الزيغ الضوئي ( Aberration )

شكل (1): زيغ كروي في مرآة مقعرة . لا تتركز خيوط الشعاع في نقطة واحدة لكن على طول الخط البؤري ف. ونتيجة لذلك فإنها تكون الإنحناء الكاوي.

شكل (2): زيغ كروي في مرآة محدبة. يجب أن تسير أشعة الضوء لمسافات مختلفة عبر العدسة ؛ ونتيجة لذلك فإنها لا تلتقي في نقطة واحدة بعينها.

الزيغ الضوئي يقصد به في علم البصريات فشل شعاع الضوء في أن يتركَّز بصورة جيدة بعد مروره عبر عدسة أو انعكاسه من مرآة. يحدث التركيز التام عند تقاطع أشعة الضوء في نقطة واحدة. وهناك نوعان من الزيغ الضوئي أو الانحراف: الزيغ الكروي والزيغ اللوني.

والعدسات أو المرايا 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 تقطع بعضها بعضاً في النقطة (ف) ـ ★ تَصَفح الشكل 1. والأشعة التي تنعكس بعيداً من المركز تقطع بعضها بعضًا في نقاط قريبة من سطح المرآة. ويسمى الخط الوهمي الذي يجمع بين هذه النقاط من التركيز 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.

تظهر العدسات المحدّبة كذلك زيغًا كرويًا. وتركز 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 الفيلم يكون غير واضح. ولكي توضح الصورة، فإن لآلة التصوير فتحة صغيرة تسمى الموقف أو الحاجز يسمح فقط بمرور الأشعة عبر مركز العدسة كي تصل إلى الفيلم . وهكذا فإن الأشعة تتركز على نقطة واحدة من الفيلم، وتتضح الصورة.

شكل (3): الزيغ اللوني يحدث في العدسات المفردة. تتركز أشعة الضوء البنفسجية القصيرة وأشعة الضوء الأحمر الطويلة على نقاط مختلفة. وتتركز الألوان الأخرى بين هاتين النقطتين.

أما الزيغ اللوني فهو فشل عدة أشعة ملونة للضوء في التركيز بعد مرورها داخل عدسة. (★ تَصَفح الشكل 3). وحين يمر الضوء الأبيض ـ الذي يتكون من كل الألوان ـ داخل إحدى العدسات، فإن تلك العدسة تحني أشعة الضوء، وهكذا تعاكس أشعة الضوء بعضها بعضاً على الجهة الأخرى. وتنحني الأشعة البنفسجية أكثر من الألوان الأخرى وتتركز قريبًا من العدسة عند النقطة (ب). وتنحني خيوط الأشعة الحمراء بأقل درجة من الانحناء وتركز بعيدًا من العدسة عند النقطة (ر) ـ وتركز أشعة الضوء بالألوان الأخرى عند نقاط بين (ب) و (ر).

وهنالك نوع ثالث من الزيغ يسمى الزيغ الفلكي، لاشأن له بفشل أشعة الضوء في التركيز. 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 أن يوجه التلسكوب مباشرة إلى نجم بعينه. ولكن الأرض تتحرك ويتحرك التلسكوب لحظة مرور الضوء من الطرف الأعلى للتلسكوب إلى عدسته. ولذا فإن المراقب لابد أن يُميل التلسكوب بصورة خفيفة حتى تمر خيوط الأشعة داخل عدسة التلسكوب بدلاً من أن تسقط داخله. ونتيجة لذلك فإن النجم يظهر في موضع ليس موضعه الحقيقي. وتسمى زاوية الفرق بين هذين الوضعين زاوية الزيغ.

★ تَصَفح أيضاً: العدسة ؛ المرآة.