محززة

محززة تهوية مترو في لشبونة، البرتغال

المُحَزَّزة (بالإنجليزية: Grating) اسمٌ لأي مجموعة عناصرَ متماثلةٍ متوازيةٍ ممتدَّةٍ منتظمة التباعد. تتكون المحزَّزات عادةً من مجموعةٍ واحدةٍ من العناصر المطوَّلة، وقد تتكون من مجموعتين تكون إحداهما متعامدةً على الأخرى عادةً (كما هو مبين)، فيكون حينئذٍ معروفًا بالشَّبكة.

وجودها التاريخي

مرشِّحات

قد تُستخدم المحزَّزات مرشِّحات على فتحات المجارير والتهوية؛ لمنع حركة أي عناصر صُلبة كبرى والسماح بحركة السوائل. أبسط أمثلتها المحزَّزات التي تغطي فتحات المجارير مكونةً من مجموعةٍ من القضبان الحديديَّة (وهي العناصر المتشابهة الممتدَّة) مجمَّعة بإطار معدني خفيف؛ لتكون الأعمدة متوازيةً منتظمة المسافة.

من أنواع المحزَّزات المضبَّعات، وهي محزَّزات تستخدم في التدفئة والتهوية وتكييف الهواء لنقل الهواء ومنع الأجسام الصُّلبة.

• 
  محزَّزة على غطاء مجارير روماني قديم في فندوبونا، النمسا.
• 
  محزَّزة مجارير على فتحة صيانة يمكن السير عليها مع السماح بمرور الماء
• 
  محزَّزة أشجار يمكن السير عليها مع السماح بمرور الماء

مسطَّحات

قد تأتي المحزَّزات في ألواحٍ تستخدم عادةً على أرضيَّات الجسور وجسور المشاة والمماشي السِّقاليَّة (بالإنجليزية: Catwalk)، وتُصنَع من موادَّ كالفولاذ والألومنيوم والزجاج الليفي. تدعى المحزَّزات المصنوعة من الزجاج الليفي محزَّزات لدائنيَّة معزَّزة بالزجاج الليفي (بالإنجليزية: Fiberglass reinforced plastic grating)، وتُستخدم لتحسين جساءة الانحناء وتخفيض الوزن.

• 
  عرض مقرَّب لمحزَّزة مضادَّة للانزلاق
• 
  جسرٌ ذو طريق محزَّز
• 
  محزَّزات ممشى محطة كهربائيَّة

المحزَّزات البصريَّة

محزَّزات شفافة متراكبة تكون نمط مواريه

بيانات أنماط شتى: جيبيَّة ومربَّعة ومثلثية وسن المنشار.

المحزَّزات البصريَّة صورُ ذوات نموذجٍ مميَّزٍ من الخطوط المتبادلة المتوازية التي تكوِّن عنصرًا ضوئيًّا. تتبادل الخطوط بين انعكاسيَّةٍ مرتفعةٍ ومنخفضة (محزَّزات بيضاء سوداء) أو نفاذيَّةٍ مرتفعةٍ ومنخفضة (محزَّزات شفافة معتمة).

جانبيَّة المحزَّزة دالَّة في الانعكاسية أو الانتقاليَّة المتعامدة إلى الخطوط، وعادةً ما تكون موجة مربَّعة يكون الانتقال فيها بين الخطوط حادًّا.

معلماتها المميِّزة

تعرَّف المحزَّزات بستِّ معلمات:

