مروحية بصرية

المروحية الضوئية هي جهاز يقطع شعاع الضوء بشكل دوري . تتوفر ثلاثة أنواع منها: مروحيات القرص الدوارة ذات التردد المتغير، ومروحيات الشوكة الرنانة ذات التردد الثابت ، والمصاريع الضوئية . وقد اشتهر استخدام مروحية القرص الدوارة عام 1849 على يد هيبوليت فيزو في أول قياس غير فلكي لسرعة الضوء .

تُستخدم المروحيات الضوئية، وهي عادةً مصاريع ميكانيكية قرصية دوارة، على نطاق واسع في المختبرات العلمية بالاشتراك مع مكبرات الإشارة المتزامنة . ^{[ 1 ]} تُستخدم المروحية لتعديل شدة شعاع الضوء، ويُستخدم مكبر الإشارة المتزامن لتحسين نسبة الإشارة إلى الضوضاء .

لكي يكون جهاز تقطيع الضوء فعالاً، يجب أن يتمتع بسرعة دوران ثابتة. في الحالات التي يكون فيها ضجيج 1/f هو المشكلة الرئيسية، يُفضل اختيار أعلى تردد تقطيع ممكن. هذا التردد محدود بسرعة المحرك وعدد الفتحات في القرص الدوار، والذي بدوره محدود بنصف قطر القرص وقطر الشعاع.

استُخدمت المروحيات على نطاق واسع في أنظمة توجيه الصواريخ المبكرة ، وتُعرف أحيانًا في هذا الدور باسم "باحثات الشبكة". ^{[ 2 ]} وكانت أولى استخداماتها في صواريخ جو-جو . توضع خلية ضوئية حساسة للأشعة تحت الحمراء خلف مروحية تُدار بواسطة محرك متزامن . أثناء دوران المروحية، تحجب دوريًا رؤية الخلية الضوئية للطائرة المستهدفة، مما يُنتج سلسلة من نبضات الإشارة. تُنعّم هذه الإشارة بعد ذلك لإنتاج إشارة جيبية تُقارن بالإشارة التي تُشغل المحرك. يكشف فرق الطور بين هاتين الإشارتين عن زاوية الهدف مقارنةً بنقطة معينة في إشارة المحرك. يُنتج أخذ عينات من الإشارة عند نقطتين مختلفتين إشارات خطأ X وY مباشرةً ، والتي يمكن استخدامها لتشغيل أنظمة التحكم في طيران الصاروخ. ^{[ 2 ]}

استُخدم النظام الأساسي نفسه في عدد من الأدوار الأخرى. استخدمت الصواريخ الباليستية العابرة للقارات المبكرة نظامًا مشابهًا للتقاط الصور متصلًا بتلسكوب صغير يعمل بالضوء المرئي لإنتاج نظام تتبع النجوم، والذي استُخدم لتحسين الدقة عن طريق قياس الزوايا إلى نجم واحد أو أكثر بمجرد صعودها فوق الغلاف الجوي. استخدمت الصواريخ المضادة للدبابات خلية ضوئية تعمل بالأشعة تحت الحمراء على منصة الإطلاق لتتبع شعلة على الصاروخ، مستخدمةً إشارات الخطأ X وY لتوجيه الصاروخ إلى خط رؤية تلسكوب التصويب الخاص بالمشغل. ^{[ 2 ]}

لم تعد هذه الأنظمة مستخدمة في الأسلحة الحديثة، حيث تم استبدالها بشكل عام بأنظمة تصوير توفر معلومات أكثر بكثير.

تُعدّ المشفرات الدورانية التزايدية البصرية نوعًا من أنواع المشفرات. وتُستخدم هذه المشفرات في العديد من الآلات الصناعية. وقد استخدمت بعض أنظمة منع انغلاق المكابح القديمة مشفرات دورانية لقياس سرعة العجلات . كما استخدمت فئران الحاسوب الكهروضوئية الميكانيكية في أواخر القرن العشرين مشفرين لقياس الموضع على المحورين X وY. وتوجد أيضًا مشفرات خطية بصرية.

تستخدم أجهزة التلفزيون LCD ملايين من مصاريع LCD مقترنة بمرشحات حمراء أو خضراء أو زرقاء للتحكم في لون البكسلات على الشاشة.

تستخدم كاميرات الأفلام مصراعًا بصريًا لتسجيل إطارات الفيلم الفردية. وتستخدم أجهزة عرض الأفلام مصراعًا بصريًا متزامنًا مع إطارات الفيلم لإنتاج تأثير الحركة الظاهرية على شاشة العرض.

تُستخدم نظارات الغالق البلوري السائل بالتزامن مع شاشة عرض متزامنة لخلق وهم صورة ثلاثية الأبعاد.

يتم إرسال الإشارات الضوئية في البحر وفي المطارات باستخدام مصباح إشارة مزود بمصراع يتم تشغيله يدويًا.

• ستروبوسكوب
• قرص نيبكو

• الأسئلة الشائعة حول المروحيات البصرية.