگتر از جسم، پشت آینه دیده می شود.
شکل 31-1 شیء بین کانون و آینه
همانطور که در شکل دیده می‌شود پرتوهای بازتاب در جلوی آینه از هم دور می‌شوند، امتداد آنها در پشت آینه یکدیگر را قطع می‌کنند، تصویر مجازی، بزرگتر از شیء و مستقیم است. 2- اگر جسم روی F باشد، تصویر در فاصله خیلی دور تشکیل می شود.
شکل 32-1 شیء روی کانون
پرتوهای بازتاب با هم موازیند و در فاصله‌ خیلی دور (بی‌نهایت) یکدیگر را قطع می‌کنند، در این حالت می‌گوییم تصویر در بی‌نهایت است. 3- اگر جسم بین FوC باشد، تصویر حقیقی- بزرگتر از جسم، دورتر از C و وارونه تشکیل می شود.


شکل 33-1 شیء بین مرکز و کانون
تصویر حقیقی و وارونه است، بزرگتر از جسم است و دورتر از مرکز قرار دارد.
نکته مهم: اگر شیء را در مکانی قرار دهیم که قبلاً تصویر (تصویر حقیقی) در آنجا دیده شده است آینه تصویری حقیقی در مکانی که قبلاً شیء قرار داشت تشکیل می‌دهد. فقط جهت پرتوها برعکس شده است. 4- اگر جسم روی C باشد، تصویر حقیقی- برابر با جسم،‌روی C و وارونه تشکیل می شود.
شکل 34-1 شیء روی مرکز
5- اگر جسم دورتر ازC باشد، تصویر حقیقیوارونه بین F,C و کوچک تر تشکیل می شود.
شکل 35-1 شیء در فاصله‌ای دورتر از مرکز آینه
تصویر حقیقی و وارونه است. کوچکتر از جسم است و در فاصله بین مرکز و کانون قرار دارد. 6- اگر جسم در بی نهایت دور باشد، تصویر حقیقی- روی F- وارونه و کوچکتر تشکیل می شود.
 

MMB5146

New member
تذكر: از دقت در شكل هاي بالا نتيجه مي شود1- در آينه مقعر هر چقدر فاصله جسم از آينه بيشتر شود، تصوبر آن به آينه نزديكتر خواهد شد.2- كوچكترين فاصله تصوير حقيقي در آينه مقعر، برابر فاصله كانوني آينه است.3- هنگامي كه جسم از C تا بي نهايت تغيير فاصله مي دهد، محل تصوير آن از C به طرف F جابه جا مي شود.4- آينه مقعر فقط در يك حالت تصوير مجازي و مستقيم ايجاد مي كند، و آن هنگامي است كه جسم در داخل فاصله كانوني آينه يعني بين F و P باشد( تصوير الف)، در بقيه حالتها تمام تصويرها حقيقي و وارونه هستند کاربرد آینه مقعر: چراغ قوه- چراغ اتومبیل- دندان پزشکی- کوره آفتابی- تلسکوپ بازتابی 2-2-9- آینه های محدب یا واگرا (کوژ) :آینه هایی که سبب واگرایی نور می شوند و از امتداد پرتوهای باز تابی تصویری در پشت آینه تشکیل می­دهند این آینه ها دارای تصویر مجازی، کانون مجازی، فاصله کانونی منفی می باشند.کانون آینه محدبکانون آینه محدب: اگر چند پرتو موازی محور اصلی به آینه محدب بتابد ادامه پرتوهای بازتاب پشت آینه از نقطه ای به نام کانون (F) عبور می کند.نکته: کانون آینه محدب مجازی است.
شکل37-1
پرتوهای بازتاب در آینه محدب (کوژ):1- اگر پرتو تابش موازی محور اصلی بتابد، ادامه بازتاب پشت آینه از F عبور می کند. (شکل37-1)2- اگر پرتو تابش در امتداد کانون بتابد، پرتو بازتاب موازی محور اصلی می شود. (شکل38-1)
شکل 38-1
3- اگر پرتو تابش در امتداد مرکز آینه بتابد، روی خودش باز می تابد.
شکل 39-1
تصویر در آینه محدب: مجازی- کوچکتر- پشت آینه و مستقیم تشکیل می شود.
شکل 40-1
كاربرد آینه محدب: آینه های اتومبیل- پیچ جاده ها.
شکل 41-1
تصوير در آئينه محدبنكاتي پيرامون فاصله‌ي جسم از تصوير در آينه‌هاي محدب:1- به علت آنكه تصوير در آينه‌هاي محدب همواره مجازي است. پس فاصله‌ي جسم تا تصوير برابر است با:2- وقتي جسم در فاصله‌ي بسيار دور از آينه‌ي محدب قرار داشته باشد (به اصطلاح رايج بين دانش‌آموزان در بي‌نهايت قرار داشته باشد) تصوير آن بر روي دورترين فاصله ي خود از آينه ايجاد مي‌شود يعني: حركت شيء و تصوير: 1- سوي حركت تصوير و جسم همواره عكس هم است.2- سرعت حركت تصوير همواره متناسب با اندازه‌ي آن است. چون تصوير در آينه‌ي محدب همواره كوچكتر از جسم است پس سرعت جا به جايي آن همواره كوچكتر از سرعت جسم است.3- وقتي جسم از سطح آينه‌ي محدب دور مي‌شود، تصوير مجازي آن نيز از سطح آينه دور شده و به كانون آينه نزديك مي‌گردد، در نتيجه طول تصوير كوچكتر و سرعت آن نيز كمتر است. 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.
تقسیمات آینه‌ها آینه‌ها را بر حسب جنس مواد سازنده و نحوه کارشان به چند دسته عمده بصورت زیر نیز تقسیم بندی می‌کنند که اسامی آنها گویای چگونگی ساخت آنها نیز می‌باشد. آینه‌های شیشه‌ای این آینه‌ها از جنس شیشه بوده که پشت آن به توسط مواد باز تابنده اندود شده است و به لحاظ هزینه پایین و مکانیزم ساده کاربرد وسیعی دارند، معمولا سطوح این آینه‌ها به توسط جیوه (Hg) و نقره (Ag) و آلومینیوم (Al) اندود می‌شود. البته یک لایه رنگ هم روی فلز زده می‌شود که از آن محافظت نماید. آینه‌های فلزییک نوع آینه‌های فلزی همان آینه‌ای شیشه‌ای اندود فلزی شده هستند، نوع دوم که بیشتر مد نظر ماست جهت جلوگیری از شبح نوری که از تداخل دو بازتاب لایه خارجی و داخلی آینه ایجاد می‌شود و وضوح تصویر را پایین می‌آورد. آینه‌های تک لایه‌ای فلزی هستند، که فلزات با سطوح صیقل یافته ساخته می‌شود که مشهورترینشان آینه آلومینیومی یا آینه استیل و ... که توان بازتابی خوبی دارند و در دستگاههای اپتیکی هم جواب خوبی می‌دهند. آینه‌های مایعیک آینه دیگر با سمت گیری بسیار ویژه ، آینه‌ای است که از سطح یک مایع تشکیل می‌یابد. برای مثال ، از یک تشت پر از جیوه و یک باریکه لیزر برای تعیین امتداد قائم یک محل استفاده می‌شود و به منزله یک شاقول اپتیکی دقیق مورد استفاده قرار می‌گیرد. برای همین مقصود ، می‌توان حتی از مایعاتی که قدرت بازتابی کمتری دارند ولی سمی نیستند، استفاده کرد.

