Էդուարդ Գասպարյան: Օպտիկական ոսպնյակ

Օպտիկական ոսպնյակ, լուսաթափանց նյութից (ապակի, քվարց և այլն) մարմին՝ սահմանափակված կոր մակերեվույթներով։ Օպտիկական համակարգերի հիմնական տարրն է։ Առավել տարածված են գնդային մակերևույթով ոսպնյակները։ Պակաս գործածական են գլանային կամ տորոիդային մակերևույթներով ոսպնյակները (դրանցից պատրաստում են, օրինակ՝ աչքի աստիգմատիզմ ունեցողների ակնոցները)։

Ոսպնյակի գնդային մակերևույթների կենտրոնները միացնող ուղիղը կոչվում է օպտիկական առանցք։ Ոսպնյակը կոչվում է բարակ, եթե դրա մակերևույթների և օպտիկական առանցքի հատման երկու կետերի (գագաթների) հեռավորությունը մակերևույթների կորության շառավիղների համեմատ փոքր է, և այդ կետերը կարելի է համարել ձուլված մի ընդհանուր կետի՝ ոսպնյակի օպտիկական կենտրոնի մեջ։ Ոսպնյակի օպտիկական կենտրոնով անցնող, բայց օպտիկական առանցքին չհամընկնող ուղիղները կոչվում են երկրորդային առանցքներ։ Օպտիկական կենտրոնով անցնող լուսային ճառագայթները ոսպնյակում չեն բեկվում։

Առանցքասիմետրիկ ոսպնյակի օպտիկական հատկությունները նկարագրելիս սովորաբար դիտարկում են լույսի հարառանցքային (պարաքսիալ) փնջերը, որոնք առանցքի հետ փոքր անկյուն են կազմում։ Ոսպնյակի ազդեցությունն այդ ճառագայթների վրա որոշվում է H և H' գլխավոր կետերի (այդ կետերում են օպտիկական առանցքի հետ հատվում ոսպնյաի գլխավոր հարթությունները), ինչպես նաև առջևի ու ետևի F և F' գլխավոր կիզակետերի դիրքով։ HF=f և H'F'=f' հատվածները կոչվում են ոսպնյակի կիզակետային հեռավորություններ (եթե ոսպնյակին սահմանակից միջավայրերի բեկման ցուցիչները նույնն են, ապա f= -f')։ Ոսպնյակները և դրանց համակարգերը բնութագրող երկրաչափական մեծությունները համարվում են դրական, եթե համապատասխան հատվածների ուղղությունները համընկնում են ճառագայթների տարածման ուղղությանը։

Պատմությունը

Տարիքը հնագույն ոսպնյակներ `ավելի քան 3000 տարի, այսպես կոչված, Նիմրուդի տեսապակին. Այն հայտնաբերվել պեղումներից մեկի ժամանակ հնագույն Ասորեստանի քաղաքներից, Նիմրուդ անվանվող տեղանքում, Austin Genri Layard ի կողմից 1853 թ.: Այդ տեսապակին ունի օվալին մոտիկ տեսք, վատ հարթեցրած, մեկ կողմը ուռուցիկ, իսկ մյուսը հարթ եւ ունի 3 անգամ մոտիկացնելու հնարավորություն: Նիմրուդին տեսապակի ներկայացված է Բրիտանական թանգարանում:

Առաջին հիշատակումը ոսպնյակներ ասին կարելի է նկատել հին հունական Արիստոֆանի պիեսում՝ «Ամպեր» (424 Մ.Թ.Ա.), որտեղ ուռուցիկ ապակու օգնությամբ կրակ ստեղծեցին:

Պլինիոս Ավագի (23 - 79) աշխատանքներից հետեւում է, որ այս մեթոդը՝ կրակի ստեղծման հայտնի էր նաեւ Հռոմեական կայսրությանը: Այնտեղ նաեւ նկարագրված է, թերեւս առաջին դեպքն ոսպնյակների օգտագործումը, տեսողության շտկման համար: Հայտնի է, որ Ներոնը լադիատորական մարտերի ժամանակ օգտագործում էր լինզաներ կարճատեսությունը շտկելու համար:

Սենեկան (3 Մ.Թ.Ա. - .. 65) նկարագրեց խոշորացնելու երեւույթը, որը ստացվում է ապակե ամանի մեջ լցված ջրով:
Արաբ մաթեմատիկոս Alhazen (965-1038) գրել է առաջին խոշոր տրակտատը օպտիկայի մասին, որը նկարագրում է, թե ինչպես է աչքի ոսպնյակը ստեղծում պատկեր ցանցաթաղանթի վրա: Ոսպնյակները ձեռք են բերել լայն օգտագործումը ակնոցների ստեղծմամբ, մոտ 1280-ականներին Իտալիայում:

Ոսպնյակների տեսակները