انعكاس الضوء في المرايا
الانعكاس هو مفهوم فيزيائي يشير إلى ارتداد الشعاع الضوئي عندما يقع على سطح مصقول. يتبع قانون الانعكاس قاعدة أساسية تنصّ على أن زاوية سقوط الشعاع على السطح العاكس تعادل زاوية الانعكاس، حيث تقاس كلا الزاويتين بالنسبة للعمودي على السطح. عند الحديث عن انعكاس الضوء، يتم تعريف الظاهرة من منظور الفيزياء، حيث يعني الانعكاس ارتداد الأشعة عندما تسقط على سطح يفصل بين وسطين مختلفين. في هذه الحالة، تكون الأشعة الكهرومغناطيسية للضوء المنعكس عن سطحٍ ما موجهة إلى الوسط الذي صدرت منه. على سبيل المثال، عندما ترى صورتك في المرآة أو تلك الإنعكاسات على سطح بحيرة، فإن الأشعة التي ترتد تصل إلى العين كما لو كانت صادرة من الوسط الآخر. وبالتالي، عند سقوط شعاع الضوء على سطح أملس، فإن وضوح الصورة المنعكسة خصوصًا يكون أفضل عندما يكون السطح شفافًا ومصقولًا بشكل جيد.
القوانين المتعلقة بانعكاس الضوء
تُعتبر المرآة سطحًا قادرًا على عكس معظم الأشعة الضوئية الساقطة عليها، ولتلبية هذه الخاصية، يجب أن يكون السطح أملسًا جدًا. هناك قانونان أساسيان لانعكاس الضوء في المرايا:
- القانون الأول: زاوية السقوط تساوي زاوية الانعكاس، مما يعني أن زاوية السقوط هي الزاوية بين الشعاع الساقط والعمود العمودي على السطح عند نقطة السقوط، بينما زاوية الانعكاس هي الزاوية بين العمود نفسه والشعاع المنعكس.
- القانون الثاني: الشعاع الساقط والشعاع المنعكس والعمود العمودي عند نقطة السقوط تقع جميعها في مستوى واحد عمودي على السطح العاكس.
أنواع المرايا وخصائص الانعكاس فيها
المرآة المستوية
تمتاز الصورة التي تتكون في المرايا المستوية بالخصائص التالية:
- صورة معتدلة.
- صورة تعكس نفس الحجم.
- الصورة تتشكل خلف المرآة على نفس المسافة.
- الصورة معكوسة يمينًا ويسارًا، مما يفسر كتابة كلمة “إسعاف” بشكل معكوس على مقدمة سيارة الإسعاف لتظهر بشكل صحيح أمام سائق السيارة الأخرى.
المرآة المقعرة
تعتبر المرآة المقعرة مرآة ذات شكل شبه كروي، مصنوعة في هيئة مقطع من كرة أو قطع مكافئ دوران. عندما تسقط الأشعة داخل هذه المرآة، فإنها تنعكس عن سطحها المقوس وتلتقي في نقطة تُعرف بالبؤرة. بالمقابل، عند وضع مصباح في هذه البؤرة، تنعكس الأشعة على السطح المقعر، مما يؤدي إلى خروجها بشكل شعاع متوازي.
المرآة المحدبة
تُعرف المرآة المحدبة بأنها السطح العاكس الخارجي من كرة، حيث تعمل على توزيع الأشعة الساقطة عليها. تنتج صورة غير حقيقية، حيث تتباعد الأشعة المتوازنة الموجهة نحو سطح المرآة، وتبتعد عن نقطة التقاطع المشتركة خلفها. لهذا السبب، لا يمكن استقبال الصورة الناتجة على أي حائل.