کاربردها برای اولین بار "اسحق نیوتن" داشنمند معروف انگلیسی و کاشف قانون جاذبه ، از آینه‌ها در ساخت تلسکوپ جدید که خود اختراع کرده بود بهره جست و به این ترتیب نسل جدید از این گونه تلسکوپها را بوجود آورد. از آن زمان ، یعنی از سال 1671م تا کنون آینه‌های بسیار شفافتر و بزرگتر و در نتیجه تلسکوپهای بسیار عظیمتر و دقیقتری توسط دانشمندان گوناگون بوجود آمده‌اند. تلسکوپهایی که برای ساخت آنها هزینه‌های بسیار گزافی صرف شده است. برای نمونه ، آینه تلسکوپ عظیم رصدخانه کوه پالومار در کالیفرنیا 5 متر و 8 میلیمتر قطر و حدود 20 تن وزن دارد! چنین آینه‌هایی با دقت و شفافیت بسیار بالایی که دارند می‌توانند نگاه انسانهای کنجکاو و جستجو گران فضا را تا اعماق فضا گسترش دهند.البته باید اقرار کرد در واقع بدون وجود اینگونه آینه‌ها نگاه انسان کنونی از سطح زمین فراتر نمی‌رفت. بنابراین یکی از نتایج اختراع و تکامل آینه‌ها ، گسترش نگاه انسان از کیهان و برملا شدن بسیاری از رازهای پیدایش هستی را در بر داشته است. علاوه بر این ، در بسیاری از تکنیکهای پیچیده هواپیمایی و سیستمهای رادار ، انواع میکروسکوپها و ابزار آلات پزشکی و بسیاری از ابزارهای پیشرفته کنونی ، انواع گوناگون آینه‌ها ، نقشی بسیار اساسی را به عهده دارند.بنابراین انسان بدون آینه ، هرگز صاحب علوم امروزی و تکنولوژی امروزی نمی‌شد و بسیاری از رازهای دنیای علم و طبیعت و کهکشانها برای انسان ناشناخته باقی می‌ماند. اما ، این مسأله‌ای نبود
 

MMB5146

New member
- منشور ماهیت منشورنوری که از شیشه منشور می‌گذرد، به لحاظ بستگی ضریب شکست به طول موج و یا پاشندگی مواد ، به رنگهای تشکیل دهنده آن تجزیه می‌شود (تجزیه نور سفید). مثلا نور سفید به طیف وسیع هفت رنگ خود تجزیه می‌گردد. بنابراین در بحث منشورها از پاشندگی نور می‌گذریم و منشورهایی را بررسی می‌کنیم که پاشنده نیستند، یعنی ضریب شکست آنها بستگی طول موجی ندارد، منشورهایی که می‌توان از آنها در آرایش سطوح بازتابنده چندگانه استفاده کرد. مزیت منشور بر مجموعه چند آینه این است که منشورها پس از تعبیه شدن در سیستم ، سمتگیری طراحی شده را حفظ می‌کنند و نیازی به تنظیم در دستگاه نهایی را ندارند. به غیر از اینکه خود منشور به عنوان یک مجموعه کل تنظیم شده باشد. ساختار کلی از آنجا که کلیه منشورها جهت بازتابیدگی به لایه‌های مواد فلزی و دی الکتریکها در سطح خود لازم ندارند، برعکس ، آینه‌ها وقتی مورد استفاده قرار می‌گیرند، کارآیی آنها تقریبا بدون اتلاف تابش است. و تنها اتلاف ناشی از ناخالصی و ناهمواریهای سطح منشور و بازتابشهای فرنل مربوط می‌شود که ناچیزند. آنچه مهم است تنظیم دائمی سطوح بازتابنده و بازتابش داخلی کلی است، استفاده از این منشورها در بیشتر دستگاههای نوری توصیه می‌شود.
شکل 42-1
دو مانع عمده در کاربرد منشورها وجود دارد یکی هزینه و دیگری وزن آنهاست; اگر مساحت سطح مقطع ورودی و خروجی یک منشور خیلی بیشتر از 5 سانتیمتر مربع باشد، وزن آن قابل ملاحضه خواهد بود. همچنین هزینه ساخت و تولید یک تکه شیشه کلفت و صیقل دادن آن و تعبیه دقیق آن در جای مناسب قابل توجه خواهد بود، لذا در ابعاد سطح مقطعی بزرگتر از 5 سانتیمتر مربع استفاده از آینه‌ها امتیاز بیشتری دارد و یا اینکه با تقریبی از منشورهای پلاستیکی شفاف استفاده می‌کنند.در حالت کلی منشورهای باز تابش داخلی کلی و آینه‌های تخت به لحاظ کاربرد در سیستمهای مختلف با ملاحظه تمام پارامترهای طراحی دستگاه ، مکمل هم هستند.باید بخاطر بسپاریم که در دستگاههای نوری کل یک منشور ظاهر نمی‌شود بلکه بعد از تنظیم منشور آن قسمتی از منشور که عمل می‌کند و در مسیر پرتوی ردیابی شده قرار می‌گیرد را نگه می‌داریم و سایر قسمتهای اضافی را جهت کاهش وزن و حجم می‌بریم و از دستگاه نوری خارج می‌کنیم
 

MMB5146

New member
انواع منشورها و کاربردهای آنها منشور قائم الزاویهسطح مقطع این منشور ساده و از یک مثلث (درجه45 - 90 - 45) ساخته شده است. نوری که از یک وجه کوچک آن وارد می‌شود در وتر آن بازتابیده می‌شود و از وجه کوچک دیگر خارج می‌گردد، به شرطی که ضریب شکست منشور بزرگتر از مقدار 1.414 باشد یعنی (n[SUB]1[/SUB] > 1.414) که نور باز تابش داخلی کلی خواهد کرد که این هم یک مزیت دیگر منشور بر آینه‌هاست. منشور پنج وجهیمنشور پنج وجهی یک منشور انحراف ثابت است، بدین معنی که پرتوی ورودی را 90 درجه منحرف می‌کند، بخاطر همین ویژگی به چنین منشوری گونیای اپتیکی می‌گویند. در تنظیم و طراحی سیستمهایی که دارای مسیرهای متقاطع پرتویی به اندازه درجه90 هستند، بسیار سودمند واقع می‌شوند. به سبب زاویه تابش کوچک نخستین بازتابش داخلی ، بازتابش داخلی کلی در اینجا صورت نمی‌گیرد. بنابراین سطوح بازتابنده یک منشور پنج وجهی باید با فیلمهای (پوششهای) بازتابنده پوشش یابند. منشور پورواین منشورها از ترکیب دو منشور راست گوشه بدست می‌آیند و در پیکر بندیهای انحراف ثابت 180 درجه مورد استفاده قرار می‌گیرند، در حالیکه هر دو منشور تولید معکوس می‌کنند، ترکیب آنها تولید وارونی می‌کند. این دو منشور ، مسیر یک سیستم اپتیکی را تا می‌کنند (سیستم را در ادامه فرآیند از مسیر نور خارج می‌کنند) و همچنین یک تصویر را به اندازه نصف طول وتر در هر دو جهت افقی و عمودی جابجا می‌کنند. از منشور پورو می‌توان برای کاهش طول یک تلسکوپ کپلری استفاده کرد و همزمان با آن یک وارونی دیگر که برای راست کردن تصویر وارون تلسکوپ ضرورت دارد، بدست آورد. به همین دلیل ، در بسیاری از دوربینها و سایر دستگاههای دو چشمی ، از این منشور استفاده می‌شود. منشور دوه نوری که به موازات قاعده یک منشور وارد آن می‌شود در درجه اول به قاعده منشور شکسته می‌شود، در آنجا بازتابش داخلی کلی می‌یابد. سپس در وجه مقابل می‌شکند تا دوباره به نوری موازی با قاعده تبدیل شود، از آنجا که قسمت رأس منشور اثری بر پرتوهای بازتابیده از سطح قاعده ندارد، معمولا حذف می‌شود (برش داده می‌شود). آنچه باقی می‌ماند یک منشور دوه نامیده می‌شود.پیمایش پرتوهای نور در یک منشور دوه معادل عبور آنها از یک تیغه شیشه‌ای است. بنابراین در زاویه تابش غیر عمودی پاشیدگی روی نخواهد داد. اگر هم باشد داخلی است و در سطح دوم جمع می‌شود. یکی از سودمندترین خواص منشور دوه آن است که چرخش منشور حول محوری به موازات جهت انتشار نور در بیرون منشور ، منجر به چرخش تصویر معکوس به اندازه دو برابر زاویه چرخش منشور می‌شود. تعداد ترکیبهای منشوری دیگر خیلی زیاد هست و برخی از آنها برای دستگاه نوری خاصی طراحی شده است.
 

