Ոսպնյակներ

Ոսպնյակ՝ (, ծագել է ՝ ոսպ բառից), թափանցիկ միասեռ նյութից կազմված դետալ, որը երկու կողմից սահմանափակված է լույսի ճառագայթները բեկող ողորկ մակերևույթներով։ Ներկայումս ավելի հաճախ օգտագործում են «ասֆերիկական ոսպնյակներ»։ Սրանք այն ոսպնյակներն են, որոնց մեկ կամ երկու կողմերն էլ գնդաձև չեն։ Ոսպնյակների պատրաստման համար օգտագործում են օպտիկական նյութեր, ինչպիսիք են ապակին, օպտիկական ապակին, բյուրեղը և այլն։

«Ոսպնյակ» տերմինը օգտագործում են նաև այլ իրերի և երևույթների մեջ։ Օրինակ՝
 Հարթ «ոսպնյակներ»։ Սրանց մեջ բեկման ցուցիչը փոխվում է կախված նրանից, թե կենտրոնից ինչ հեռավորության վրա է գտնվում առարկան։
 Ֆրենելի ոսպնյակ
 Գրավիտացիոն ոսպնյակ։ Այս ոսպնյակները օգտագործվում են միջգալակտիկական հեռավորություններում։
 Մագնիսական ոսպնյակ՝ ոսպնյակ, որ ունի հաստատուն մագնիսական դաշտ։

Պատմություն 
Ամենահին ոսպնյակի տարիքը ավելի քան 3000 տարի է, դա այսպես կոչված Նիմրուդի ոսպնյակն է։ Այն հայտնաբերվել է հին Ասորեստանի Նիմրուդ քաղաքի պեղումների ժամանակ և հայտնագործվել է Օստին Հենրի Լայարդի կողմից, 1853 թվականին։ Ոսպնյակն ուներ ձվաձևության նման շրջանի տեսք, այն կոպիտ կոկած էր, մի կողմը հարթ էր, մյուսը փքված և խոշորացնում է 3-x անգամ։ Նիմբրուդի ոսպնյակը պահպանվում է Բրիտանական թանգարանում։

Լինզաների մասին առաջին տեղեկությունները մեզ են հասել Արիստոփանեսի հին հունական «Ամպ» պիեսայից (Ք.ա. 424 թ), որտեղ ջարդված ապակուց և արևից կրակ էին ստանում։

Պլինիոս Ավագի ստեղծագործություններից հայտնի է դառնում, որ կրակի ստացման այդպիսի եղանակն օգտագործվել է նաև Հռոմեական կայսրությունում։ Նրա ստեղծագործություններում նկարագրվում է տեսողությունը կարգավորելու նպատակով ոսպնյակի առաջին անգամ օգտագործումը։ Մ․թ ա 65 թվականին Սենեկն նկարագրել է ջրով լցված թափանցիկ գնդի մեծացնող էֆեկտը։ Ոսպնյակները սկսել են լայնորեն օգտագործվել սկսած 1281 թվականից՝ ակնոցների ստեղծումից հետո։

Օպտիկական ոսպնյակներ 

Օպտիկական ոսպնյակ, լուսաթափանց նյութից (ապակի, քվարց և այլն) մարմին՝ սահմանափակված կոր մակերևույթներով։ 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։

Պարզ ոսպնյակների բնութագրեր 
Ոսպնյակները, կախված ձևից, լինում են հավաքող և ցրող։ Հավաքողներին ասում են նաև դրական ոսպնյակներ, իսկ ցրողներին՝ բացասական։ Հավաքողների խմբին են պատկանում ծայրերը բարակ կենտրոնական մասում ավելի հաստ ոսպնյակները։ Ծայրերը հաստ  և բարակ կենտրոնական մասով ոսպնյակները ցրող են։ Դա տեղի ունի այն դեպքում, երբ ոսպնյակի նյութի բեկմն ցուցիչը ավելի մեծ է, քան միջավայրինը։ Հակառակ դեպքում ոսպնյակները տեղերով փոխվում են, այսինքն ցրողը դառնում է հավաքող և հակառակը։

Ոսպնյակներ հիմնական բնութագրերը երկուսն են՝ օպտիկական ուժ (չափվում է դիօպտրիաներով, դպտր) և կիզակետային հեռավորությամբ (չափման միավորը մ)։

.

Հավաքող ոսպնյակի առանձնահատկություն է հանդիսանում իր վրա ընկած զուգահեռ ճառագայթները ոսպնյակի մյուս կողմի մի կետում հավաքելը։ Կետը կոչվում է կիզակետ, այն իրական է։

Ցրող ոսպնյակի դեպքում, նրա վրա ընկած զուգահեռ փոնջ ոսպնյակն անցնելուց հետո տարամիտվում են այնպես, որ դրանց շարունակությունները հավքվում են մի կետում։ Այդ կետը կոչվում է կիզակետ, այն կեղծ է։

Օպտիկական առանցքի վրա կիզակետ ասվածը հավասարապես վերաբերում է այն դեպքերին, երբ մի կետի պատկերը առաջանում է մյուս կողմում երբ գիծն անցնում է կենտրոնով։ Օպտիկական առնցքի վրա գտնվող կիզակետի և ոսպնյակի հեռավորությունը կոչվում է կիզակետային հեռավորություն։ Ճառագայթները  երկու երեսից էլ կարող են ընկնել ոսպնյակի վրա և անցնել կիզակետով։ Դա նշանակում է, որ հավաքող ոսպնյակը ունի երկու կիզակետ առջևի և հետևի, դրանք գտնվում են առանցքի վրա կենտրոնից հավասար հեռավորությունների վրա։

Ոսպնյակի բնութագրերից է խոշորացումը։ Հաճախ դրանց վրա կարելի է տեսնել խոշորացման նշանակումը 2×, 3× և այլն։ Խոշորացման հաշվման բանաձևն է․

Այստեղ  -կիզակետային հեռավորույունն է,  -առարկայի հեռավորությունն է ոսպնյակից։

Բարակ ոսպնյակի բանաձև 
Բարակ ոսպնյակի բանաձևը կապ է հաստատում առարկայի ոսպնյակից ունեցած հեռավորության, կիզակետային հեռավորության և պատկերի՝ ոսպնյակից ունեցած հեռավորության միջև։ Այն առաջին անգամ ստացվել է Իսահակ Բարոուի կողմից։

 Բարակ ոսպնյակի բանաձևն է․            ,

որտեղ  — առարկա-ոսպնյակ հեռավորությունն է,  — պատկեր-ոսպնյակ հեռավորությունն է,  —կիզակետային հեռավորությունն է։

Այս կամ այն մեծությունը կարելի է գտնել հետևյալ հավասարումներով․

Տես նաև 
 Դիֆուզային ոսպնյակ
 Ֆրենելի ոսպնյակ
 Լյունբերգի ոսպնյակ
 Կոնտակտային ոսպնյակներ
 Խոշորացույց
 Մագնիսական ոսպնյակ
 Կիզակետ (Ֆիզիկա)
 Օպտիկական համակարգեր
 Օպտիկական սարքավորումներ

Ծանոթագրություններ

Արտաքին հղումներ 
Ոսպնյակներ - ֆիզիկա9.հայ

Օպտիկա
Ֆիզիկա