الفأرة الضوئية -optical mouse\mice-


يومياً نستخدم الفأرة الضوئية لكن كم من الوقت نستغرق للتفكير كيف تعمل ؟!!

كيفية عمل الفأرة الضوئية:

نلاحظ أننا مجرد أن نحرك الماوس سيتحرك المؤشر الذي على الشاشة و لكن إن أخذنا الماوس و رفعناها لما يقارب الواحد سنتيمتر أو أكثر وحركناها سنلاحظ عدم تحرك المؤشر الأمر الذي يدل على أنا الماوس يجب أن تكون فوق سطح ما حتى تتفاعل مع الحركة , ولكن لنعد لشيء أساسي ألا وهو إسم الماوس "الماوس الضوئي" أي أنها تحتاج للضوء لكي تعمل -->لذلك يوجد هنالك ضوء أسفل الماوس.

حسناً لنبدأ

الضوء* --->هو ضوء عادي ينير عندما يسير فيه التيار من جهة واحدة ليس للضوء أي مهمة سوى إصدار الضوء للإنارة.

يعمل الضوء على إنارة الأرضية تحت الماوس حتى يستطيع حساس الضوء إلتقاط صورة للأرض تحت الماوس.

الحساس** --->أشبه بالكاميرا يقوم بإلتقاط صور متتالية للأرضية تصل سرعة إلتقاطه للصور من 1500 إلى 6000 صورة في الثانية الواحدة التي تحته مستعيناً بالضوء ,وتكون الصورة شبية بالتي تكون في الكاميرا الرقمية لكن مع تأثر أكبر بالفروقات التي تكون بين الألوان .وبعد أن يلتقط الحساس الصور يرسلها إلى المعالج الذي داخل الماوس .

المعالج (معالج الموجة الرقمية)*** ---> عندما تصله الصور يبدأ بمعالجتها ليحدد الفرق بينها بحيث أنه يقارن بين الصورة الموجدة عنده ثمة الصورة التي تليها و التي تليها بحيث يستطيع تحيد إتجاه حركة الماوس شاهد الرسوم التوضيحية التالية:




الآن لنعتبر أن هذه أول صورة لدى المعالج ...



ولتكن هذه الصورة الثانية حيث أن المعالج سيلاحظ أن النقاط البيضاء إتجهت نحو الأسفل بشكل مستقيم




الصورة الثالثة و التي تأكد الفرض السابق للمعالج مما يجعله يدرك أن أن الماوس يتم تحريكه للأعلى فيرسل إشار للجهاز يخبره فيها أنه علي تحريك المؤشر الظاهر على الشاشاة للأعلى.




صورة تظهر الحساس.

و من الملاحظ السرعة العالية للمعالج داخل الماوس حيث تصل سرعته من 0.46 إلى 5.8 ميجا بيكسل

وهنا لا بد أن نعرج قليلاً على مفهوم بسيط الذي هو البيكسل pixel:
---> هو عبار عن مربع صغير جداً -عادةً- و هو المكون لكل صورة نراها على الشاشات و يعرف أنه مربع يحمل لون واحد فقط ليس له أبعاد محددة بحين أن كل جهاز يستخدم أبعاده الخاصة به للبيكسل و يشار إلى أنه كلما زاد عدد البيكسل في الصورة زاد وضوحها و دقتها .


تعتمد الدقة في حركة الماوس على عدة عوامل أساسية أهمها:

1-نوع الضوء حيث أنه حديثاً تم إنتاج ماوسات تستخدم الليزر بدل الـ ليد-الضوء السابق ذكره-.
2- دقة الصورة التي ينتجها الحساس فكلما زادت الدقة زادت الإنسيابية في الحركة.
3- إتساع الصورة لدى الحساس فكلما زاد إتساعها كاان أفضل.
4- سرعة المعالجة.

و من الجدير بالذكر أنه ولوقت قريب كانت الماوس السلكية أسرع و أفضل من الماوس اللاسلكية لكن هذه الحقيقة بدأت بالتغير مع تطور المرسلات والمستقبلات في المواس اللاسلكية.


--
تجارب مسلية :

1-ضع مرآة تحت الماوس و شاهد كيف تتحرك.
2-أحضر ورق أسود تماماً لا توجد به شوائب وجرب أن تحرك الماوس فوقه.

-------------------------
على الهامش :

*الضوء : يسمى ليد و هو إختصار لـLight emitting diodes (LED( التي تعني الديود الباعث للضوء.

**الحساس: يسمى بـ (CMOS) complimentary metal-oxide semiconductor وهو نفسه المستخدم في الكاميرا الرقمية.

***المعالجigital signal processor معالج يختص بمعالجة الإشارات بشكل عام و هو يستخدم في الأجهز الصغيرة -عادةً-.



النهاية





أعداد:
هنالك العديد من الأعداد التي نستخدمها ولا نعرف ما هي و من أين أتت...

الباي-π -pi
أحد أكثر الثوابت إستخداماً في العالم لكن ما هو و كيف تم حسابه ؟

يعرف الباي بعدة تعاريف أشهرها تعريفان هما : 1-هو النسبة بين محيط الدائرة وقطرها .. حيث أنه لو في كل مرة حسبنا طول محيط الدائرة وقسمناه على قطرها سنحصل على عدد عشري غير منتهي يبدأ بـ3.14 وكان يعبر عنه عادة بنسبة 22/7 لكن الآن أثبت أن هذه النسبة خاطئة .

تم حساب هذا التعريف بطريقة بسيطة وهي إحضار دائرة ولفها بحبل مرة واحدة فقط ليشكل محيطها ثم يحسب طول الحبل الذي تم إستخدامه لهذه العملية و من ثم يتم قياس قطر الدائرة نفسها بعد ذلك يتم قسمة طول محيطها على قطرها لنحصل على الباي.


شاهد الرسم التالي :






2 -هو النسبة بين مساحة دائرة موجودة داخل مربع بحيث أن نصف قطر المربع يساوي نصف قطر الدائرة.
شاهد الرسم التوضيحي التالي :

الدائرة موجودة داخل مربع نصف قطره هو r و نصف قطرها هي r أيضاً لينتج أن الباي يساوي مساحة الدائرة مقسومة على المساحة الناتجة من تربيع نصف قطرها.


----OOOO----


سرعة الضوء:

يوجد العديد والعديد من الطرق التي تم من خلالها حساب سرعة الضوء ...
لكن سأذكر أبسط هذه الطرق و إن كانت دقتها قليلة نوعاً ما :

طريقة العالم "فيزو" :

قام هذا العالم بوضع مرآة على بعد 8 كيلو مترات ثم أحضر مصدر ضوء و وجهه لهذه المرآة لكن في الوسط بينه وبين المرآة وضع مسنن دوار و عدسة عاكسة-العدسة ليست ذات أهمية في الحساب-.
رتب هذه الأشياء بحيث أنه يدخل الضوء من المسنن بجهة ويخرج من الجهة الأخرى و أن المسنن يدور بسرعة ثابتة و من خلال حساب سرعة دوران المسنن و مراعياً لعدد أسنانه-زواياه- وحساب عدد المرات التي يظهر من خلالها الضوء عبر فتحات المسنن إستطاع حساب سرعة تقريبية للضوء وصلت ل315000 كيلو متر في الثانية بينما السرعة المتفق عليها في هذه الأيام هي 299792.458 كيلو متر في الثانية.


النهاية