MMB5146

New member
- تارهاي نوري

الياف نوري ( تارهاي نوري ) رشته هايي از شيشه هستند كه نور از آنها عبور مي كند . با اين اختراع تحول بزرگي در ارتباطات و مخابرات بوجود آمده است . در روش سنتي از سيم هاي مسي و آلومينيومي براي ارسال سيگنالهاي الكتريكي استفاده مي شود و لي در مخابرات فيبر نوري سيگنال الكتريكي به شكل امواج نوري مدوله مي شوند و سپس اين نور از درون تارهاي نازك شيشه عبور داده مي شود . با اين روش تحول بزرگي در سرعت و ظرفيت ارسال پيامهاي مخابراتي بوجود آمده است .اين روش هم اكنون بهترين طريق ارتباطات مخابراتي راه دور است مزاياي استفاده از الياف نوريكابلهاي فيبر نوري مزاياي زيادي نسبت به كابلهاي مسي و كابلهاي هم محور متداول دارند . داراي مقاومت كششي بالاتر ، وزن كمتر و اندازه كوچكتر مي باشند و حداكثر مقدار اين تارها را مي توان در حداقل مكان ممكن جاي داد .بدليل اينكه هيچگونه سيگنال الكتريكي از طريق اين سيم ها حمل نمي شود استفاده از آنها در جاههايي كه بخارات قابل احتراق وجود دارد بسيار مناسب است چون خطر احتراق و انفجار ناشي از جرقه زدن سيمهاي فلزي معيوب در اين حالت وجود ندارد . هر گاه يك تار نوري شكسته شود خطر برق گرفتكي شوك الكتريكي وجود ندارد . ضمنا تارهاي شيشه اي مانند سيم هاي متداول مسي و آلومينيومي دچار خوردگي و پوسيد گي نمي شوند.هنگامي به فوائد مهم تارهاي نوري پي مي بريم كه آنها را از نظر عملكرد با سيم هاي رايج مقايسه كنيم . تارهاي نوري بدليل اينكه در معرض تداخل هاي الكترومغناطيس قرار نمي گيرند داده ها را خيلي بهتر از سيم هاي مسي و بدون سيگنالهاي مزاحم عبور مي دهند .ميزان انتقال داده ها از طريق تار نوري در آينده به بيش از 10 گيگا بايت در ثانيه خواهد رسيد وبه اين ترتيب امكان انتقال شبكه هايي با پهناي باند وسيع تر را براي تكنولوژي فرا مدرن فردا فراهم خواهد آورد فيبر نوري ميتواند محيطي را فراهم كند كه از طريق آن داده ها با سرعت بيش از 100 مگا بايت در ثانيه منتقل شوند كه اين سرعت براي استفاده از شبكه هاي محلي اينترنت[1] مناسب است .در ارتباطات كامپيوتري كابل هاي نوري به دو شكل : اتصال گرد ST و مستطيلي SC قابل استفاده است. فرستنده گيرنده هاي الياف نوري[2]:اين سيتمها شامل فرستنده و گيرنده هاي سيگنالهاي نوري هستند كه ارتباطات دو طرفه را ممكن مي سازد .اين نوع فرستنده گيرنده هاي بطور معمول از PIN يا ديودهاي نوري آولانش ( بهمني ) به همراه يك تقويت كننده سيگنال با بهره بالا براي تبديل سيگنال نوري به سيگنال معادل الكتريكي آن استفاده مي كنند .فرستنده هاي نوري غالبا بجاي ديود منتشر كننده نور LED از يك ديود ليزري كمك مي گيرند تا سيگنالي قوي تر براي ارسال به فاصله اي دورتر را فراهم كنند .

1-Local area network = lan
2-The Fiber Optic Transceiver
 

MMB5146

New member
فيبر نوري ميتواند محيطي را فراهم كند كه از طريق آن داده ها با سرعت بيش از 100 مگا بايت در ثانيه منتقل شوند كه اين سرعت براي استفاده از شبكه هاي محلي اينترنت[1] مناسب است .در ارتباطات كامپيوتري كابل هاي نوري به دو شكل : اتصال گرد ST و مستطيلي SC قابل استفاده است. فرستنده گيرنده هاي الياف نوري[2]:اين سيتمها شامل فرستنده و گيرنده هاي سيگنالهاي نوري هستند كه ارتباطات دو طرفه را ممكن مي سازد .اين نوع فرستنده گيرنده هاي بطور معمول از PIN يا ديودهاي نوري آولانش ( بهمني ) به همراه يك تقويت كننده سيگنال با بهره بالا براي تبديل سيگنال نوري به سيگنال معادل الكتريكي آن استفاده مي كنند .فرستنده هاي نوري غالبا بجاي ديود منتشر كننده نور LED از يك ديود ليزري كمك مي گيرند تا سيگنالي قوي تر براي ارسال به فاصله اي دورتر را فراهم كنند . كابل فيبر نوري[3] : كابل نوري متشكل از شيشه ، الياف سيليكا يا پلاستيك مي باشد . معمولا براي كاربردهاي توان بالا از الياف سليكا استفاده مي شود .و از پلاستيك براي جدا كردن و عايق نمودن سيستم در برابر خطر ولتاژ بالا استفاده مي كنند . نه سيليكا ونه پلاستيك هيچكدام بدليل ماهيت ساختماني كه دارند قادر به فرستادن سيگنالها به مسافتهاي دور را ندارند و بايد از شيشه استفاده كرد .همانگونه كه در شكل امده است يك كابل نوري از چهار لايه تشكيل شده است :
شکل 43-1
1- هسته يا لايه دروني آن همان تارهاي شيشه اي است كه براي انتقال امواج نوري استفاده مي شود .2- يك لايه اي كه دور اين شيشه قرار گرفته و لايه واسط ناميده مي شود و امكان انعكاس نور از درون تار را فراهم مي آورد ( نور در تار به شكل زيگزاگ عبور مي كند و از طريق همين لايه كه شبيه آينه است اين عمل امكان پذير است ) ضمنا اين لايه از سائيدگي تارها هم جلوگيري مي كند . است اين غشاء از مواد نرم درست شده است و امكان انعطاف به تار نوري را مي دهد .3- غشاء مستحكم كننده كه به دور اين لايه واسطه قرار گرفته واز جنس : BRAIDED KEVLAR است و سبب استحكام مكانيكي كابل مي شود تا تحت تنش بيش از حد قرار نگيرد4- پوشش خارجي از جنس پي وي سي كه بيروني ترين لايه است و كابل را در برابر سايش و پارگي محافظت مي كندالبته در اين مثال براي ساده شدن موضوع كابل را بصورت تك رشته اي در نظر گرفته ايم و در عمل كابلها مي توانند چند رشته اي باشند . مبدلهاي كابل هاي نوري[4]: براي اتصال يك قسمت از كابل نوري به قسمت ديگر از تبديل هايي استفاده مي كنند كه اين تبديل ها امكان اتصال كابل به يك UTP و از UTP به كابل را فراهم مي كند. انواع فيبر نوريصدها و هزاران نمونه از رشته هاي نوري فوق در دسته هائي سازماندهي شده و كابل هاي نوري را بوجود مي آورند. هر يك از كلاف هاي فيبر نوري توسط يك روكش هائي با نام Jacket محافظت مي گردند. فيبر هاي نوري در دو گروه عمده ارائه مي گردند:فيبرهاي تك حالته[5] بمنظور ارسال يك سيگنال در هر فيبر استفاده مي شود نظير : تلفنفيبرهاي چندحالته[6] بمنظور ارسال چندين سيگنال در يك فيبر استفاده مي شود( نظير : شبكه هاي كامپيوتري)فيبرهاي تك حالته داراي يك هسته كوچك ( تقريبا" ۹ ميكرون قطر ) بوده و قادر به ارسال نور ليزري مادون قرمز ( طول موج از ۱۳۰۰ تا ۱۵۵۰ نانومتر) مي باشند. فيبرهاي چند حالته داراي هسته بزرگتر (تقريبا" ۵ / ۶۲ ميكرون قطر ) و قادر به ارسال نورمادون قرمز از طريق LED مي باشند

