ملتقى الفيزيائيين العرب - المــــــــــرايـــــــــــا

المِرآة
سطح صقيل يعكس معظم الضوء الذي يسقط عليه. وتمتص المرآة جزءًا بسيطًا فقط من الضوء. وبالإضافة إلى كون السطح غير ماص للضوء، يجب أن يكون السطح صقيلاً إلى حوالي 0,0001سم، لكي يعكس الصور بوضوح. وبعض السطوح الخشنة تعكس الضوء غير أنها تشتـته في مختلف الاتجاهات، ولذلك لا تتشكل أية صورة.
تُصنع معظم المرايا بوضع طبقة رقيقة للغاية من الفضة أو الألومنيوم على لوح زجاجي فائق النوعية. ويسند اللوح الزجاجي الطبقة الفلزية ويحمي سطحها الصقيل. وتكون الطبقة الفلزية لكثير من مرايا الأجهزة العلمية أمام الزجاج. ويمكن أن يعمل اللوح الفلزي الصقيل ـ بدون زجاج ـ عمل المرآة.
وتختلف الصور التي تعكسها المرآة باختلاف شكل المرآة. وهناك ثلاثة أنواع رئيسية من المرايا :
1- المرايا المستوية 2- المرايا المحدَّبة 3- المرايا المقعَّرة.

http://www.mawsoah.net/gae/getimage...._135705_01.jpg
في المرآة المستوية تكون الصورة عند المرآة، إلا أنها تبدو وكأنها تبعد خلفها نفس المسافة التي يبعدها الجسم أمامها. وفي المرآة العليا تساوي زاوية السقوط (أ) زاوية الانعكاس (ب). ولهذا السبب يجب أن تكون المرآة بنصف ارتفاع الشخص على الأقل لكي تعكس صورة كاملة له (المرآة السفلى).

المرايا المستوية : للمرايا المستوية أسطح مستوية. وتُعد معظم المرايا مرايا مستوية. ويُسمى الخط المتعامد على المرآة المستوية في أي نقطة انعكاسًا عموديًا ويرتطم الضوء بالمرآة بزاوية ما إلى الخط العمودي، تسمى زاوية السقوط. وينعكس الضوء بزاوية مساوية على الجانب الآخر من الخط العمودي. وتسمى هذه زاوية الانعكاس. وهاتان الزاويتان متساويتان دائمًا.
والصورة التي تتكون على المرآة المستوية، التي تبدو كأنها خلف المرآة، هي صورة تقديرية. كما أنها قائمة ـ أي أن طرفها الصحيح لأعلى ـ لكنها معكوسة من اليسار لليمين. وتكون الصورة في نفس حجم الجسم الذي تعكسه، وتبدو متعادلة البُعد من المرآة.

http://www.mawsoah.net/gae/getimage...._135705_03.jpg
المرآة المحدبة كما هي مبينة في الرسم التوضيحي أعلاه، تنتج صورة قائمة أصغر بكثير من الجسم، وتبدو الصورة المكونة وكأنها خلف المرآة.

المرايا المحدَّبة : وهي تشبه الجزء المقوَّس من السطح الخارجي للجسم الكروي. وفي حالة إنارة المرآة المحدبة بأشعة متوازية من الضوء، فإن الضوء المنعكس يبدو وكأنه يأتي من نقطة خلف المرآة تسمى البؤرة. وتقع البؤرة في منتصف المسافة بين المرآة ومركز تقوس المرآة. وهو مركز الجسم الكروي الذي تشكل المرآة جزءاً منه.
تكون المرآة المحدبَّة صوراً تقديرية قائمة ومصغرة، أي أصغر من الأجسام التي تعكسها. وتوجد في كثير من السيارات مرايا رؤية خلفية محدَّبة تزوَّد بمجال رؤية أوسع مما تزوَّد به المرايا المستوية، إلا أن الأجسام المنعكسة تبدو أصغر مما هي عليه، وذلك لأنها مصغرة.

http://www.mawsoah.net/gae/getimage...._135705_02.jpg
في المرآة المقعرة - أعلاه - مثل المستخدمة للحلاقة، يعتمد موقع وحجم الصورة [بالرمادي] على موقع الجسم [بالأسود] بالنسبة إلى بؤرة المرآة (ب) ومركز تقوسها (م). كما أن موقع الجسم يحدد ما إذا كانت الصورة حقيقية، أي مكونة أمام المرآة، أم تقديرية أي مكونة خلف المرأة.

المرايا المقعَّرة : وهي تشبه الجزء المقوس المجوف من السطح الداخلي للشكل الكروي. ويوجد كل من البؤرة ومركز البؤرة أمام المرآة. كما أن البؤرة بؤرة حقيقية، وذلك لأن أشعة الضوء المتوازية المرتطمة بالمرآة تتلاقى في هذه النقطة عند انعكاسها. وتستخدم أفران الطاقة الشمسية المرايا المقعرة لتركيز أشعة الشمس.
تكون الصورة التي تظهر على المرآة المقعرة صورة تقديرية، أو صورة حقيقية. وتتكون الصورة الحقيقية ـ بخلاف الصورة التقديرية ـ أمام المرآة، وتنتج بوساطة التقاطع الفعلي لأشعة الضوء المنعكسة. وتتحد خواص الصورة المكونة بوساطة المرآة المقعّرة عن طريق موقع الجسم الخاضع للانعكاس. وبالنسبة للجسم الموجود بين المرآة وبؤرتها، فإن الصورة تكون تقديرية وقائمة ومكبرة. ومن ناحية أخرى فإن الأجسام الموجودة خلْف البؤرة تنتج صورًا حقيقية. وقد تكون تلك الصور قائمة أو مقلوبة، ومكبرة أو مصغرة، بحسب موقع الجسم بالضبط.
وتشمل المرايا المقعرة مرايا الحلاقة ومرايا الزينة. وعادة ما يُنتج نوعا المرايا المحدبة والمرايا المقعرة صورة مشوهة إلى حد ما.