ما هي المرايا Mirrors

تعتبر المرايا أسطح عاكسة من حيث يرتد الضوء الساقط من الجسم؛ ممّا ينتج عنه صور حقيقية أو افتراضية، يكون شعاع الضوء غير قادر على المرور عبر المرآة، في أبسط أشكالها، كما أن المرآة عبارة عن قطعة زجاجية مسطحة، أحد جوانبها مصقول بنترات الفضة أو الألومنيوم، ونتيجةً لذلك، فإنّ الضوء الساقط على سطحه غير المصقول يفشل في اختراق الزجاج، تُعرف هذه القطعة الزجاجية المسطحة بمرآة مستوية (plane mirror)، بخلاف المرايا المستوية، فإنّ النوعين الآخرين من المرايا هي المرايا المقعرة والمرايا المحدبة.

تعريف المرآة المقعرة Concave Mirror

المرايا المقعرة: هي نوع من المرايا المصممة بمنحنى داخلي في المركز من أجل تركيز الضوء على نقطة بؤرية واحدة عن طريق عكسها إلى الداخل، تعرض المرايا المقعرة أنواعًا مختلفة من الصور وفقًا لمسافة الفصل بين المرآة والجسم، في المرآة المقعرة، ويكون هناك عددًا من الأشعة المتوازية الواقعة على المرآة المقعرة.

في هذا النوع من المرايا، الأشعة المتوازية بعد الانعكاس تتقاطع على المحور الرئيسي عند نقطة مشتركة، تعتبر هذه النقطة نقطة محورية ويتم الإشارة إليها بواسطة الرمز (F)، من الواضح أنّ التركيز يقع أمام المرآة الكروية المقعرة، المسافة التي تفصل بين قطب المرآة والنقطة البؤرية تسمّى البعد البؤري ويُشار إليها بالرمز (f).

تعريف المرآة المحدبة Convex Mirror

المرايا المحدبة: هي نوع من المرايا المصممة مع انتفاخ خارجي في المركز بحيث يمكن للضوء من الجسم أن يسقط عليها مباشرة، تُعرف أيضًا باسم المرآة المتباينة (diverging mirror)، نظرًا لقدرتها على تشعب الأشعة المتساقطة على سطحها بعد الانعكاس، يقال هذا في إشارة إلى حقيقة أنّه في المرايا المحدبة عندما تصطدم الأشعة المتوازية بالسطح العاكس، تتباعد الحزم.

في الأشعة المتوازية التي تسقط على المرآة الكروية المحدبة، يتضح أنّ الضوء الصادر من جسم في اللانهاية يسقط على المنطقة المنحنية الخارجية للمرآة المحدبة، عند ضرب السطح، تحاول الأشعة أن تنحرف عن التركيز الأساسي، وبالتالي، سيتم تشكيل الصورة عند التركيز، في الجانب الخلفي من المرآة، الصورة التي تنتجها المرآة المحدبة هي صورة افتراضية ومستقيمة.

الفرق بين المرآة المقعرة والمحدبة

المرايا المقعرة والمحدبة نوعان من ثلاثة أنواع من المرايا، الفرق المهم بين المرايا المقعرة والمحدبة هو أنّ المرآة المقعرة تمتلك بنية تشبه الكهف، حيث أنّ سطحها منحني في اتجاه داخلي، في مقابل ذلك المرآة المحدبة لها هيكل منتفخ إلى الخارج كسطح عاكس لها، بسبب الاختلاف الهيكلي، تمتلك المرايا المقعرة والمحدبة اختلافات في الخصائص التي تعرضها.

جدول المقارنة بين المرآة المقعرة والمحدبة

أوجه المقارنة	المرآة المقعرة	المرآة المحدبة
وتسمّى أيضًا	المرآة المتقاربة.	المرآة المتباينة.
التمثيل
السطح العاكس	منحني إلى الداخل.	منحنية إلى الخارج.
خصائص الصورة المتشكلة	حقيقية ومعكوسة أو افتراضية ومعتدلة.	دائما افتراضية ومعتدلة.
التركيز ومركز الانحناء	أمام المرآة.	خلف المرآة.
الإسقاط	يمكن القيام به على الشاشة.	لا يمكن القيام به على الشاشة.
البعد البؤري	موجب	سالب
طبيعة الصورة	مكبر	تصغر
أمثلة	التلسكوبات والمصابيح الأمامية للسيارات والمشاعل وما إلى ذلك.	مرآة الرؤية الخلفية للسيارات والنظارات الشمسية وما إلى ذلك.

الاختلافات الرئيسية بين المرآة المقعرة والمحدبة

• المرآة المقعرة هي مرآة كروية مع سطح انعكاس منحني في اتجاه داخلي بينما المرآة المحدبة هي مرآة كروية ذات سطح عاكس مع انتفاخ خارجي.

• المرآة المقعرة ذات طبيعة متقاربة وبالتالي تُعرف أيضًا باسم المرآة المتقاربة بينما المرآة المحدبة ذات طبيعة متباينة ومن ثمّ تُعرف أيضًا باسم المرآة المتباعدة.

• يوجد بؤرة ومركز انحناء المرآة المقعرة أمام المرآة بينما يقع تركيز المرآة المحدبة على الجانب الخلفي من المرآة.

• نظرًا لوجود بؤرة المرآة المقعرة على الجانب الأمامي، فإنّ طولها البؤري موجب بينما يقع طول المرآة المحدبة على الجانب الخلفي وبالتالي يكون الطول البؤري سالبًا.

• يمكن عرض صورة على مرآة مقعرة على الشاشة بينما بالنسبة للمرآة المحدبة، لا يمكن عرض الصورة على الشاشة.

• يمكن أن يكون تكبير المرآة المقعرة أقل من أو يساوي أو أكبر من (1)، ومع ذلك فإنّ قيمة (m) للمرآة المحدبة أصغر من (1).

• تنتج المرآة المقعرة صورة أكبر بشكل عام من الصورة الفعلية وبالتالي تكون الصورة المنتجة ذات طبيعة مكبرة، على العكس من ذلك، فإنّ المرآة المحدبة تنتج صورة أصغر بشكل عام من الصورة الفعلية، وبالتالي تبدو الصورة المنتجة متضائلة.

• تنتج المرايا المقعرة بشكل عام مظهرًا أكبر للصورة من الحجم الفعلي للجسم، وبالتالي فهي تستخدم بشكل أساسي كمرايا للماكياج، والتلسكوبات، والمصابيح الأمامية للسيارات، والمشاعل، والمرايا في عيادات الأسنان، وما إلى ذلك، بينما تستخدم المرايا المحدبة في مرايا الرؤية الخلفية والنظارات الشمسية وما إلى ذلك.