إذا وُضع جسم أمام سطح مرآة محدبة تعكس الضوء، فإن المرآة المحدبة ستُكوّن صورةً للجسم. إذا عُرف بُعد الجسم عن المرآة المحدبة، فكيف ترسم تكوّن صورة الجسم؟ لتوضيح ذلك، لنفترض أن جسمًا وُضع أمام مرآة محدبة. مرآة محدبة كما هو موضح في الصورة أدناه.
التسمية التوضيحية :
الخط البرتقالي = مرآة محدبة
الخط الأزرق = المحور الرئيسي
السهم (الأخضر) = كائن
R = مركز انحناء المرآة المحدبة
f = بؤرة المرآة المحدبة
يُرسم ظل الجسم بتمثيل جميع أشعة الضوء التي تمر عبره، لكن هذه الطريقة غير عملية لأنها ستُنتج خطوطًا عديدة تمثل أشعة الضوء. ولتبسيط الأمر، يُختار عدد قليل من أشعة الضوء لتمثيل جميع الأشعة التي تمر عبر الجسم. ولأن هذه الظاهرة تتضمن انعكاس الضوء ، يجب مراعاة قوانين الانعكاس عند رسم الظل.
ثلاثة أشعة ضوئية أو أشعة خاصة من المرايا المحدبة
ضوء خاص 1:
يُصوَّر الشعاع 1 أو حزمة الضوء 1 القادمة باتجاه المرآة المحدبة على أنها موازية لـ المحور الرئيسي ويلمس الطرف العلوي للجسم، ثم ينعكس بواسطة مرآة محدبة حيث يبدو أن شعاع الضوء المنعكس قادم من النقطة المحورية (و)يجب أن يتوافق الضوء الساقط والضوء المنعكس قانون انعكاس الضوء، حيث تكون زاوية السقوط مساوية لزاوية الانعكاس.
ضوء خاص 2:
يُصوَّر الشعاع الثاني، أو حزمة الضوء الثانية، القادم نحو المرآة المحدبة، وكأنه يلامس الحافة العلوية للجسم ويتجه نحو نقطة تقاطع المحور الرئيسي مع المرآة المحدبة، ثم ينعكس. يجب أن يتقاطع الشعاع الساقط مع الشعاع المنعكس. قانون انعكاس الضوء، حيث تكون زاوية السقوط مساوية لزاوية الانعكاس.
ضوء خاص 3:
الشعاع 3 أو حزمة الضوء 3 القادمة نحو المرآة المحدبة يتم تصويرها باتجاه نقطة مركز انحناء المرآة (R) وعندما يلامس شعاع الضوء الحافة العلوية للجسم، ينعكس بواسطة مرآة محدبة كما لو أن شعاع الضوء المنعكس ينطلق من مركز التكور. ويتطابق شعاع الضوء المنعكس مع شعاع الضوء الساقط. يجب أن يتقاطع شعاع الضوء الساقط مع شعاع الضوء المنعكس. قانون انعكاس الضوءحيث تكون زاوية السقوط مساوية لزاوية الانعكاس. إذا انطبق شعاع الضوء الساقط على شعاع الضوء المنعكس، فإن شعاع الضوء يكون عموديًا (90 درجة).o) بسطح مرآة محدب.
تكوين الظل (شعاعان خاصان)
يمكن تصوير تكوّن ظل الجسم باستخدام شعاعين ضوئيين فقط أو شعاعين خاصين، كما هو موضح في الشكل أدناه. عند استخدام شعاعين ضوئيين، توجد ثلاث صور محتملة لتكوّن الظل.
الأشعة الخاصة 1 و 2
الأشعة الخاصة 1 و 3
الأشعة الخاصة 2 و 3
يجب تعديل صورة تكوين صورة الجسم باستخدام شعاعين ضوئيين فقط وفقًا لبُعد الجسم عن المرآة المحدبة. إذا كان بُعد الجسم عن المرآة المحدبة كما في الصورة أعلاه، فهناك ثلاث طرق لرسم صورة الجسم باستخدام شعاعين ضوئيين فقط. أما إذا كان بُعد الجسم عن المرآة المحدبة مختلفًا عن الصورة أعلاه، كأن يكون الجسم بين البؤرة ومركز التكور، فقد لا يكون هناك بالضرورة ثلاث طرق لرسم صورة الجسم، بل قد يكون هناك طريقتان فقط.
إذا قمت برسم تكوين صورة لجسم ما بواسطة مرآة محدبة، يمكنك اختيار طريقة واحدة ولا تحتاج إلى استخدام طريقتين أو ثلاث طرق.
تكوين الصورة (ثلاثة أشعة خاصة)
يمكن تصوير تكوين ظل الجسم باستخدام ثلاثة أشعة ضوئية أو ثلاثة أشعة خاصة، كما هو موضح في الصورة أدناه.
إذا لم تكن المسافة بين الجسم والمرآة المحدبة كما في الصورة، كأن يكون الجسم بين المرآة المحدبة والبؤرة، أو بين البؤرة ومركز تكور المرآة المحدبة، فليس بالضرورة أن يكون تكوين صورة الجسم قابلاً للوصف بثلاث طرق كما في الصورة. قد يكون هناك طريقتان فقط لتكوين الصورة. يُرجى الاطلاع على مثال تكوين صورة الجسم بواسطة مرآة محدبة، حيث تختلف المسافة بين الجسم والمرآة، في موضوع صورة المرآة المحدبة.