1-Local area network = lan
2-The Fiber Optic Transceiver


3-Fiber optic cable The
1-Fiber Optic Media Converter
2-Single-Mode
3-Multi-Mode
 

MMB5146

New member
انواع کابل های نوریبعد از تولید تارها انها را به ژلی مخصوص آغشته و در درون غلاقی به Loose Tube قرار می دهند و تعداد این Loose ها بسته به نوع کابل متفاوت هست و سپس بسته به نوع استفاده و محل بکار گیری در غلافهای منعدد و گوناگون ساخته می شوند . انواع کابل های نوری عبارتند از :1- خاکی[1] 2 - کانالی[2] 3- دریائی[3] 4- هوائی[4] لایه های مختلف کابل خاکی:
شکل 44-1
لایه های مختلف کابل کانالی:
شکل 45-1
لایه های مختلف کابل دریایی:
شکل 46-1
لايه‌هاي مختلف کابل هوایی:
شکل 47-1
ارسال نور در فيبر نوريفرض كنيد ، قصد داشته باشيم با استفاده از يك چراغ قوه يك راهروي بزرگ و مستقيم را روشن نمائيم . همزمان با روشن نمودن چراغ قوه ، نور مربوطه در طول مسير مسفقيم راهرو تابانده شده و آن را روشن خواهد كرد. با توجه به عدم وجود خم و يا پيچ در راهرو در رابطه با تابش نور چراغ قوه مشكلي وجود نداشته و چراغ قوه مي تواند ( با توجه به نوع آن ) محدوده مورد نظر را روشن كرد. در صورتيكه راهروي فوق داراي خم و يا پيچ باشد ، با چه مشكلي برخورد خواهيم كرد؟در اين حالت مي توان از يك آيينه در محل پيچ راهرو استفاده تا باعث انعكاس نور از زاويه مربوطه گردد.در صورتيكه راهروي فوق داراي پيچ هاي زيادي باشد ، چه كار بايست كرد؟ در چنين حالتي در تمام طول مسير ديوار راهروي مورد نظر ، مي بايست از آيينه استفاده كرد. بدين ترتيب نور تابانده شده توسط چراغ قوه (با يك زاويه خاص) از نقطه اي به نقطه اي ديگر حركت كرده ( جهش كرده و طول مسير راهرو را طي خواهد كرد). عمليات فوق مشابه آنچيزي است كه در فيبر نوري انجام مي گيرد. تكنولوژي ( فن آوري ) فيبر نورينور، در كابل فيبر نوري از طريق هسته (نظير راهروي مثال ارائه شده ) و توسط جهش هاي پيوسته با توجه به سطح آبكاري شده ( Cladding) ( مشابه ديوارهاي شيشه اي مثال ارائه شده ) حركت مي كند.( مجموع انعكاس داخلي ) . با توجه به اينكه سطح آبكاري شده ، قادر به جذب نور موجود در هسته نمي باشد، نور قادر به حركت در مسافت­هاي طولاني مي­باشد. برخي از سيگنال­هاي نوري بدليل عدم خلوص شيشه موجود ، ممكن است دچار نوعي تضعيف در طول هسته گردند. ميزان تضعيف سيگنال نوري به درجه خلوص شيشه و طول موج نور انتقالي دارد. ( مثلا" موج با طول ۸۵۰ نانومتر بين ۶۰ تا ۷۵ درصد در هر كيلومتر ، موج با طول ۱۳۰۰ نانومتر بين ۵۰ تا ۶۰ درصد در هر كيلومتر ، موج با طول ۱۵۵۰ نانومتر بيش از ۵۰ درصد در هر كيلومتر سيستم رله فيبر نوريبمنظور آگاهي از نحوه استفاده فيبر نوري در سيستم هاي مخابراتي ، مثالي را دنبال خواهيم كرد كه مربوط به يك فيلم سينمائي و يا مستند در رابطه با جنگ جهاني دوم است . در فيلم فوق دو ناوگان دريائي كه بر روي سطح دريا در حال حركت مي باشند ، نياز به برقراري ارتباط با يكديگر در يك وضعيت كاملا" بحراني و توفاني را دارند. يكي از ناوها قصد ارسال پيام براي ناو ديگر را دارد.كاپيتان ناو فوق پيامي براي يك ملوان كه بر روي عرشه كشتي مستقر است ، ارسال مي دارد. ملوان فوق پيام دريافتي را به مجموعه اي از كدهاي مورس ( نقطه و فاصله ) ترجمه مي نمايد. در ادامه ملوان مورد نظر با استفاده از يك نورافكن اقدام به ارسال پيام براي ناو ديگر مي نمايد.يك ملوان بر روي عرشه كشتي دوم ، كدهاي مورس ارسالي را مشاهده مي نمايد. در ادامه ملوان فوق كدهاي فوق را به يك زبان خاص ( مثلا" انگليسي ) تبديل و آنها را براي كاپيتان ناو ارسال مي دارد. فرض كنيد فاصله دو ناو فوق از يكديگر بسار زياد ( هزاران مايل ) بوده و بمنظور برقراي ارتباط بين آنها از يك سيستم مخابراتي مبتني بر فيبر نوري استفاده گردد. سيستم رله فيبر نوري از عناصر زير تشكيل شده است:فرستنده . مسئول توليد و رمزنگاري سيگنال هاي نوري است .فيبر نوري مديريت سيگنال هاي نوري در يك مسافت را برعهده مي گيرد.بازياب نوري . بمنظور تقويت سيگنا ل هاي نوري در مسافت هاي طولاني استفاده مي گردد.دریافت كننده نوري . سيگنا ل هاي نوري را دريافت و رمزگشائي مي نمايد.

4-Boride
1-Conduit
2-Submarine
3-Arial
 

MMB5146

New member
-آشکارسازهاي فوتونی: آشكار سازهاي فوتوني بر اساس اثر فوتون عمل مي نمايند . اين آشكار سازها بسيار سريع تر از آشكار سازهاي حرارتي بوده و پاسخ آنها در حدود ميكرو ثانيه است . همچنين آشكار سازي آنها نيز بالاتر است . البته براي رسيدن به اين مرتبه آشكار سازي بايستي آشكار ساز سرد شود و براي كاهش دما ، كولرهاي ترموالكتريك در يك يا چندين مرحله بكار گرفته مي شوند در یک تکثیرکننده فوتونی ، فوتون ها دارای انرژی کافی برای خارج کردن ‏مستقیم الکترون ازسطح نیستند ولی آنها پایدارتر از طول موج های قطع مشخصی انرژی کافی برای ‏آزاد ساختن یک الکترون از شبکه بلور را به دست می آورند و لذا باعث افزایش تعداد الکترون ها و ‏یا حفره های آزادی می شوند که به عنوان حاملین بار عمل می کنند. این اثر با پر کردن نیمه هادی ، ‏جهت کاهش تعداد الکترون های برانگیخته گرمایی تقویت می یابد. تا این اواخر دستگاه های ‏فوتورسانا فقط می توانستند در ناحیه فروسرخ نزدیک کار بکنند. که طول موج قطع برای این بلورها ‏مانند سولفور سرب در حدود چند میکرومتر است. ‏
اما انواع جدید نیمه هادی نا خالص شده یعنی بلورهای شامل مقدار کمی از ناخالصی های برگزیده ، ‏می توانند ( در دمای هلیوم ) تا حدود 100 ميكرومتر کار بکنند. در واقع ، اینک معلوم شده است که آشکارسازهای bs – nI می توانند تا درون ناحیه موج میلی متری هم کار کنند. زیرا قابلیت حرکت الکترون های آزاد با جذب انرژی فوتون افزایش می یابد و این الکترون ها می توانند در دمایی بالا تر ‏از دمای بلور وجود داشته باشند. به این دلیل این آشکارسازها به آشکارسازهای با الکترون گرم ‏موسومند.‏


آشکارساز امواج فرابنفش:
· علاوه بر صفحات عکاسی مخصوص و تکثیرکننده های فوتون که می توانند تا ناحیه فرابنفش به کار ‏برده شوند. برای طول موج های کمتر از حدود 1300 آنگستروم که انرژی فوتون تا حد یونیدن ‏گازهای پایدار بالاست ( E<9ev) می توان به وسیله نور آشکارسازی کرد.
· برای آشکارسازی مداوم از یک اتاقک یونش استفاده می شود. اتاقک در ناحیه مسطح یا اشباع ‏منحنی جریان برحسب ولتاژ کار می کند. که در آن جریان یون مستقل از ولتاژ اتاقک بوده و متناسب ‏با شدت فرودی است.
· کارآیی آشکارساز ، برحسب زوج های یون به ازای هر فوتون می تواند به سادگی تا %100‏برسد. در واقع اگر انرژی فوتون تا حد یونش مضاعف بالا باشد، ممکن است کار آیی بیشتر از این نیز ‏شود. ‏


آشکارساز گایگر مولر:
از آشکارسازهای پالسی یک نوعش شمارنده گایگر مولر است. فوتوالکترون اولیه حاصل از فوتون ‏فرودی شتاب داده می شود تا با برخوردهای متوالی با مولکول های گاز بهمنی را به وجود بیاورد، که ‏این تقویت گازی است. به علت نبودن مواد برای ایجاد پنجره ، استفاده از هر دو نوع مزبور در ناحیه ‏طول موج های 1040 300 آنگستروم مشکل است. این امر مخصوصا در مورد شمارنده گایگر یا ‏شمارنده فوتون ، که در فشارهای گاز نسبتا زیاد ( حدود 100 تور) فلزی نازک قابل عبور می شوند ‏و از این ناحیه یک راست تا ناحیه اشعه ایکس می توان از آشکارساز مزبور استفاده کرد.

