تتكون كاميرا ثقب الدبوس من فتحة صغيرة دائرية لا بد من مرور الضوء عبرها للوصول إلى الفيلم. فكيف يُمكن لهذه الطريقة تكوين الصورة على الفيلم؟ كم يجب أن يبلغ حجم ثقب الدبوس؟ يمكن لبعض الأسطح العاكسة الصغيرة مثل شظية زجاج، أن تعمل بالطريقة نفسها لإنتاج الصورة. يمكنك عمل نسخة أكبر من كاميرا ثقب الدبوس من خلال السماح للضوء بالمرور من فتحة صغيرة في سلك النافذة إلى غُرفة مظلمة، وقد ترى على الحائط البعيد صورة مقلوبة للمنظر الموجود خارج النافذة. كانت هذه التقنية أمرًا عجيبًا تمامًا في نظر الناس قديما.

نشر باتريك إيه كيب الأستاذ في جامعة نورث كارولينا في بيمبروك نسخة مثيرة من هذه الظاهرة باستخدام كرة البينج بونج. في هذه التجربة تقوم باختصار بما يلي: (أ) ادهن نصف كرة البينج بونج باللون الأسود. (ب) اثقب حفرة قطرها مليمتران في مركز الجزء المسود. (جـ) لف ورقة سوداء من الورق المقوى على شكل أسطوانة أصغر نسبيًّا من الكرة. (د) ضع الكرة في أحد طرفي الأسطوانة، واجعل نصفها الأسود مواجها للخارج. (هـ) الصق أسطوانة الورق المقوى وثبت الكرة في مكانها بمادة لاصقة دون أن تسد الثقب. (و) انظر في الطرف المفتوح من الأسطوانة ووجه الطرف البعيد نحو مشهد ساطع الإضاءة. سترى صورة مقلوبة للمشهد على جدار الكرة داخل الأسطوانة. تتكون كاميرا نقطة الدبوس من نقطة صغيرة معتمة موضوعة أمام فيلم (يُمكن رسم النقطة على رقاقة بلاستيكية شفافة). والفتحة الكبيرة الموجودة أمام النقطة تعمل كفتحة الكاميرا التي تُحدد مدى الضوء المار إلى النقطة فما نوع الصورة المتكونة على الفيلم من هذه الطريقة؟

يمكنك أيضًا إعداد تجربة تحجب فيها نقطة الدبوس جزءًا من الضوء الصادر عن أنبوب فلوري يضيء شاشة. فما نوع الصورة المتكونة على الشاشة؟ الجواب: ضع مصدر ضوء صغيرًا أمام كاميرا ثُقب الدبوس. تتعرض الأمواج الضوئية الصادرة من مصدر الضوء إلى الحيود عبر ثُقب الدبوس؛ ومِن ثَم تنتشر من ثقب الدبوس وتتعرّض للتداخل فيدعم بعض الأمواج بعضها بعضًا وتميل موجات أخرى إلى إلغاء بعضها بعضًا. وتكون النتيجة بسيطة؛ حيث يُكوِّن الضوء نقطة صغيرة ساطعة على الفيلم. هذه النقطة هي صورة للمصدر، وتكون مصادر الضوء الصغيرة الأخرى مثل هذه الصور أيضًا. إذا كان ثقب الدبوس كبيرًا جدًّا، فإن الصور تتداخل ربما لدرجة تحول دون تمييزها ويقل التداخل إذا أصبح ثقب الدبوس أصغر، ولكن في هذه الحالة سوف تنخفض أيضًا شدة إضاءة كل صورة. إذن ما هو أفضل حجم لثقب الدبوس؟ يعتمد الجواب على طريقة انتشار الموجة الضوئية من الجسم أثناء انتقالها إلى الفيلم. عندما تصل الموجة إلى سطح ثقب الدبوس يُقال إنها تنقسم إلى مناطق دائرية تتمركز كلُّ منها على ثقب الدبوس. يصل الضوء عبر المنطقة المركزية إلى الفيلم «متطاورًا» (أي متزامنًا)؛ ولذلك تميل الموجات إلى تعزيز بعضها بعضًا أي يحدث لها تداخل بناء») وتكون صورة ساطعة.

