حالات تكون الصور في المرايا المقعرة والمحدبة يجب التعرف عليها لأننا نستخدمها في الكثير من الصناعات، ولكل منهم استخدام محدد وعلينا دراستهم لمعرفة كيفية توظيفهم للاستفادة القصوى منهم في جميع المجالات، وسنقوم بعرض المعلومات الهامة حولهم من خلال المقال التالي عبر موقع الماقه.
حالات تكون الصور في المرايا المقعرة والمحدبة
إن الصور في المرايا المقعرة والمحدبة لها عدة حالات، وسنبدأ معكم بحالات تشكل الصورة في المرآة المقعرة، والتي تتكون من ٦ حالات يعتمدون على كيفية وضع الجسم الذي ستتشكل له الصورة على المرآة، وهم كالتالي:
حينما يوضع الجسم في اللانهاية
إن الأشعة المتوازية التي تصدر من الجسم تلتقي عند مركز المرآة المقعرة الأساسي، وبالتالي عندما نضع أي جسم في منطقة اللانهاية فإن صورته سوف تتشكل عند مركز المرآة، وتتميز هذه الصورة بكونها حقيقية تمامًا وتكون بالمقلوب، وصغيرة الحجم.
حينما يوضع الجسم بين اللانهاية ومركز الانحناء
في هذه الحالة نضع الجسم بين مركز الانحناء الخاص بالمرآة المقعرة واللانهاية، وبالتالي سوف تتكون الصورة بين المركز الأساسي للمرآة ومركز الانحناء، وتتميز الصورة بكونها حقيقية وبالمقلوب، كما يقل حجمها عن الطبيعي.
حينما يوضع الجسم في مركز الانحناء
إذا قمنا بوضع الجسم في وسط مركز الانحناء الخاص بالمرآة المقعرة، سوف تكون صورة للجسم وتكون حقيقية وبالمقلوب ويكون حجمها متساوي مع حجم الجسم الحقيقي.
حينما يوضع الجسم بين مركز الانحناء والمركز الرئيسي
إذا قمنا بوضع الجسم بين مركز المرآة المقعرة الأساسي و مركز الانحناء الخاص بها، فسوف يتم تكوين الصورة خارج حدود مركز انحناء المرآة، وتتميز الصورة بكونها حقيقية وبالمقلوب ويكون حجمها كبيرًا عن حجم الجسم الحقيقي.
حينما يوضع الجسم في المركز الرئيسي
إذا قمنا بوضع الجسم في مركز المرآة المقعرة الأساسي، سوف تتكون له صورة في منطقة اللانهاية ويكون حجمها مكبرًا عن الحجم الطبيعي.
عندما يتم وضع الجسم بين المركز الرئيسي وأعمدة المرآة المقعرة
سوف تتكون الصورة بعدة مميزات، فستكون بحجم أكبر من الطبيعي، وستكون ظاهرة ومركبة وراء المرآة.
أنواع الصور المشكلة بواسطة المرآة المحدبة
تتميز الصورة التي يتم تشكيلها بواسطة المرآة المحدبة أنها دائمًا ما تكون واقعية في جميع الحالات وبأي وضع للجسم، وإليكم أهم حالات تشكل الصور على المرآة المحدبة:
- إذا قمنا بوضع الجسم في منطقة اللانهاية على المرآة المحدبة، فسوف تتشكل الصورة في مركز المرآة وتتميز بكونها افتراضية، ويكون حجمها صغيرًا جدًا عن حجم الجسم الحقيقي.
- إذا تم وضع الجسم بعيدًا عن المرآة المحدبة بمسافة معينة، فسيتم تكوين صورة بين المركز الأساسي للمرآة المحدبة وقطبها، وتتميز هذه الصورة بكونها افتراضية كما يكون حجمها صغير جدًا عن حجم الجسم الطبيعي، وهكذا نكون تعرفنا على حالات تكون الصور في المرايا المقعرة والمحدبة.
تعريف المرآة
- يمكن تعريف المرآة على أنها سطح يقوم بعكس صورة تكون واضحة جدًا لأي جسم يقع أمامه، والصور التي تتكون به تكون على قسمين صور حقيقية، وصور افتراضية، فالصورة الحقيقية هي التي تتشكل على الشاشة، أما الصورة الافتراضية هي التي لا يمكن لها أن تتشكل على الشاشة.
- إن العامل الأساسي الذي يجعل المرآة قادرة على أن تعكس صورة ما تراه هو الضوء، لذلك غالبًا لا يوجد انعكاس بالظلام، لأن الضوء الخارج من الجسم عندما يقع على المرآة فهنا يحدث الانعكاس له مرة أخرى ليظهر على الشاشة.
