استروبوسکوپ

اِستروبوسکوپ \ [e]st[e]roboskop\ ، وسـیـلـه‌ای کـه بــا تاباندن پی‌درپی نور بر شیئی چرخان یا مرتعش، سرعت چرخش یا بسامد نوسانِ آن را معیّن می‌کند. با استفاده از این وسیله، برای نمونه می‌توان حرکتِ قطعۀ متحرکی از یک ماشین را کُند، یا کاملاً ایستاده جلوه‌ داد؛ این حالت زمانی پدید می‌آید که نور شدید، به کوتاهی و با سرعت، به قطعۀ متحرک تابانده شود و این تابش در زمانهایی صورت گیرد که قطعه درست در همان مرحله از حرکت خود است.
در استروبوسکوپهای نخستین، هم از مشاهدۀ پی‌درپی (مثل نگاه‌کردن به شیء از شکافی شعاعی روی صفحه‌ای چرخان) و هم از نور منقطع (تاباندن نور به شیء از همان شکاف) استفاده می‌شد. در هر دو حالت، شیء تنها هنگامی دیده می‌شد که به نقطۀ معیّنی از حرکت می‌رسید.
نمونه‌ای از شیوۀ کار استروبوسکوپ، پنکه‌ای تیغه‌ای است که با سرعت هزار دور در ثانیه می‌چرخد و فردی به آن نگاه می‌کند. یک صفحۀ گردانِ گِرد نیز با یک شکاف کوچک (معمولاً شعاعی) میان مشاهده‌گر و پنکه قرار داده می‌شود. صفحه، به‌جز لحظۀ کوتاهی که شکاف از برابر چشم مشاهده‌گر می‌گذرد، مانع دیدن پنکه می‌شود. اگر پنکه و صفحه دقیقاً با یک سرعت بچرخند، هر زمان که شکاف از برابر چشم مشاهده‌گر بگذرد، پنکه در همان جای پیشین دیده می‌شود. اگر صفحه اندکی تندتر یا کندتر از پنکه بچرخد، به‌ترتیب، چنین به نظر می‌رسد که پنکه نسبت به آن کندتر یا تندتر می‌چرخد. استروبوسکوپهای نخستین، مانند صفحۀ چرخندۀ ژوزف پلاتو، بر این اساس کار می‌کردند.
در استروبوسکوپهای الکترونیک امروزی، لامپ تخلیۀ گازی (مثلاً لامپ نئون) به‌کار برده می‌شود که می‌تواند درخشها (فلاشها)ی پی‌درپیِ بسیار پُرنور و کوتاهی تولید کند. این درخشها را می‌توان با خاموش و روشن کردن لامپ از طریق ابزار مکانیکی یا به‌وسیلۀ جریان متناوب برق با فرکانس متغیر پدید آورد. هَرُلد یوجین اِجِرتِن و همکارانش روش ساخت لامپهای گازی تخلیۀ سریع را در حدود سالهای 1926-1931م یافتند. معمولاً با بهره‌گیری از این لامپها می‌توان درخشهایی به مدت یک میکروثانیه (یک میلیونیم ثانیه) و با آهنگ 110 تا 150 هزار درخش در دقیقه تولید کرد. با روشهای ویژه‌ای می‌توان شمار تولید درخشها را به بیش از 500 هزار در دقیقه نیز رساند.
آزمایشها با استروبوسکوپ اثر موسوم به ماندگاریِ دید را نشان داد و این یافته مستقیماً به پدیدآمدن تصاویر متحرک انجامید. درخشهای پی‌درپیِ کوتاه و پُرنوری که استروبوسکوپ تولید می‌کند، برای عکس‌برداری از اشیائی که با سرعت زیاد در حرکت‌اند، بسیار مناسب است؛ برای عکس‌برداری از این اشیاء، به درخشهایی با زمان درخشش یک میلیونیم ثانیه نیاز است، اما در عکاسی معمولی، از درخشهایی با زمان درخشش یک هزارم ثانیه استفاده می‌شود.
از دیگر کاربردهای رایج استروبوسکوپ تنظیم‌کردن زمان اشتعال در موتور خودروهاست. دیگر کاربردهای این دستگاه، از جمله عبارت‌اند از: در صنعت برای آزمودن محصولات دارای توان پایین، مانند ماشین ریش‌تراشی و جاروبرقی، در مهندسی برای مطالعۀ ارتعاش، فرسایش و واپیچشِ بخش چرخندۀ ماشین، و در آزمایشگاهها برای مطالعۀ رفتار سیستمهای مکانیکی به کمک مشاهدۀ حرکت آهستۀ آنها.

مآخذ

CE, 6th edition;
EA, 2006;
EB, 1986;
ME, 2005.
بخش علوم پایه و مهندسی