گاز به کار برده شده در طول موج های بلند معمولا اکسید نیتریک یا مولکول های مشابه است، اما در ‏طول موج های کوتاه گازهای نادر به علت بالا بودن پتانسیل یونش آنها ترجیح داده می شوند. با ‏انتخاب زیرکانه ماده پنجره و گاز محتوی می توان نقطه نقطه قطع طول موج های کوتاه و بلند را ‏طوری مرتب کرد که نوار باریکی از حساسیت به وجود آید. آشکارسازهای برگزیده ای از این قبیل ‏جایگزین طیف سنج در پاره ای از آزمایش های اختر پاراکت رها گشته است. ‏
 

MMB5146

New member
-آشکارسازهاي فوتونی: آشكار سازهاي فوتوني بر اساس اثر فوتون عمل مي نمايند . اين آشكار سازها بسيار سريع تر از آشكار سازهاي حرارتي بوده و پاسخ آنها در حدود ميكرو ثانيه است . همچنين آشكار سازي آنها نيز بالاتر است . البته براي رسيدن به اين مرتبه آشكار سازي بايستي آشكار ساز سرد شود و براي كاهش دما ، كولرهاي ترموالكتريك در يك يا چندين مرحله بكار گرفته مي شوند در یک تکثیرکننده فوتونی ، فوتون ها دارای انرژی کافی برای خارج کردن ‏مستقیم الکترون ازسطح نیستند ولی آنها پایدارتر از طول موج های قطع مشخصی انرژی کافی برای ‏آزاد ساختن یک الکترون از شبکه بلور را به دست می آورند و لذا باعث افزایش تعداد الکترون ها و ‏یا حفره های آزادی می شوند که به عنوان حاملین بار عمل می کنند. این اثر با پر کردن نیمه هادی ، ‏جهت کاهش تعداد الکترون های برانگیخته گرمایی تقویت می یابد. تا این اواخر دستگاه های ‏فوتورسانا فقط می توانستند در ناحیه فروسرخ نزدیک کار بکنند. که طول موج قطع برای این بلورها ‏مانند سولفور سرب در حدود چند میکرومتر است. ‏
اما انواع جدید نیمه هادی نا خالص شده یعنی بلورهای شامل مقدار کمی از ناخالصی های برگزیده ، ‏می توانند ( در دمای هلیوم ) تا حدود 100 ميكرومتر کار بکنند. در واقع ، اینک معلوم شده است که آشکارسازهای bs – nI می توانند تا درون ناحیه موج میلی متری هم کار کنند. زیرا قابلیت حرکت الکترون های آزاد با جذب انرژی فوتون افزایش می یابد و این الکترون ها می توانند در دمایی بالا تر ‏از دمای بلور وجود داشته باشند. به این دلیل این آشکارسازها به آشکارسازهای با الکترون گرم ‏موسومند.‏


آشکارساز امواج فرابنفش:
· علاوه بر صفحات عکاسی مخصوص و تکثیرکننده های فوتون که می توانند تا ناحیه فرابنفش به کار ‏برده شوند. برای طول موج های کمتر از حدود 1300 آنگستروم که انرژی فوتون تا حد یونیدن ‏گازهای پایدار بالاست ( E<9ev) می توان به وسیله نور آشکارسازی کرد.
· برای آشکارسازی مداوم از یک اتاقک یونش استفاده می شود. اتاقک در ناحیه مسطح یا اشباع ‏منحنی جریان برحسب ولتاژ کار می کند. که در آن جریان یون مستقل از ولتاژ اتاقک بوده و متناسب ‏با شدت فرودی است.
· کارآیی آشکارساز ، برحسب زوج های یون به ازای هر فوتون می تواند به سادگی تا %100‏برسد. در واقع اگر انرژی فوتون تا حد یونش مضاعف بالا باشد، ممکن است کار آیی بیشتر از این نیز ‏شود. ‏


آشکارساز گایگر مولر:
از آشکارسازهای پالسی یک نوعش شمارنده گایگر مولر است. فوتوالکترون اولیه حاصل از فوتون ‏فرودی شتاب داده می شود تا با برخوردهای متوالی با مولکول های گاز بهمنی را به وجود بیاورد، که ‏این تقویت گازی است. به علت نبودن مواد برای ایجاد پنجره ، استفاده از هر دو نوع مزبور در ناحیه ‏طول موج های 1040 300 آنگستروم مشکل است. این امر مخصوصا در مورد شمارنده گایگر یا ‏شمارنده فوتون ، که در فشارهای گاز نسبتا زیاد ( حدود 100 تور) فلزی نازک قابل عبور می شوند ‏و از این ناحیه یک راست تا ناحیه اشعه ایکس می توان از آشکارساز مزبور استفاده کرد.

گاز به کار برده شده در طول موج های بلند معمولا اکسید نیتریک یا مولکول های مشابه است، اما در ‏طول موج های کوتاه گازهای نادر به علت بالا بودن پتانسیل یونش آنها ترجیح داده می شوند. با ‏انتخاب زیرکانه ماده پنجره و گاز محتوی می توان نقطه نقطه قطع طول موج های کوتاه و بلند را ‏طوری مرتب کرد که نوار باریکی از حساسیت به وجود آید. آشکارسازهای برگزیده ای از این قبیل ‏جایگزین طیف سنج در پاره ای از آزمایش های اختر پاراکت رها گشته است. ‏

آشکارسازی نور قطبیده:

آشکارسازهای نور یونش هم چنین برای اندازه گیری های شدت های مطلق و برای درجه بندی منابع ‏به صورت استانداردهای شدت در فرابنفش خلا به کار برده شده اند. اگر هر فوتون جذب شده یک ‏فوتوالکترون تولید کند، جریان خروجی یک اطاقک یونی برابر تعداد فوتون های جذبی می شود. ‏گازهای نادر این شرط را به جا می آورند. و به علاوه ضرایب جذب آنها به قدری بالاست که فشار ‏کمی از گاز برای جذب کامل کافی می باشد.
اتاقک یونی را می توان در این طریق با گازهای نادر به ترتیب کاهش وزن اتمی آنها از 1022 ‏آنگستروم ، حد یونش گزنون تا 250 آنگستروم که در آن فوتوالکترون های خروجی دارای انرژی ‏کافی برای ایجاد یونش ثانوی در هلیوم است، به کار برد. به هر حال شمارنده فوتونی می تواند در این ‏نقطه کار را به عهده گیرد. زیرا این آشکارساز به جای تعداد الکترون ها ، پالس حاصله از هر فوتون ‏جذب شده را ثبت می کند.‏
13- دستگاه‌هاي اپتيكي انواع دستگاه­های اپتیکی: سایتهای سلاح به منظور نشانه روی اهذاف سلاح به کار می­روند و دارای بزرگ نمایی بیشتر از یک می­باشند. برجسته ترین سایت سلاح دوربین زوم سلاح 7/12 م.م با قابلیت نقطه زنی تا فاصله 1200 متری است که در حال حاضر طراحی و ساخت نسل جدید آن با برد 3 کیلومتر در دستور کار قرار دارد.
شکل 50-1
شکل 48-1
زاويه ياب های توليد شده در وزارت دفاع


شکل 49-1
 

MMB5146

New member
آشنایی با اصول الکترواپتیک

آشنایی با اصول الکترواپتیک

مشاهده پیوست 11 (1).zipفيزيك نوراز ميان همه ي شاخه هاي فيزيك، بي گفتگو مبحث نور شاخه اي است كه كار تحقيق در آن از همه بيشتر پيش رفته اسفصل اول
 

MMB5146

New member
فهرست مطالب
مقدمه................................................................................................................................. 2
فصل اول- مقدمه
1- تاریخچه................................................................................................................... 2
2- ماهیت نور............................................................................................................... 8
1-2-ماهیت ذره­ای................................................................................................... 8
2-2-ماهیت موجی................................................................................................... 9
3-2- ماهیت الکترومغناطیسی .................................................................................. 9
4-2- ماهیت کوانتومی نور ....................................................................................... 9
5-2- نظریه مکملی .............................................................................................. 10
3- انتشار نور ............................................................................................................ 11
4- بازتاب نور ........................................................................................................... 16
5- پرتوهای نوری ...................................................................................................... 19
6- شکست نور ......................................................................................................... 21
1-6- پدیده­ی سراب ............................................................................................ 24
2-6- رنگین کمان ................................................................................................ 26
7- عدسی .................................................................................................................. 29
(هفت)

