عاكس الزاوية
العاكس الزاوي هو عاكس ارتدادي يتكون من ثلاثة أسطح عاكسة مستوية متقاطعة ومتعامدة . يعكس هذا العاكس اتجاه الموجة الواردة عن طريق انعكاسها من أضلاعه الثلاثة المتعامدة. غالبًا ما تكون الأسطح الثلاثة المتقاطعة مثلثات (تشكل رباعي الأوجه ) أو قد تكون مربعة الشكل. تُستخدم عواكس الزاوية الرادارية المعدنية لعكس الموجات الراديوية الصادرة من أجهزة الرادار. أما عواكس الزاوية البصرية، والتي تُسمى مكعبات الزاوية أو زوايا المكعبات ، والمصنوعة من موشورات زجاجية ثلاثية الأضلاع ، فتُستخدم في المسح وتحديد المدى بالليزر .
مبدأ
ينعكس الشعاع الساقط ثلاث مرات، مرةً واحدةً عن كل سطح، مما يؤدي إلى انعكاس اتجاهه. [ 1 ] [ 2 ] ولتوضيح ذلك، يمكن اعتبار المتجهات العمودية الثلاثة المتناظرة للأضلاع المتعامدة للزاوية أساسًا ( نظام إحداثيات مستطيلة ) ( x ، y ، z ) لتمثيل اتجاه أي شعاع ساقط، [ a ، b ، c ] . فعندما ينعكس الشعاع من الضلع الأول، ولنقل x ، ينعكس مركّب الشعاع x ، a ، إلى -a دون تغيير مركّبيه y و z ، مما ينتج عنه اتجاه [ -a ، b ، c ] . وبالمثل، عند انعكاسه من الضلع y ثم من الضلع z ، ينعكس مركّبا b و c . لذلك ، ينتقل اتجاه الشعاع من [ a , b , c ] إلى [−a , b , c ] إلى [ −a , −b , c ] إلى [ −a , −b , −c ] ، ويغادر عاكس الزاوية مع عكس جميع مكونات الاتجاه الثلاثة تمامًا.
مرآة السقف، والتي تسمى أحيانًا مرآة موشور السقف إذا تم استخدام موشورين لبنائها [ 3 ] ، تتكون من سطحين عاكسين مستويين يلتقيان معًا بزاوية قائمة، تقوم بالانعكاس العكسي ولكن فقط في المستوى الذي تشكله المتجهات العمودية للسطح (على سبيل المثال، مستوى xy إذا كانت المتجهات العمودية هي المحورين x و y، على التوالي) بينما يقوم عاكس الزاوية بالانعكاس العكسي الكامل.
في الرادار
صُممت عاكسات زاوية الرادار لعكس موجات الراديو الميكروية المنبعثة من أجهزة الرادار باتجاه هوائي الرادار، مما يُسبب ظهور ارتداد قوي على شاشات الرادار. يتكون عاكس الزاوية البسيط من ثلاثة أسطح موصلة من الصفائح المعدنية أو الشاشات، مُرتبة بزوايا 90 درجة، ومتصلة ببعضها عند الحواف لتشكيل "زاوية". تعكس هذه الأسطح موجات الراديو القادمة من أمامها بشكل موازٍ للشعاع الوارد. ولإنشاء عاكس زاوية يعكس موجات الرادار القادمة من أي اتجاه، يتم وضع ثمانية عاكسات زاوية متقابلة على شكل ثماني الأوجه (معين). يجب أن تكون أسطح الانعكاس أكبر من عدة أطوال موجية لموجات الراديو لكي تعمل. [ 4 ]
في الملاحة البحرية، تُثبّت عاكسات الزوايا على دعامات الجسور والعوامات والسفن ، وخاصة قوارب النجاة ، لضمان ظهورها بوضوح على شاشات رادار السفن. تُوضع عاكسات الزوايا على صواري السفن على ارتفاع لا يقل عن 4.6 متر (15 قدمًا) فوق مستوى سطح البحر (مما يمنحها مسافة أفقية دنيا تقريبية تبلغ 8 كيلومترات أو 4.5 ميل بحري ). يستخدم الرادار البحري موجات ميكروية من النطاق X بأطوال موجية تتراوح بين 2.5 و3.75 سم (1-1.5 بوصة) ، لذا تُستخدم عاكسات صغيرة يقل قطرها عن 30 سم (12 بوصة) . في الملاحة الجوية، تُركّب عاكسات الزوايا على مدارج الطائرات الريفية ، لجعلها تظهر على رادار الطائرات.
