تعتبر الصور المجسمة مفيدة لأكثر من الحلي ذات المظهر الممتع في محلات بيع الهدايا. استخدمها علماء المواد للتطبيقات من مقاييس الإجهاد / الإجهاد إلى أنظمة تخزين البيانات. اتضح أنها ستكون مفيدة أيضًا في صنع مرايا خفيفة الوزن ومرنة بشكل غير عادي للتلسكوبات الفضائية. دراسة جديدة بقيادة باحثين في معهد Rensselear البوليتكنيك يوضح كيف يمكن أن يحدث ذلك.
توضح الدراسة ، التي نُشرت في Nature Scientific Reports ، تقنية لإنشاء عدسة قابلة للدحرجة باستخدام طلاء هولوغرافي. لطالما تم البحث عن العدسات القابلة للدوران على التلسكوبات ، لأنها تسمح بعدسة أكبر بكثير ، من المحتمل أن يصل قطرها إلى عدة أمتار ، أن تتناسب مع هدية يمكن أن تستوعب تقليديًا مرآة زجاجية صلبة أصغر بكثير وغير مرنة.
كيف تصنع مرآة زجاجية عملاقة لأكبر تلسكوب في العالم.
الائتمان - قناة IEEE Spectrum على YouTube
كانت المواد القابلة للدحرجة موجودة منذ فترة طويلة ، لذا فإن وجود ركيزة يمكن أن تتدحرج لتلائم هدية ليست فكرة جديدة. تم تصميم الألواح الشمسية لتنتشر لعقود ، على الرغم من أن هذا لا يعمل في بعض الأحيان. ومع ذلك ، لا يجب أن تكون الألواح الشمسية فعالة في تركيز ضوء النجوم مثل مرآة التلسكوب. هذا هو المكان الذي تأتي فيه الصور المجسمة.
طور الباحثون في RPI طلاءًا هولوغرافيًا يمكن وضعه على ركيزة مرنة يمكنها إما 'فصل الضوء بحساسية فائقة أو تركيز الضوء بدقة عالية' ، وفقًا للمؤلف Mei-Li Hsieh. هاتان الميزتان ستجعلانه مفيدًا بشكل خاص كأداة رئيسية في التلسكوب.
ما هي بالضبط عدسة فريسنل؟ يتم استخدامها بشكل شائع في المنارات ، لذا إليك أحدها للشرح.
الائتمان - قناة يوتيوب منارة القديس أوغسطين
معًا ، ينشئ الطلاء والركيزة نظامًا مشابهًا لـ عدسة فريسنل . تتمتع وحدات العمل الطويلة الأمد هذه في صناعة البصريات بفتحة كبيرة مع طول بؤري قصير ولكنها أقل حجمًا بشكل ملحوظ من العدسات القياسية التي لها نفس المواصفات. استغرق اكتشاف كيفية وضع طلاء من شأنه أن يخلق مثل هذه العدسة بشكل فعال الكثير من العمل الرياضي ، ولكن يبدو أن الدكتورة هسيه وفريقها قد حلوا الأمر. بمجرد الانتهاء من الرياضيات ، انتقلت المجموعة إلى بناء نظام.
باستخدام مصدرين للضوء قريبين جدًا ، ابتكر الفريق أشعة ضوئية طبع الفيلم الهولوغرافي الذي يغطي الركيزة. يمكن أن يؤدي تراكب أنماط التقارب والتداخل فوق بعضها البعض إلى إنشاء فيلم ذي دقة عالية أو مقسم إلى أطيافه المكونة.
إعداد تجريبي لنظام الهولوغرام.
الائتمان - Hsieh et al.
حتى الآن ، اختبر الفريق تقنية إنشاء العدسة هذه فقط كتجربة - لا يزال أمامها طريق طويل قبل أن تصبح جاهزة للإطلاق على قمر صناعي والبدء في جمع ضوء النجوم. ومع ذلك ، مع المزيد من أعمال التطوير ، يمكن أن يثبت هذا النوع من العدسات القابلة للدوران وخفيفة الوزن أنها تقنية رائعة للتلسكوبات الفضائية واسعة النطاق في المستقبل.
يتعلم أكثر:
RPI - الحاجة إلى تلسكوب فضاء أكبر يلهم عدسة ثلاثية الأبعاد مرنة وخفيفة الوزن
تقارير الطبيعة العلمية - الإدراك التجريبي لصورة مجسمة فرينل كعنصر بصري ذو دقة طيفية فائقة
Photonics.com - التلسكوب الفضائي الهولوغرافي يستهدف 'كوكب الأرض' التالي
بصريات AZO - طريقة جديدة تنتج عدسة للصورة المركزة أو الطيف
الصورة الرئيسية:
عدسة ثلاثية الأبعاد تعرض أطياف الضوء الكامل
الائتمان - RPI