1-7- انواع عدسی................................................................................................ 212
1-1-7- عدسی محدب (کوژ).................................................................... 3213
2-1-7- عدسی مقعر (کاو)............................................................................. 21
2-7- عیوب عدسی­ها............................................................................................ 22
8- آینه­ها ................................................................................................................... 36
1-8- آینه تخت...................................................................................................... 21
2-8- آینه­های کروی............................................................................................. 23
1-2-8- آینه های مقعر یا همگرا (کاو) .......................................................... 21
2-2-8- آینه های محدب یا واگرا (کوژ)......................................................... 24
9- منشور .................................................................................................................. 55
10- تارهای نوری ..................................................................................................... 58
11- دستگاه­های اپتیکی .............................................................................................. 66
12- آشکارسازهای الکترواپتیکی(فتونی) .................................................................... 67

فصل دوم- مبانی سیستم­های تصویربرداری مرئی روزانه و شبانه
فصل سوم-
1- سيستمهاي تصوير بردار حرارتي .................................................................................. 12
2- امواج مادون قرمز(IR)................................................................................................... 12
3- پارامترهاي مهم در يك تصوير بردار (دوربین) حرارتي .................................................. 12
 

MMB5146

New member
فهرست مطالب
مقدمه................................................................................................................................. 2
فصل اول- مقدمه
1- تاریخچه................................................................................................................... 2
2- ماهیت نور............................................................................................................... 8
1-2-ماهیت ذره­ای................................................................................................... 8
2-2-ماهیت موجی................................................................................................... 9
3-2- ماهیت الکترومغناطیسی .................................................................................. 9
4-2- ماهیت کوانتومی نور ....................................................................................... 9
5-2- نظریه مکملی .............................................................................................. 10
3- انتشار نور ............................................................................................................ 11
4- بازتاب نور ........................................................................................................... 16
5- پرتوهای نوری ...................................................................................................... 19
6- شکست نور ......................................................................................................... 21
1-6- پدیده­ی سراب ............................................................................................ 24
2-6- رنگین کمان ................................................................................................ 26
7- عدسی .................................................................................................................. 29
(هفت)

1-7- انواع عدسی................................................................................................ 212
1-1-7- عدسی محدب (کوژ).................................................................... 3213
2-1-7- عدسی مقعر (کاو)............................................................................. 21
2-7- عیوب عدسی­ها............................................................................................ 22
8- آینه­ها ................................................................................................................... 36
1-8- آینه تخت...................................................................................................... 21
2-8- آینه­های کروی............................................................................................. 23
1-2-8- آینه های مقعر یا همگرا (کاو) .......................................................... 21
2-2-8- آینه های محدب یا واگرا (کوژ)......................................................... 24
9- منشور .................................................................................................................. 55
10- تارهای نوری ..................................................................................................... 58
11- دستگاه­های اپتیکی .............................................................................................. 66
12- آشکارسازهای الکترواپتیکی(فتونی) .................................................................... 67

فصل دوم- مبانی سیستم­های تصویربرداری مرئی روزانه و شبانه
فصل سوم-
1- سيستمهاي تصوير بردار حرارتي .................................................................................. 12
2- امواج مادون قرمز(IR)................................................................................................... 12
3- پارامترهاي مهم در يك تصوير بردار (دوربین) حرارتي .................................................. 12
 

پیوست ها

  • 11 (2).zip
    2 مگایابت · بازدیدها: 0
  • 11 (3).zip
    43.4 کیلوبایت · بازدیدها: 0

MMB5146

New member
1- سيستمهاي تصوير بردار حرارتي

1- سيستمهاي تصوير بردار حرارتي

سيستمهاي تصوير بردار حرارتي كه تحت عنوان (اف ال آی آر)[1] نيز ناميده مي شوند ، سيستمهاي غير فعال[2] مي باشند ، كه در ناحيه مادون قرمز مياني[3] و بلند طيف الكترومغناطيسي كار مي كنند . اين سيستمها از تابشي كه از خود اجسام ساطع مي گردد براي تصوير برداري استفاده مي كنند . همانطور كه مي دانيم اجسام از خود امواج الكترومغناطيسي ساطع مي كنند كه طيف پيوسته اي را مي پوشاند و طول موج پيك و ميزان توان گسيلي آن به دماي جسم بستگي دارد و طبق قانون پلانك هر جسمي كه دمايش بالاتر از صفر مطلق باشد ( 273 درجه سانتيگراد ) ، انرژي از خود ساطع مي كند .تصاوير در دوربينهاي حرارتي به صورت سياه و سفيد مي باشد .نكته : دوربينهاي حرارتي بستگي به نوع دوربين و شرايط آب و هوايي محيطي ( گرم يا سرد ) بعد از روشن شدن ، مدت زماني جهت خنك شدن[4] لامپ نياز دارند .در هر دوربين حرارتي روشهاي خنك كنندگي و زمان سرمايش متفاوت مي باشد . 2- امواج مادون قرمز(IR)[5] مادون قرمز بخشي از طيف الكترومغناطيسي است كه داراي طول موجي بين ( nm 760 mm 1 ) مي باشد. معمولاً مادون قرمز را به سه قسمت نزديك[SUP][SUP][6][/SUP][/SUP] ، مياني[SUP][SUP][7][/SUP][/SUP] و دور[SUP][SUP][8][/SUP][/SUP] تقسيم مي كنند كه در ذيل بيان شده است . لازم بذكر است كه فركانس مادون قرمز بين ( T HZ 100 T HZ 1 ) مي باشد .
Far InfraredMid InfraredNear Infraredمحدوده طیفي
انتهاابتداانتهاابتداانتهاابتداطول موج
1 ميلي متر15 ميكرو متر15ميکرو متر3 ميكرو متر 3ميكرو متر760 نانو متر

جدول شماره 1-3
شكل 1-3 يك نمونه از دوربينهاي حرارتي را نشان مي دهد
3- پارامترهاي مهم در يك تصوير بردار (دوربین) حرارتي : سيستمهاي تصوير بردار حرارتي داراي نسلهاي مختلف بوده و هر نسل پارامترهاي مخصوص به خود را دارد كه در طراحي استفاده مي شود . پارامترهايي در عملكرد سيستمها مشترك بوده و نتيجة آنها براي كاربر مهم است . از مهمترين پارامترهاي دوربين حرارتي مي توان به موارد ذيل اشاره نمود :

FLIR -[1]
passive -[2]
Infrared Radiaton -[3]
Cooling -[4]
Infrared Radiaton -[5]
1-Near Infrared
2-Mid Infrared
3-Far Infrared
 

