حاسبة البعد البؤري

البُعْدُ البؤْريّ مَفْهُومٌ أساسيٌّ في البصريات، يُوَضِّحُ مدى تَقَرُّبِ أو تَباعدِ نظامٍ بصريٍّ للضوء. وهو عَامِلٌ رئيسيٌّ في تَحديد التَّكْبيرِ وميدان الرؤية في التلسكوبات، والكاميرات، والأجهزة الأخرى القائمة على العدسات.

الخلفية التاريخية

يعودُ دراسة البُعْدِ البؤْريّ إلى الأيام الأولى من البصريات وعلم الفلك، حيثُ قدَّمَ شخصياتٌ مثل يوهانس كيبلر وجاليليو جاليلي مساهماتٍ هامَّة. وقد تَطَوَّرَ هذا المفهوم مع التقدّمات في النظرية البصرية، مما أدى إلى تطوير أنواعٍ مختلفة من العدسات والمرايا ذات أبعاد بؤرية محددة لتطبيقات مختلفة.

صيغة الحساب

يمكن حساب البُعْدِ البؤْريّ (\(f\)) لنظامٍ بصريٍّ باستخدام قطر الفتحة (\(D\)) ونسبة البؤرة (\(f/#\) أو \(N\))، حيثُ تُعَدُّ نسبة البؤرة نسبة البُعْدِ البؤْريّ إلى قطر بؤبؤ الدخول (الفتحة):

\[ f = D \times N \]

حيثُ:

• \(f\) هو البُعْدُ البؤْريّ بالمليمترات،
• \(D\) هو قطر الفتحة بالمليمترات،
• \(N\) هي نسبة البؤرة (رقم f).

مثال على الحساب

بالنسبة لنظامٍ بصريٍّ بقطر فتحة 100 ملم ونسبة بؤرة f/8، يُحاسَبُ البُعْدُ البؤْريّ كما يلي:

\[ f = 100 \times 8 = 800 \text{ ملم} \]

الأهمية وسيناريوهات الاستخدام

يحدد البُعْدُ البؤْريّ قدرة تكبير العدسة أو المرآة، مما يؤثر على مدى ظهور الأجسام البعيدة وكَمِّيَّة المشهد التي تلائم الصورة. وهو أمرٌ بالغ الأهمية في التصوير الفوتوغرافي، وعلم الفلك، وأي مجالٍ يعتمد على التصوير الدقيق والتلاعب بالضوء.

الأسئلة الشائعة

1. ماذا يُخبرنا البُعْدُ البؤْريّ عن العدسة؟

   • يوفر البُعْدُ البؤْريّ معلوماتٍ حول زاوية الرؤية (كمية المشهد التي سيتم التقاطها) والتكبير (مدى ظهور الأجسام).

2. كيف تؤثر نسبة البؤرة على سطوع الصورة؟

   • نسبة البؤرة المنخفضة (فتحة أكبر) تجمع المزيد من الضوء، مما يجعلها أفضل للمواقف ذات الإضاءة الخافتة أو الملاحظات الفلكية.

3. هل يمكنني تغيير البُعْدِ البؤْريّ للعدسة؟

   • تتميز العدسات الثابتة ببعد بؤري مُحدد، بينما تسمح لك العدسات المقربة بتغيير البُعْدِ البؤْريّ ضمن نطاقٍ محدد.

تقدِّم هذه الآلة الحاسبة طريقة مباشرة لتحديد البُعْدِ البؤْريّ بناءً على قطر الفتحة ونسبة البؤرة، بوصفها أداة قيّمة للمصورين، وعلماء الفلك، وهواة البصريات.