إذا كان ثقب الدبوس متطابقا مع المنطقة المركزية بالضبط، فستكون الصورة في أعلى معدلات السطوع. وإذا كان ثقب الدبوس أصغر، فإنه يحجب بعض الضوء المار عبر المنطقة المركزية، وتكون الصورة أكثر قتامة. وإذا كان ثقب الدبوس أكبر، فإنه يسمح بوصول جزء من ضوء المنطقة التالية إلى الصورة على الفيلم. ونظرًا لأن أشعة الضوء تسلك مسارات قائمة أكثر طولاً فإنها تصل «غير متطاورة» مع أشعة المنطقة المركزية (على نحو غير متطاور). ونتيجة لذلك، فإن الموجات يلغي بعضها بعضًا (أي تتعرض إلى تداخل هدّام»؛ مما يجعل الصور قاتمة والحل الأفضل يتمثل في أن يكون ثقب الدبوس صغيرًا على نحو يكفي لمرور الضوء عبر المنطقة المركزية فقط. في هذه الحالة ستكون الصورة ساطعة وحادة على نحو كاف. تلقي النقطة المعتمة في كاميرا نقطة الدبوس نقطة ظلية على الشريط لكل مصدر ضوء صغير على الجسم المواجه للكاميرا. وتكون هذه النقاط الظلية مجتمعة «صورة ظلية» أو «صورة سالبة») للجسم. وإذا وقعت النقطة بين أنبوب فلوري وشاشة، فإن الصورة الظلية للأنبوب تظهر على الشاشة. فالنقطة تلقي ظلًّا لكل جزء من أجزاء الأنبوب على الشاشة، وهذه الظلال مجتمعة تكون صورة قاتمة للأنبوب. ولا تكون الصورة مظلمة بالكامل لأن معظم الأنبوب ما زال يُضيء كل جزء فيها.

اخر الاخبار

اخبار العتبة العباسية المقدسة

قسم شؤون المعارف يستقبل وفدًا أكاديميًّا لتعزيز التعاون العلمي المشترك

قسم الشؤون الفكرية يباشر بمشروع ترميم مخطوطات العتبة العسكرية المقدسة

في مستشفى الكفيل.. إجراء عملية جراحية لرفع كيسٍ مائي في الرئة اليمنى وإزالة الأجزاء المتضرّرة

شركة نور الكفيل: منتجاتنا تخضع لفحوصات طبية دقيقة وتسهم في تشغيل الأيدي العاملة العراقية

المزيد

الآخبار الصحية

الماء المملح.. فائدة حقيقية أم "صيحة زائفة"؟

عادة بسيطة تدعم الصحة وتحافظ على الوزن المثالي

الغذاء النباتي يقلل مخاطر السرطان.. مع استثناء مهم

الحليب قليل أم كامل الدسم.. أيهما أفضل؟

المزيد

الآخبار التكنلوجية

أنثروبيك تتحدى البنتاغون.. وترامب يأمر بوقف التعامل معها

ميزة جديدة من "إنستغرام" لحماية المراهقين من الانتحار

الأولى من نوعها.. "تقنية مذهلة" في هاتف سامسونغ الجديد

لماذا تشعر المرأة بالألم أكثر من الرجل؟.. دراسة تجيب

المزيد

مواضيع ذات صلة

Light and Illumination

Explanation of Newtons Rings

Dopplers Principle Applied to Light Waves

Relative Size of Object and Image

The Convex Mirror

Umbra and Penumbra

Incandescent Lighting

The Luminous Arc

The Terrestrial Telescope

The Polariscope

The Simple Microscope

The Compound Microscope