تشكيل صور في مرايا مقعرة ومحدبة
الصور في المرايا المقعرة والمحدبة لها عدة حالات ، وسنبدأ بحالات تكوين الصورة في مرآة مقعرة ، والتي تتكون من 6 حالات تعتمد على كيفية وضع الكائن الذي سيتم تشكيل الصورة من أجله على المرآة ويكون على النحو التالي:
عندما يتم وضع الجسم في اللانهاية
تلتقي الأشعة المتوازية المنبثقة من الجسم في مركز المرآة المقعرة الأولية ، وبالتالي عندما نضع أي جسم في اللانهاية ، تتشكل صورته في مركز المرآة ، وهذه الصورة حقيقية تمامًا ، مقلوبة رأسًا على عقب. وأبعاد صغيرة.
عندما يتم وضع مادة صلبة بين اللانهاية ومركز الانحناء
في هذه الحالة ، نضع الجسم بين مركز انحناء المرآة المقعرة واللانهاية ، وهذا يخلق صورة بين المركز الرئيسي للمرآة ومركز الانحناء ، وتتميز الصورة بأنها حقيقية ومقلوبة. لأسفل وحجمه أصغر من المعتاد.
عندما يتم وضع الجسم في مركز الانحناء
إذا وضعنا جسمًا في مركز انحناء مرآة مقعرة ، فستكون صورة الجسم وستكون حقيقية ومقلوبة وسيكون حجمها مساويًا لحجم الجسم الحقيقي.
عندما يوضع الجسم بين مركز الانحناء والمركز الرئيسي
إذا وضعنا جسمًا بين مركز مرآة مقعرة أساسية ومركز انحناءها ، فإن الصورة تكونت خارج حدود مركز انحناء المرآة ، وتكون الصورة حقيقية ومعكوسة ، وحجمها أكبر من حجم الجسم الحقيقي.
عندما يتم وضع الجسم في الموضع الرئيسي
إذا وضعنا شيئًا في وسط مرآة مقعرة أولية ، فسيكون له صورة في المنطقة اللانهائية وسيزداد حجمه عن حجمه الطبيعي.
عندما يتم وضع جسم بين المركز الرئيسي وأقطاب مرآة مقعرة
ستتكون الصورة من عدة عناصر ، ستكون أكبر من المعتاد وستكون مرئية ومثبتة خلف المرآة.
أنواع الصور المكونة من مرآة محدبة
الصورة ، التي تتكون من مرآة محدبة ، تكون دائمًا واقعية في جميع الحالات وفي أي موضع من الجسم. فيما يلي أهم حالات تكوين الصورة على مرآة محدبة:
- إذا وضعنا شيئًا على ما لا نهاية على مرآة محدبة ، فإن الصورة التي تشكلت في وسط المرآة تكون افتراضية وحجمها صغير جدًا من حجم الجسم الحقيقي.
- إذا تم وضع جسم على مسافة معينة من مرآة محدبة ، يتم تكوين صورة بين المركز الرئيسي للمرآة المحدبة وقطبها.
تعريف المرآة
- يمكن تعريف المرآة بأنها السطح الذي يعكس صورة واضحة جدًا لأي كائن أمامها ، وتتكون الصور التي تشكلها من جزأين ، صور حقيقية وصور افتراضية.
- العامل الرئيسي الذي يجعل المرآة قادرة على عكس صورة ما تراه هو الضوء ، لذلك في الظلام لا يوجد انعكاس غالبًا لأن الضوء القادم من الجسم عندما يصطدم بالمرآة ينعكس مرة أخرى هنا ليظهر على الشاشة.
أنواع المرايا
للمرآة نوعان أساسيان:
- مرآة مسطحة توجد غالبًا في كل منزل وعادة ما يستخدمها الأفراد للنظر إلى أنفسهم ومظهرهم الخارجي.
- المرآة المنحنية هذا النوع هو قطعة من الكرة ، ولهذا يطلق عليها اسم المرآة الكروية ، وتتكون من صور حقيقية وافتراضية ، لأنها تحتوي على نوعين ، مرآة مقعرة ومرآة محدبة.
