تعريف المرآة المستوية
المرآة المستوية هي مرآة ذات سطح مستوٍ، حيث يُغطى أحد سطحيها بمعدن عاكس بحيث يعكس سطحها أكثر من 95% من الضوء الساقط عليه. إذا سلطت ضوء مصباح يدوي على سطح المرآة المستوية، فإنها تعكس الضوء، مما قد يُسبب وهجًا في عينيك. على العكس، إذا وقفت أمام سطح المرآة نهارًا، فإن وجهك يعكس ضوء الشمس نحو سطحها، وفي الوقت نفسه، تعكس المرآة الضوء نحوك. أما إذا وقفت أمام سطح المرآة المستوية ليلًا، فإن وجهك يعكس ضوء المصباح الكهربائي.
باتجاه سطح المرآة المستوية، وفي الوقت نفسه، تعكس المرآة المستوية ضوء المصباح الكهربائي نحوك.
لماذا يظهر وجهك خلف المرآة، وما هي عملية تكوين الصورة؟
الصورة المتكونة بواسطة المرآة المستوية
لاحظ مثالًا لتكوين صورة بواسطة مرآة مستوية كما هو موضح في الشكل. تقع الأجسام (باللون الأخضر) أمام سطح المرآة. يعكس الجسم شعاع الضوء نحو سطح المرآة، لكنه يظهر على شكل شعاعين ضوئيين ضيقين فقط. تعكس المرآة المستوية الشعاعين اللذين يسقطان على سطحها.
يكون شعاع الضوء الساقط 1 عموديًا أو يشكل زاوية 90 درجة مع الخط العمودي (الخط العمودي = خط وهمي عمودي على سطح المرآة المستوية التي يمر الضوء من خلالها).
وبناءً على ذلك، ووفقًا لقانون انعكاس الضوء ، فإن شعاع الضوء المنعكس الأول يكون عموديًا على المرآة، أي يشكل زاوية 90 درجة معها. أما شعاع الضوء الساقط الثاني، فيشكل زاوية 30 درجة مع العمود المقام على المرآة، وبالتالي، ووفقًا لقانون انعكاس الضوء، فإن شعاع الضوء المنعكس الثاني يشكل أيضًا زاوية 30 درجة مع العمود المقام على المرآة.
ينعكس الضوء القادم من النقطة P إلى المرآة. وعندما ينعكس الضوء بواسطة المرآة، يبدو اتجاه الضوء المنعكس وكأنه قادم من النقطة P'. إذا استُبدل الجسم بمصباح يدوي، فإن الضوء المنبعث منه ينعكس أيضًا بواسطة المرآة. عين المُشاهد الذي يرى انعكاس المصباح فقط لا تُدرك أن الضوء المنعكس قادم من النقطة P'. يُمثل الخط المتقطع في الصورة "المسار" خلف المرآة، والنقطة P' هي صورة الجسم. ولأن الضوء لا يمر عبر المرآة المستوية، فإن صورة النقطة P هي صورة وهمية. إذا وُضعت الشاشة عند النقطة P، فلن تظهر صورة الجسم على الشاشة.