ينتج عن جسم ذي انعكاسات متعددة من أسطح ملساء إشارة رادارية ذات قوة أكبر مما هو متوقع بناءً على حجمه الفيزيائي. وقد استُخدم هذا التأثير في صاروخ ADM-20 Quail ، وهو صاروخ تمويهي صغير ذو مقطع عرضي راداري مماثل لصاروخ B-52 .
لا يُعدّ العاكس الزاوي التصميم الوحيد الفعال لعواكس الرادار؛ فقد استُخدمت تصاميم أخرى للعواكس الرجعية . فعلى سبيل المثال، تُستخدم عدسة لونيبيرغ في جهاز ADM-141 TALD . [ 5 ]
في مجال البصريات
في مجال البصريات ، تتكون العواكس الركنية عادةً من ثلاث مرايا أو أسطح موشورية عاكسة تعكس شعاع الضوء الساقط في الاتجاه المعاكس. أما في مجال المسح ، فتُستخدم الموشورات العاكسة بشكل شائع كأهداف لقياس المسافات الإلكترونية بعيدة المدى باستخدام محطة شاملة .
وُضعت خمس مجموعات من عاكسات الزوايا البصرية على سطح القمر لاستخدامها في تجارب قياس المسافة بالليزر القمري، والتي ترصد زمن انتقال شعاع الليزر لقياس مدار القمر بدقة أكبر من ذي قبل. وقد وضعت وكالة ناسا أكبر ثلاث مجموعات منها كجزء من برنامج أبولو ، بينما قام الاتحاد السوفيتي بتركيب مجموعتين أصغر حجماً في مركبات لونوخود الجوالة .
تُصنع مصابيح السيارات والدراجات الخلفية من خلال مجموعة من العواكس الصغيرة في الزوايا، حيث تُوجّه أجزاء مختلفة منها لتوفير رؤية أفضل من زوايا متعددة. ويحتوي الطلاء العاكس المستخدم لزيادة الرؤية الليلية عادةً على خرز كروي عاكس. ويمكن استخدام البلاستيك الرقيق ذي الهياكل العاكسة المجهرية في الزوايا كشريط لاصق ، أو على اللافتات، أو خياطته أو تشكيله على الملابس .
أمثلة أخرى
قد تحدث انعكاسات الزوايا أيضًا بشكل عرضي. غالبًا ما تكون الأبراج السكنية ذات الشرفات انعكاسات صوتية عرضية في زواياها، حيث تعكس صدى مميزًا إلى أي شخص يصدر صوتًا حادًا، مثل التصفيق، في مكان قريب.
انظر أيضاً
- عاكس عين القط – جهاز أمان عاكس يستخدم في علامات الطرق
- لاجيوس – أقمار ناسا الصناعية للأبحاث العلمية
- تجربة تحديد المدى بالليزر على سطح القمر - قياس المسافة بين الأرض والقمر باستخدام ضوء الليزر. صفحات تعرض وصفًا موجزًا للأهداف المراد إعادة توجيهها.
- تقنية التخفي – تقنية عسكرية لجعل الأفراد والمعدات أقل وضوحًا
مراجع
- ↑ نيومان، ويليام آي. (2019). ميكانيكا الأوساط المتصلة في علوم الأرض . مطبعة جامعة كامبريدج. ص 6-7 . ISBN 978-0-521-56289-8.
- ↑ بيرنشتاين، مات أ.؛ فريدمان، ويليام أ. (2011). التفكير في المعادلات: دليل عملي لتطوير الحدس الرياضي في العلوم الفيزيائية والهندسة . وايلي. ص 193. ISBN 978-1-118-21064-2.
- ↑ "مرايا موشورية ذات سقف مجوف عاكسة للضوء" . THORLABS . 2026-01-22.
{{cite web}}: CS1 maint: url-status ( link ) - ↑ كراوس، جون؛ ماريفكا، رونالد (2002). هوائيات لجميع التطبيقات ( الطبعة الثالثة). ماكجرو هيل. ص 365. ISBN 0-07-112240-0.
- ^ "IMI ADM-141 تالد" . www.design-systems.net .
تتضمن هذه المقالة موادًا متاحة للعموم من المعيار الفيدرالي 1037C ، إدارة الخدمات العامة . مؤرشفة من الأصل بتاريخ 22 يناير 2022. (دعماً لـ MIL-STD-188 ).- تتضمن هذه المقالة مواداً متاحة للعموم من قاموس المصطلحات العسكرية وما يرتبط بها . وزارة الدفاع الأمريكية .
- المرايا
- رادار