مرآة مقعرة
- يتم إنشاء هذا النوع من المرآة عندما يتم قطع كرة مجوفة من الداخل إلى أقسام ، ويتم رسم وتعريف الطبقة الخارجية للقسم الذي تم قطعه ، ثم تحويلها إلى مرآة ذات سطح داخلي واستخدامها كسطح عاكس لـ أي شيء يوضع أمامه.
- إذا انعكس الضوء في هذه الحالة ، فإنه يقترب من نقطة معينة ثم ينعكس مرة أخرى من سطح المرآة المقعرة التي تعكس الضوء ، وهنا تسمى المرآة المتقاربة.
- إذا تم وضع كائن معين بحيث يكون قريبًا من مرآة مقعرة ، فسنحصل على صورة لهذا الكائن وسيتم تكبيره ومرئيًا ، وكلما زاد المسافة بين الكائن والمرآة ، حجم الصورة ستنخفض ومن هذا يمكننا أن نستنتج أن المرآة المقعرة تتميز بقدرتها على إنشاء صور كبيرة وصغيرة أو مساوية لحجم الكائن في صورة حقيقية أو افتراضية أو حقيقية.
مرآة محدبة
- يتم إنشاء مرآة محدبة إذا تم تمييز الجزء المقطوع من كرة مجوفة من الداخل بحيث تكون الطبقة الخارجية هي السطح العاكس للمرآة.
- تسمى المرآة المحدبة المرآة المتباعدة لأنها تتسبب في تشعب الضوء إذا ضغطت على السطح العاكس ، ونجد دائمًا أن صورها تتميز بأنها افتراضية وغير مكتملة.
- وبغض النظر عن المسافة بين المرآة والجسم نجد أن المرآة المحدبة مستخدمة بكثرة في خلفية السيارات ، لأن الرؤية تكون واضحة عند وضعها في هذا المكان.
إرشادات لوقوع أشعة الضوء على المرايا المحدبة والمقعرة
تحتاج إلى معرفة مبادئ أشعة الضوء الساقط على المرايا لفهم حالات تكون الصورة في المرايا المقعرة والمحدبة. ومن أهم هذه المبادئ:
- إذا تم توجيه شعاع الضوء بشكل غير مباشر إلى المرايا المقعرة أو المحدبة في أقطابها الخاصة ، فسوف ينعكس هذا الشعاع أيضًا بشكل غير مباشر.
- إذا حدث شعاع ضوئي موازٍ للمحور الرئيسي للمرايا المقعرة أو المحدبة ، فإن شعاع الضوء المنعكس سوف يتقاطع ويتوسط المحور الرئيسي للمرآة.
- إذا اصطدم شعاع من الضوء بمرآة مقعرة أو محدبة بالمرور عبر مركز المرآة الأساسية ، فإن الشعاع المنعكس سيمر بالتوازي مع محور المرآة الأساسية.
- إذا عبر شعاع من الضوء مركز انحناء مرآة كروية ، فإنه يعود إلى مساره بعد الانعكاس.
استخدام المرايا الكروية
تستخدم المرايا الكروية في عدة اشياء وفي مناطق مختلفة وسنعرض لكم بعض هذه الاستخدامات المنتشرة وهي:
- المركبات التي تستخدم فيها المرايا لإنشاء صور مصغرة للسيارات التي تقف خلفها.
- يتم استخدامه لتأمين أجهزة الصراف الآلي بحيث يعرف العميل ما إذا كان هناك أشخاص خلف الجهاز أم لا.
- يستخدم في طبق الأقمار الصناعية لأنه يعمل من خلال جمع إشارة ضعيفة تأتي من منطقة واسعة بحيث تكون تغطيتها بالكامل عند نقطة معينة وبالتالي تحسين جودة الإشارة.
- يتم استخدامها في علاج الأسنان حيث يبرز الطبيب السن الذي يريد إصلاحه ليرى مدى الضرر فيه.
- تستخدم المرايا أيضًا في العديد من الأشياء الأخرى مثل المواقد الشمسية وصنع التلسكوبات ، لذا فإن المرايا مهمة وتستخدم في العديد من الصناعات.
في المقال تحدثنا بشكل شامل عن حالات تكون الصورة في المرايا المقعرة والمحدبة وقدمنا تعريفًا تفصيليًا لكل منها على حدة ، كما تعرفنا على أهم استخدامات المرايا وأنواعها من حولنا.