پیوست ها

  • 11 (3).zip
    43.4 کیلوبایت · بازدیدها: 0

MMB5146

New member
انواع لیزرو کاربرد آن

انواع لیزرو کاربرد آن

طبقه بندی لیزر در حالت کلی :- لیزر پیوسته کار - لیزر پالسی - لیزرها بر اساس آهنگ خروج انرژی از آنها به دو دسته "پیوسته‌کار" و "پالسی" تقسیم ‌بندی می‌شوند. نور لیزرهای پیوسته‌کار بطور پیوسته گسیل می‌شود، ولی نور لیزرهای پالسی در زمانهای کوتاه که به این زمان "دوام پالس" گفته می‌شود ارائه می‌گردد. فاصله زمانی ارائه دو پالس متوالی معمولاً خیلی بیشتر از زمان دوام پالس است. لیزرهای پالسی به‌دلیل اینکه می‌توانند انرژی خود را در زمان کوتاهی ارائه دهند، معمولاً دارای توانهای بالاتری می‌باشند. لیزرها را بر اساس مواد لیزرزا به چند گروه زیر بخش بندی می کنند:- لیزرهای جامد- لیزرهای گازی- لیزرهای نیمه رسانا- لیزرهای مایعهمچنین ممکن است لیزرها را براساس نوع ماده تشکیل‌دهنده محیط لیزر زایی نیز تقسیم‌بندی کرد. لیزر یاقوت ، لیزر نئودیوم- یاگ ، لیزر دی اکسید کربن ، لیزر هلیوم- نئون و انواع لیزرهای دیگر بر این اساس نامگذاری شده‌اند 1-2- لیزر حالت جامددر این نوع لیزر ، ماده فعال ایجاد کننده لیزر ، یک یون فلزی است که با غلظت کم در شبکه یک بلور یا درون شیشه ، به صورت ناخالصی قرار داده شده است. فلزاتی که برای این منظور بکار می‌روند عبارتند از:اولین سری فلزات واسطهلانتانیدها آکتنید ها از مهمترین لیزرهای حالت جامد می‌توان از لیزر یاقوت که یک لیزر سه ترازی است و لیزرهای نئودنیوم می‌توان نام برد. [h=2]· لیزر یاگ[1] [/h]در حال حاضر، کاربردی‌ترین لیزر حالت جامد که برای پردازش و ماشین کاری مواد بکار می‌رود، لیزر یاگ است که از بلور سنگ آلومینیوم ایتریم[2] که به آن 1/0 تا 1 درصد یون نئودیمیم[3] اضافه شده است، ساخته می‌شود. طول موج گسیلی این لیزر 06/1 میکرون و گاهی 32/1 میکرون است. [h=2]لیزر حالت جامد یون فلزی [/h]لیزرهای حالت جامد فلزی از نظر تنوع مواد لیزری ، امکان ساخت انواع مختلف سیستمهای لیزری و بالا بردن کیفیت پرتوهای خروجی از پتانسیل بالایی برخوردارند. · لیزر :در میان لیزرهای حالت جامد یون فلزی ، لیزر بیشترین کاربرد را دارد. لعل یوتریم آلومینیم ( ) آلاییده به نئودیمیم دارای خواص ویژه‌ای است که آن را برای عمل لیزری مناسب ساخته است. بلور میزبان سخت است و کیفیت اپتیکی خوب و ضریب هدایتی بالایی دارد. این لیزر پهنای خط باریک ، بهره بالا و آستانه لیزری پایینی دارد.
شکل شماره 2-4 [h=2]· لیزرهای Er [/h]لیزرهای ایربیوم بخاطر داشتن دو طول موج ویژه اهمیت دارند، اما از نظر انرژی خروجی مانند لیزرهای خیلی قابل توجه نیستند. بلور که با چگالی بالا به یونهای ایربیوم آلاییده شده است یک خروجی در 2.9 متر و شیشه فسفات آلاییده به ایربیوم خروجی در 1.54 میکرومتر دارند. هر دو این طول موجها توسط آب جذب می‌شوند که باعث می‌شود این لیزرها کاربردهای جالبی در پزشکی برای طول موج 9/2 میکرومتر و برای فاصله یابهای ایمن چشم در طول موج 54/1 میکرومتر داشته باشند. 2-2- لیزر گازیماده فعال در این سیستمها یک گاز است که به صورت خالص یا همراه با گازهای دیگر مورد استفاده قرار می‌گیرند. بعضی از این مواد عبارتنداز: نئون به همراه هلیوم (لیزر هلیم_نئون) ، دی اکسید کربن به همراه نیتروژن و هلیوم ، آرگون ، کریپتون ، هگزا فلورئید و... [h=2]· مکانیزم لیزرهای گازی [/h]لیزرهای گازی معمولا با ابزارهای الکتریکی برانگیخته می‌شوند، یعنی دمش با عبور جریان به اندازه کافی قوی (dc یا پالسی) از گاز انجام می‌شود. ساز و کارهای اصلی دمشی که در لیزرهای گازی صورت می‌گیرد، با عبور جریان الکتریکی مناسبی از گاز حاصل می‌شود. یونها و الکترونهای آزاد بوجود می‌آیند و چون این ذرات در اثر میدان الکتریکی شتابدار می‌شوند، انرژی جنبشی اضافی بدست می‌آورند و می‌توانند با برخورد و به اتمهای خنثی آنها را برانگیخته کنند. دمش الکتریکی گاز معمولا با یکی ازز دو فرآیند زیر انجام می‌گیرد:- در گازی که تنها شامل یک گونه باشد، برانگیختگی فقط با برخورد الکترونی ایجاد می‌شود.- گازی که شامل دو گونه باشد (مثلا نوع A و نوعB ) در اثر برخورد بین اتمهای دو نوع گاز نیز برانگیختگی ایجاد می‌شود. [h=2]· لیزر هلیوم نئون[/h]معروفترین لیزر (در حقیقت یکی از معروفترین لیزرها) لیزر He - Ne است. ماده فعال آن مخلوطی از هلیوم و نئون است که با نسبت حدود 10 قسمت هلیوم و 1 قسمت نئون بدست می‌آید. این مخلوط در یک لوله نازک از جنس ( Bبور) با قطر حدود چند میلیمتر صدای حدود 1/0 تا 1 متر در فشار حدود 10 میلی­متر جیوه قرار می‌گیرد. تخلیه الکتریکی در آن به­وقوع می‌پیوندد و فقط نکته قابل توجه اینکه به دلیل کم شدن مقاومت لوله وقتی تخلیه الکتریکی شروع می‌شود. مقاومت باید بطور سری با منبع تغذیه قرار می‌گیرد تا جریان را محدود سازد. [h=2]· لیزرهای دی اکسیدکربن [/h]لیزر دی اکسیدکربن نمونه‌ای از یک لیزر گاز مولکولی پر قدرت است. باریکه خروجی وقتی کانونی شود می‌تواند صفحات الماس و فولاد ضخیم را در عرض چند ثانیه برش دهد. نمودار تراز انرژی یک گاز مولکولی بطور قابل توجهی پیچیده‌تر از آن برای یک اتم است. حالتهای انرژی مه قبلا توضیح داده شده بصورت ترازها منجر به گسیل نور مرئی می‌شوند. هر تراز الکترونی در یک مولکول گاز بطور کلی دارای زیر ترازهایی مربوط به ارتعاشات مجاز ملکولی می‌باشد و هر یک از این ترازهای ارتعاشی نیز زیر ترازهایی بر اساس دوران مجاز مولکولی دارند.عملکرد لیزر از طریق گذارهای بین ترازهای ارتعاشی - دورانی مختلف امکان پذیر می‌شود و تابش خروجی به صورت فرو سرخ (فوتونهای کم انرژی) می‌باشد. لیزر دی اکسیدکربن با استفاده از این نوع گذار یک باریکه خروجی مثلا به طول موج 6/10 میکرومتر در عملکرد موج پیوسته (CW) می‌دهد. طراحی لیزر ، دی اکسیدکربن شبیه He - Ne است، با این تفاوت که مخلوط گاز (9% دی اکسید کربن ، 15% نیتروژن ، 76% هلیوم) پیوسته و بطور یکنواخت از داخل لوله عبور می‌کند. پمپ کردن این لیزر مانند لیزر هلیوم- نئون با برانگیزش dc انجام می‌گیرد. لوله را باید خنک کرد، این کار معمولا با جریان آب بطور یکنواخت از میان یک پوشش به دور لوله صورت می گیرد.تفاوت لیزر گازی با جامدات استفاده از گازها به عنوان ماده فعال لیزری تفاوت جالبی با جامدات دارد. به دلیل آنکه جمعیت معکوسی که می‌توان در گازها بدست آورد، خیلی کمتر از جامدات است، یک میله Nd-YAG تقریبا . اتم Nd در مترمکعب دارد، ولی در لیزر He_Ne فقط 10[SUP]21[/SUP] اتم Ne در هر مترمکعب وجود دارد. بنابراین انتظار داریم که لیزرهای گازی پرقدرت خیلی حجیم و بزرگ باشند. از سوی دیگر ، گازها بسیار یکنواخت‌تر و همگن‌تر از جامدات هستند و می‌توان برای خنک کردن و دوباره پر کردن آنها را در یک مدار بسته به حرکت در آورد. 3-2- لیزر نیم رسانااین نوع لیزرها به لیزر دیود و یا لیزر تزریقی نیز معروفند. نیم رساناها از دو ماده که یکی کمبود الکترون داشته و دیگری اضافی دارد،بوجود می آید. در سال 1341 دو گروه از پژوهشگران بطور جداگانه و تقریبا همزمان با یکدیگر در شهر نیویورک اعلام کردند، نوع سومی از لیزر را که اساس کار آن با تمام لیزرهای پیشین متفاوت است ساخته‌اند. آنها مدعی شدند که این لیزر جریان برق را مستقیما به جریان منظمی از فوتونها تبدیل می‌کند (این عمل صرفا به گذر جریان نیرومند و صیقل دادن و جو انتهایی بلور آرسیند گالیوم به عنوان آینه‌های لیزر صورت می‌گیرد).کشف این لیزر تا حدی تصادفی بود، زیرا برخی از فیزیکدانان و پژوهشگران متوجه شده بودند که از دو قطبیها نیم رسانا ، درخششهایی با طول موجی در حدود 7000 آنگستروم خارج می‌شود و آن را به گسیل القایی نسبت دادند و بر همین پایه لیزر نیم رسانا را طراحی نمودند. این لیزرها از اجسامی که در الکترونیک کاملا شناخته شده‌اند ساخته می‌شوند و همه این اجسام نیم رساناها هستند، مانند: آرسیند گالیوم و ژرمانیوم. لیزرهای نیم رسانا بجز اجسام یاد شده از اجسام دیگری که مناسب تشخص داده شده‌اند نیز تهیه می‌شوند، مثل PbSe ، PbTe ، InAS ، InP لیزرهای نیم رسانا دارای پیوند p-n می‌باشند، که وجه n به پتانسیل منفی بسته می‌شود و وجه p نیز به پتانسیل مثبت متصل می‌گردد. عنصرهایی که ناحیه p را تشکیل می‌دهند الکترونهای ظرفیتی کمتری نسبت به ناحیه n و حالت خالی از الکترون و به عبارت دیگر و پر از حفره (یا جای خالی الکترون) در ناحیه p بوجود می‌آید.نیم رساناها از نظر مقاومت الکتریکی جایی بین مواد رسانا و نارسانا دارند. در آنها فاصله بین نوار رسانش و نوار ارزش یا ظرفیت در حدود یک الکترون ولت است و این امر اندکی رسانایی الکتریکی را موجب می‌شود، ولی نه به اندازه رساناهای خوب مانند فلزها. میزان رسانایی ماده‌ای نیم رسانا ، هم چون ماده رسانا ، بستگی به دما دارد. ولی بر عکس آنها ، زیرا رسانایی اجسام رسانا با افزایش دما معمولا کاهش می یابد در حالیکه رسانایی نیمه رساناها با افزایش می یابد. تنظیم لیزر تنظیم اینگونه لیزرها نسبت به لیزرهای دیگر آسانتر است، زیرا با تغییر میدان مغناطیسی یا با اعمال دما و یا فشار می‌توان آنها را تنظیم کرد. آنها برای تنظیم لیزرهای گازی و جامد تنها با تغییر ضریب کیفیت می‌توان عمل تنظیم را انجام داد، اما باید توجه داشت که همه اینها باید در شرایط و اوضاع تنظیم شده ویژه‌ای انجام پذیرد، اما برتری لیزرهای نیم رسانا بیشتر بخاطر دگرآهنگی (مدوله سازی) بالا و بازدهی بالای در حدود 30 درصد است. جمع و جور بودن آن و بهای اندک آنها از دیگر مزایای این نوع لیزرهاست. [h=1]لیزرهای دیودی [/h]لیزرهای دیودی نیم رسانا پرفروشترین نوع لیزر در جهان هستند. این لیزرها اولین بار در سال 1962 ساخته شدند و گفته می‌شود اکنون در مرحله‌ای هستند که از بسیاری جهات قابل قیاس با موقعیت صنعت الکترونیک سیلیسیومی در حدود 25 سال پیش است. بدون تردید نیروی اصلی در پس این پیشرفت ، رشد سریع صنعت مخابرات است، اما ذخیره سازی اطلاعات (خواندن / نوشتن CD ، پویشگرهای رمز میله‌ای) ، اشاره به دور (نشانگرهای لیزری) و کاربردهای ماشین کاری نیز اهمیت روزافزونی یافته‌اند.طی چند سال اخیر لیزرهای دیودی به توانایی خروجی بالاتر ، ابعاد کوچکتر ، کارایی بالاتر ، اعتماد پذیری بیشتر و از همه اینها مهمتر به پوشش طول موجی پهنتر از IR میانه تا انتهای آبی رنگ طیف الکترومغناطیس، دست یافته‌اند. برای سالهای متمادی ، دستیابی به منابع نوری تکفام کوک همدوس ، با عملکرد آسان و ارزان از IR میانه تا UV ، هدفی برای متخصصان طیف بینی بوده است.

