زيغ ضوئي

Figure 1. Diagram illustrating stellar aberration

Figure 2. Diagram illustrating the effect of annual aberration on the apparent position of three stars at ecliptic longitude 270 degrees, and ecliptic latitude 90, 45 and 0 degrees, respectively

الزيغ الضوئي أوالإنحراف الضوئي ، يقصد به في فهم البصريات فشل شعاع الضوء في حتى يهجرَّز بصورة جيدة بعد مروره عبر عدسة أوانعكاسه من مرآة. يحدث الهجريز التام عند تقاطع أشعة الضوء في نقطة واحدة. وهناك نوعان من الزيغ الضوئي أوالانحراف: الزيغ الكروي والزيغ اللوني.

أنواع الزيغ

زيغ كروي

والعدسات أوالمرايا التي تعد أجزاء من كرات تعطي زيغاً كروياً لأشعة الضوء. وإذا انعكس شعاع لأشعة ضوئية متوازية من مرآة مقعرة، فإن الأشعة التي تنعكس من مركز المرآة تبتر بعضها بعضاً في النقطة (ف) ـ انظر الشكل 1. والأشعة التي تنعكس بعيداً من المركز تبتر بعضها بعضًا في نقاط قريبة من سطح المرآة. ويسمى الخط الوهمي الذي يجمع بين هذه النقاط من الهجريز اللاذع.

يظهر اللاذع خطًا لامعاً إذا سطع على سطح من السطوح. وعلى سبيل المثال، حين تسطع أشعة الشمس عبر الجزء الأعلى المفتوح لكوب من اللبن وتمتد إلى الجزء الداخلي المنحني، يقوم الجزء الداخلي للكوب بدور المرآة. ونتيجة لذلك فإن الضوء ينعكس على اللبن على شكل انحناء لاذع، ودون زيغ، وتظهر نقطة لامعة واحدة على اللبن.

زيغ كروي في مرآة مقعرة . لا تهجرز خيوط الشعاع في نقطة واحدة لكن على طول الخط البؤري ف. ونتيجة لذلك فإنها تكون الإنحناء الكاوي.

زيغ كروي في مرآة محدبة. يجب حتى تسير أشعة الضوء لمسافات مختلفة عبر العدسة؛ ونتيجة لذلك فإنها لا تلتقي في نقطة واحدة بعينها..

تظهر العدسات المحدّبة كذلك زيغًا كرويًا. وهجرز أشعة الضوء التي تمر وسط العدسة بعيدًا عن العدسة مقارنة بالأشعة التي تمر خلال العدسة عن طريق حوافها.(الشكل 2). وإذا كانت العدسة داخل آلة تصوير فإن الشكل على الفيلمقد يكون غير واضح. ولكي توضح الصورة، فإن لآلة التصوير فتحة صغيرة تسمى الموقف أوالحاجز يسمح فقط بمرور الأشعة عبر مركز العدسة كي تصل إلى الفيلم . إلى غير ذلك فإن الأشعة تهجرز على نقطة واحدة من الفيلم، وتتضح الصورة.

زيغ لوني

الزيغ اللوني يحدث في العدسات المفردة. تهجرز أشعة الضوء البنفسجية القصيرة وأشعة الضوء الأحمر الطويلة على نقاط مختلفة. وتهجرز الألوان الأخرى بين هاتين النقطتين.

والزيغ اللوني فهوفشل عدة أشعة ملونة للضوء في الهجريز بعد مرورها داخل عدسة. (انظر الشكل 3). وحين يمر الضوء الأبيض ـ الذي يتكون من جميع الألوان ـ داخل إحدى العدسات، فإن تلك العدسة تحني أشعة الضوء، إلى غير ذلك تعاكس أشعة الضوء بعضها بعضاً على الجهة الأخرى. وتنحني الأشعة البنفسجية أكثر من الألوان الأخرى وتهجرز قريبًا من العدسة عند النقطة (ب). وتنحني خيوط الأشعة الحمراء بأقل درجة من الانحناء وهجرز بعيدًا من العدسة عند النقطة (ر) ـ وهجرز أشعة الضوء بالألوان الأخرى عند نقاط بين (ب) و(ر).

زيغ فلكي

أما الزيغ الفلكي، لاشأن له بفشل أشعة الضوء في الهجريز. ويحدث الزيغ الفلكي نتيجة توليفة بين حركة الأرض والمدة التي يستغرقها الضوء القادم من نجم لكي يمر داخل تلسكوب. فإذا كانت الأرض ثابتة فإن أي مراقب يمكن حتى يوجه التلسكوب مباشرة إلى نجم بعينه. ولكن الأرض تتحرك ويتحرك التلسكوب لحظة مرور الضوء من الطرف الأعلى للتلسكوب إلى عدسته. ولذا فإن المراقب لابد حتى يُميل التلسكوب بصورة خفيفة حتى تمر خيوط الأشعة داخل عدسة التلسكوب بدلاً من حتى تسقط داخله. ونتيجة لذلك فإن النجم يظهر في موضع ليس موضعه الحقيقي. وتسمى زاوية الفرق بين هذين الوضعين زاوية الزيغ.

Figure 3. Diagram illustrating aberration of a star at the north ecliptic pole

انظر أيضا

زيغ
Nutation
Proper motion
Bradley, James
Fresnel, Augustin-Jean
List of astronomical topics
Stokes, George Gabriel
Timeline of electromagnetism and classical optics

تحوي هذه الموضوعة معلومات مترجمة من الطبعة الحادية عشرة لدائرة المعارف البريطانية لسنة 1911 وهي الآن من ضمن الملكية العامة.

المصادر

^ الموسوعة المعهدية

P. Kenneth Seidelmann (Ed.), Explanatory Supplement to the Astronomical Almanac (University Science Books, 1992), 127-135, 700.
Simon Newcomb, A Compendium of Spherical Astronomy (Macmillan, 1906 - republished by Dover, 1960), 160-172.
Arthur Berry, A Short History of Astronomy (John Murray, 1898 - republished by Dover, 1961), 258-265.
S. Rigaud, Memoirs of Bradley (1832)
Charles Hutton, Mathematical and Philosophical Dictionary (1795).
H. H. Turner, Astronomical Discovery (1904).