• التردد الفراغي: هو عدد الدورات التي تشغل مسافةً بعينها (مثل 10 أزواج خطوط/مليمتر)، ومقلوبه الدورة الفراغيَّة مقيسةً بوحدات الأطوال (مثل 0.1 مليمتر).
• دورة العمل: هي غلظ الخطوط المرتفعة والمنخفضة النسبي، وتحديدًا نسبة غلظ عرض الخط المنخفض (الأسود أو المعتم) إلى دورة فراغيَّة واحدة.
• الجانبيَّة: شكل النموذج المتكرر، وتوجد أشكال دورية عدَّة كالموجة الجيبيَّة والموجة المثلثيَّة وموجة سن المنشار والموجة المربعة التي هي أشهرها.
• التَّباين: هو مقياس فرق الاستضواء بين الخطوط المرتفعة والمنخفضة من المحزَّزة معبَّرًا عنه عادةً بتعريف ميشيلسون الذي هو فرق أقصى استضواء وأدنى استضواء مقسومًا على مجموعهما.
• الاتِّجاه: هو الزاوية التي تكونها المحزَّزة مع اتجاهٍ مرجعي ما (كمحور ص في صورةٍ أو محزَّزٍ آخر) مقدَّرةً بالدَّرجات أو القياس نصف القطري.
• الطَّور: هو موضع جانبيَّة المحزَّزة باعتبار موضعٍ مرجعيٍّ آخر، ويقدَّر عادةً بالدَّرجات (من صفر إلى 360 درجةً لدورةٍ واحدة) أو القياس نصف القطري ($2\pi$ لدورةٍ كاملة). قد تبدو محزَّزتان شفافتان متماثلتان بدورة عمل 50% في الاتجاه نفسه معتمتين إن كان فرق الطور بينهما 180 درجةً (تعادل $\pi$ بالقياس نصف القطري).

تستخدم المحزَّزات ذوات الجانبيَّات الجيبيَّة استخدامًا واسعًا في البصريات؛ لإيجاد دوال تحويل العدسات. ستكون العدسة صورةً جيبيَّة من محزَّزةٍ جيبيَّةٍ بشيءٍ من التغير في الطَّور، مع تباين منخفضٍ نسبيًّا؛ اعتمادًا على التردد الفراغي. يتناول تحليل فورييه هذا المجال من البصريَّات، ليعرف مجال الدراسة ذو العلاقة باسم بصريات فورييه. تستخدم المحزَّزات استخدامًا واسعًا في أبحاث الإدراك البصري، وقد شجع كامبل وروبسون استخدام المحزَّزات الجيبيَّة بحجة أن البصر البشري يُجري تحليل فورييه على الصور الشبكيَّة.

محزَّزات الحيود

المقالة الرئيسة: محززة حيود

قد يقصد بالمحزَّزة محزَّزة الحيود التي هي مكون بصري عاكس أو شفاف توجد فيها حزوز دقيقة متوازية متساوية المسافة. تشتت تلك المحزَّزات الضوء، ولذا فإنها أحد أهم المكونات الأساسيَّة في أكثر أنواع المطاييف التي تحلل الضوء إلى مكوناته.

انظر أيضًا

• محززة حيود
• بنية تحتية للمشاة
• حيود
• تداخل (فيزياء)
• مطياف
• بلورة فوتونية
• ليف بصري
• ليف بلوري فوتوني

مراجع

• Palmer, Christopher, Diffraction Grating Handbook, 8th edition, MKS Newport (2020). [2](بالإنجليزيةية)

وصلات خارجيَّة

• What is Diffraction Grating? Advantages & Applications — شرح مبسّط جيد بالعربية والإنجليزية عن طريقة عمل المحزّزات واستخداماتها في البصريات. (Living Optics)
• Diffraction Gratings – Thorlabs — دليل مختصر من شركة Thorlabs يصف الأنواع المختلفة من المحزّزات وتطبيقاتها. (بالإنجليزية)
• HORIBA Diffraction Gratings — نظرة احترافية على تصميم المحزّزات التجارية عالية الأداء وتصنيعها. (بالإنجليزية)
• Introduction to Fibre Bragg Grating — مقالة تقنية متقدّمة عن محززات براغ الليفية (بالإنجليزية: Fiber Bragg Grating (FBG))، وهي شكل خاص من المحزّزات البصرية. (RP Photonics) (بالإنجليزية)
• Introduction to Optical Grating – Fibre Bragg Grating (FBG) — مورد تطبيقي لمن يريد تصميم محزّز في الألياف البصرية مع أمثلة عملية. (Optiwave) (بالإنجليزية)
• محزّزات الحيود: قلب التحليل الطيفي — مقالة عربية مترجمة عن Laser Focus World تشرح دور المحزّزات في أجهزة التحليل الطيفي.
• معمل المحزّزات الضوئية بجامعة أريزونا — أحد المراكز البحثية الرائدة في تصنيع المحزّزات وتحليلها. (بالإنجليزية)
• Diffraction Grating Handbook, 8th edition (PDF) — مرجع محترف يغطي نظرية المحزّزات وتصنيعها (Diffraction Gratings) بعمق. (Edmund Optics) (بالإنجليزية)