1-YAG
2-Y[SUB]3[/SUB]Al[SUB]5[/SUB]O[SUB]12[/SUB]
 

MMB5146

New member
طرز کار دوربین دید در شب

طرز کار دوربین دید در شب

- مشاهده پیوست 11 (6).zip
این دوربین ها بسته به فناوری مورد استفاده خود به دو طریق کار می‌کنند:1- بهسازی تصویر2 - تصویرسازی گرماییتجهیزات نوع اول یا بهسازی تصویر از روش جمع‌آوری و تقویت نورهائی هستند که از جسم متصاعد می‌شود و منابع نوری محدود موجود در محیط (ستاره‌ها وماه) که با چشم غیرمسلح دیده نمی‌شوند استفاده می‌کند. در نوع دوم یاتصویرسازی گرمایی از جمع‌آوری بخش بالایی طیف های نور فروسرخ استفاده می‌شود. این طیف ها به‌عنوان گرما از جسم متصاعد می‌شوند. بنابراین اشیایی که گرم هستند مانند بدن جانداران بیشتر از اجسام سردمانند درختان تشعشع فروسرخ دارند. اما از آنجا که تصویر این دوربین ها دارای طیف رنگی غیرواقعی (قرمز برای جسم گرم و آبی برای جسم سرد) هستند؛ چندان مورد استفاده به‌عنوان دوربین دید در شب نیست و مصارف خاص دیگری دارد.بنابر توضیحات فوق واژه دید در شب به تجهیزات نوع اول یا بهسازی تصویر اطلاق می‌شود که در ادامه به توضیح آن می‌پردازیم
 

Joe_Bel

کاربر فعال تالار مهندسی برق ,
سلام
آیا تا الان یه کتاب خوب برای مخابرات نوری (فارسی) چاپ نشده ، اگر چاپ شده لطفا دوستان معرفی بفرمایند؟
 

Joe_Bel

کاربر فعال تالار مهندسی برق ,
سلام
آیا تا الان یه کتاب خوب برای مخابرات نوری (فارسی) چاپ نشده ، اگر چاپ شده لطفا دوستان معرفی بفرمایند؟

اگر نشده بگین نشده من هر روز به تنها پست نیایم یه سری بزنم:biggrin:
 

Joe_Bel

کاربر فعال تالار مهندسی برق ,
اگر نشده بگین نشده من هر روز به تنها پست نیایم یه سری بزنم:biggrin:
خودم جواب خودمو میدم شاید به درد بخوره
1/مخابرات نوري تاليف دكتر فرامرز اسمعيلي سراجي نشر چكامه 1387
2/ مخابرات فيبر نوري تاليف جوزف پالي ترجمه دكتر محمد مولوي مهندس مجتبي محدث
نشر دانشگاه امام رضا 1374
3/الكترونيك نوري تاليف جان واتسون ترجمه دكتر محمود صيفوري دانشگاه علم و صنعت ايران 1378
4/ مخابرات نوري ترجمه دكتر جمشيد نير انتشارات نشر دانشگاهي.
 

farana ali

New member
سلام.ممنون از مطالب.من ای کتابو نتونستم پی دی افش رو پیدا کنم اگه کسی داره واسم بفرسته ممنون میشم.optical networks A practical perspective by R.Ramaswamy & k.sivarjan 2002 و یا کتاب optical WDM networks by B.Mukherjee , springer2006
 

Joe_Bel

کاربر فعال تالار مهندسی برق ,
سلام.ممنون از مطالب.من ای کتابو نتونستم پی دی افش رو پیدا کنم اگه کسی داره واسم بفرسته ممنون میشم.optical networks A practical perspective by R.Ramaswamy & k.sivarjan 2002 و یا کتاب optical WDM networks by B.Mukherjee , springer2006

کتاب اولی
http://dlx.bookzz.org/genesis/89800...ar_N_Sivarajan]_Optical_netwo(BookZZ.org).pdf

کتاب دومی
http://dlx.bookzz.org/genesis/94000...__Hui_Zang__(auth.),__Krishna(BookZZ.org).pdf
 

aliarmstrong

New member
سلام
دوستان من برای بخشی از پروژه م نیاز دارم یه فرستنده گیرنده نوری بسازم با برد حدود 50 سانت... از دوستان کسی میتونه یه مدار راه انداز واسه فرستنده و گیرنده معرفی کنه؟؟ شدیدا نیاز به کمک دارم!!
 

Similar threads

بالا