أنواع المرايا
للمرآة نوعين أساسيين وهما:
- المرآة المستوية والتي نجدها غالبًا في كل بيت ويستخدمها الأفراد عادة للنظر إلى أنفسهم ومظهرهم الخارجي.
- المرآة المنحنية يعد هذا النوع قطعة من كرة لذلك يطلق عليها المرآة الكروية وهذه هي التي تتكون بها الصور الحقيقية والافتراضية، حيث أن لها نوعين وهم المرآة المقعرة، والمرآة المحدبة.
المرآة المقعرة
- يتكون هذا النوع من المرآة عند يتم تقطيع كرة فارغة من الداخل لأجزاء، ويتم رسم وتحديد الطبقة الخارجية للجزء الذي تم قطعه، وبعد ذلك يتم تحويلها إلى مرآة لها سطح داخلي ويستخدم على أنه سطح عاكس لأي جسم يوضع أمامه.
- فإذا انعكس الضوء في هذه الحالة يقوم بالاقتراب من نقطة محددة ثم يقوم بالانعكاس مرة ثانية من سطح المرآة المقعرة الذي يكون عاكسًا للضوء، ويطلق عليه هنا المرآة المتقاربة.
- إذا تم وضع جسم معين بحيث يكون قريبًا من المرآة المقعرة فسون نحصل على صورة لهذا الجسم وتكون مكبرة وظاهرة وكلما زدنا المسافة بين الجسم والمرآة سيقل حجم الصورة، ومن هنا يمكننا أن نستنتج أن المرآة المقعرة تتميز بقدرتها على تكوين صور كبيرة وصغيرة أو متساوية مع حجم الجسم الحقيقي، أو صور افتراضية أو حقيقية.
المرآة المحدبة
- تتكون المرآة المحدبة إذا تم تحديد الجزء الذي تم قطعه من الكرة الفارغة من داخلها، بحيث تكون الطبقة الخارجية بمثابة السطح العاكس للمرآة.
- يطلق على المرآة المحدبة المرآة المتباعدة وذلك لأنها تسبب تباعد للضوء إذا قمت بالضغط على السطح العاكس لها، ودائمًا نجد أن صورها تتميز بكونها افتراضية وناقصة.
- بعيدًا عن المسافة التي تكون بين المرآة والجسم، فنجد أن المرآة المحدبة يتم استخدامها بكثرة في خلفيات السيارات، لأن الرؤية بها تكون واضحة عندما توضع بذلك المكان.
مبادئ توجيهية لسقوط أشعة الضوء على المرايا المحدبة والمقعرة
يجب التعرف على مبادئ سقوط أشعة الضوء على المرايا حتى تقوم بفهم حالات تكون الصور في المرايا المقعرة والمحدبة، ومن أهم هذه المبادئ:
- إذا تم توجيه شعاع من الضوء على مرايا مقعرة أو محدبة في القطب الخاص بها بطريقة غير مباشرة، فسوف ينعكس هذا الشعاع بطريقة غير مباشرة أيضًا.
- إذا قام شعاع الضوء بالاصطدام الموازي مع محور المرايا المقعرة أو المحدبة الرئيسي، فسوف يعبر شعاع الضوء الذي انعكس ويكون مركزًا على منطقة المحور الرئيسي للمرآة.
- إذا قام شعاع الضوء بالاصطدام بالمرايا المقعرة أو المحدبة بحيث يعبر من خلال مركز المرآة الأساسي، فسوف يعبر هنا الشعاع المنعكس متوازيًا مع محور المرآة الرئيسي.
- إذا عبر الشعاع الضوئي من مركز الانحناء الخاص بالمرآة الكروية سوف يعيد المسار الخاص به بعد أن ينعكس.
استخدامات المرايا الكروية
يتم استخدام المرايا الكروية في عدة أشياء ومجالات متنوعة وسنقوم بعرض لكم بعض هذه الاستخدامات المنتشرة، وهي:
- المركبات والتي يتم استخدام المرايا بها حتى تُكون صور مصغرة للسيارات التي تأتي من خلفها.
- يتم استخدامها في تأمين أجهزة الصرف الآلية فيتمكن العميل من خلالها من معرفة هل يوجد أشخاص خلف الجهاز أم لا.
- تستخدم في طبق القمر الصناعي فيعمل على تجميع الإشارة الضعيفة التي تأتي من منطقة واسعة بحيث يكون كل تركيزها في نقطة محددة، وبذلك يتم تحسين جودة الإشارة.
- يتم استخدامها في علاج الأسنان حيث يقوم الطبيب بتسليط الضوء على السن الذي يريد إصلاحه ليرى مدى الضرر الذي به.
- كما يتم استخدام المرايا في الكثير من الأشياء الأخرى، مثل الموقد الشمسي، وصناعة المناظير، ولذلك تعد المرايا هامة وتدخل في العديد من الصناعات.
