مخططات الأشعة للمرايا المقعرة

مقال حول مخططات الأشعة للمرايا المقعرة

إذا وُضع جسم أمام مرآة مقعرة تعكس الضوء، فإن المرآة المقعرة ستُكوّن صورةً للجسم. إذا عُرف موضع الجسم أمام المرآة المقعرة، فكيف نرسم صورة الجسم المتكونة؟ لتوضيح ذلك، لنفترض أن جسمًا ما وُضع أمام مرآة مقعرة، كما هو موضح أدناه.

الخط البرتقالي = مرآة مقعرة

الخطوط الزرقاء = المحور الرئيسي

السهم (الأخضر) = كائن

R = مركز انحناء المرآة المقعرة

f = بؤرة المرآة المقعرة

يمكن إنتاج صور الأجسام برسم جميع أشعة الضوء التي تمر عبرها، لكن هذه الطريقة أقل عملية نظرًا لكثرة الخطوط التي تمثل أشعة الضوء. ولتبسيط الأمر، يتم اختيار عدد قليل من أشعة الضوء لتمثيل جميع الأشعة التي تمر عبر الجسم. ولأن هذه العملية تتضمن انعكاس الضوء ، يجب مراعاة قانون انعكاس الضوء عند رسم الصورة.

مخططات الأشعة

1:

الشعاع 1 أو حزمة الضوء 1 التي تدخل المرآة المقعرة تُرسم موازية للمحور الرئيسي وتلامس الطرف العلوي للجسم،

ثم ينعكس الضوء بواسطة مرآة مقعرة، حيث يجب أن يمر شعاع الضوء المنعكس عبر البؤرة (f). يجب أن تحقق الأشعة الساقطة والأشعة المنعكسة قانون انعكاس الضوء، حيث تتساوى زاوية السقوط مع زاوية الانعكاس.

2:

يُرسم الشعاع 2 أو حزمة الضوء 2 التي تصل إلى المرآة المقعرة على أنها يجب أن تمر عبر البؤرة وتلامس الطرف العلوي للجسم.

ثم ينعكس الضوء بواسطة مرآة مقعرة، حيث يجب أن يكون شعاع الضوء المنعكس موازياً للمحور الرئيسي. ويجب أن تخضع الأشعة الساقطة والأشعة المنعكسة لقانون انعكاس الضوء، حيث تتساوى زاوية السقوط مع زاوية الانعكاس.

3:

يجب أن يمر الشعاع 3 أو حزمة الضوء 3 التي تأتي باتجاه المرآة المقعرة عبر النقطة المركزية لانحناء المرآة (R) و

عندما يلامس الضوء الطرف العلوي للجسم، ينعكس بواسطة مرآة مقعرة، حيث يتطابق الشعاع المنعكس مع الشعاع الساقط. يجب أن تخضع الأشعة الساقطة والمنعكسة لقانون انعكاس الضوء، حيث تتساوى زاوية السقوط مع زاوية الانعكاس. إذا تطابق شعاع الضوء مع الشعاع المنعكس، يكون شعاع الضوء عموديًا (90 ^درجة ).

مع سطح المرآة المقعر الذي يمر عبر شعاع الضوء بحيث تكون زاوية السقوط 90 ^درجة مساوية لزاوية الانعكاس 90 ^درجة.

تكوين الصورة ( شعاعان )

يمكن رسم صورة الجسم باستخدام شعاعين فقط، كما هو موضح أدناه. عند استخدام شعاعين، توجد ثلاث صور محتملة.

الشعاع 1 والشعاع 2

الشعاع 1 والشعاع 3

الشعاع 2 والشعاع 3

يجب تعديل تكوين الصورة لجسم مرسوم باستخدام شعاعين فقط وفقًا لبُعد الجسم عن المرآة المقعرة. إذا كان بُعد الجسم عن المرآة المقعرة كما في الشكل أعلاه، فهناك ثلاث طرق لتكوين الصورة باستخدام شعاعين فقط. أما إذا كان بُعد الجسم عن المرآة المقعرة مختلفًا عن الشكل أعلاه، كأن يكون الجسم بين البؤرة ومركز التكور، فلا توجد سوى طريقتين للرسم.

إذا قمت برسم صورة باستخدام مرآة مقعرة، يمكنك اختيار طريقة واحدة ولا يتعين عليك استخدام طريقتين أو ثلاث.

تكوين الصورة ( ثلاثة أشعة )

يمكن رسم تكوين الصورة لجسم ما باستخدام ثلاثة أشعة، كما هو موضح في الشكل أدناه.

إذا لم تكن المسافة بين الجسم والمرآة المقعرة كما في المثال أعلاه، على سبيل المثال، إذا كان الجسم يقع بين المرآة المقعرة ونقطة التركيز،

أو إذا كان الجسم يقع بين البؤرة ومركز تكور المرآة المقعرة، فيمكن رسم صورة الجسم بثلاث طرق كما هو موضح في الشكل أعلاه. في الواقع، لا يمكن رسم الصورة إلا بطريقتين. يرجى ملاحظة مثال تكوين الصورة بواسطة مرآة مقعرة، حيث تختلف المسافة بين الأجسام والمرآة، وذلك فيما يتعلق بتكوين الصورة.