إذا وُضع جسم أمام سطح مرآة مقعرة تعكس الضوء، فإن المرآة المقعرة ستُكوّن صورةً للجسم. إذا عُرف موضع الجسم أمام المرآة المقعرة، فكيف ترسم تكوّن صورة الجسم؟ لتوضيح ذلك، لنفترض أن جسمًا ما... كن في المقدمة مرآة مقعرة كما هو موضح في الصورة أدناه.
التسمية التوضيحية :
الخط البرتقالي = مرآة مقعرة
الخط الأزرق = المحور الرئيسي
السهم (الأخضر) = كائن
R = مركز انحناء المرآة المقعرة
f = بؤرة المرآة المقعرة
يمكن إنشاء صورة ظلية لجسم ما برسم جميع أشعة الضوء التي تمر عبره، لكن هذه الطريقة غير عملية لأنها ستُنتج خطوطًا عديدة تمثل أشعة الضوء. ولتبسيط الأمر، يتم اختيار عدد قليل من أشعة الضوء لتمثيل جميع الأشعة التي تمر عبر الجسم. وبما أن هذه الظاهرة تتضمن انعكاس الضوء ، فيجب مراعاة قوانين الانعكاس عند رسم الظل.
ثلاثة أشعة ضوئية أو أشعة خاصة من المرايا المقعرة
ضوء خاص 1:
يُصوَّر الشعاع 1 أو حزمة الضوء 1 القادمة باتجاه المرآة المقعرة على أنها موازية لـ المحور الرئيسي ويلمس الحافة العلوية للجسم، ثم ينعكس بواسطة مرآة مقعرة حيث يجب أن يمر شعاع الضوء المنعكس من خلالها النقطة المحورية (و)يجب أن تستوفي الأشعة الساقطة والأشعة المنعكسة الموضحة الشروط التالية: قانون انعكاس الضوء، حيث تكون زاوية السقوط مساوية لزاوية الانعكاس.
ضوء خاص 2:
يُصوَّر الشعاع 2 أو حزمة الضوء 2 القادمة نحو المرآة المقعرة على أنها مضطرة للمرور عبر نقطة محورية ويلامس الطرف العلوي للجسم، ثم ينعكس بواسطة مرآة مقعرة حيث يجب أن يكون شعاع الضوء المنعكس موازيًا للمحور الرئيسي. يجب أن يلتقي الشعاع الساقط والشعاع المنعكس الموضحان. قانون انعكاس الضوء، حيث تكون زاوية السقوط مساوية لزاوية الانعكاس.
ضوء خاص 3:
يُصوَّر الشعاع 3 أو حزمة الضوء 3 القادمة نحو المرآة المقعرة على أنها مضطرة للمرور عبر نقطة مركز انحناء المرآة (R) ويلمس الحافة العلوية للجسم، ثم ينعكس بواسطة مرآة مقعرة حيث يتطابق شعاع الضوء المنعكس مع شعاع الضوء الوارديجب أن تستوفي الأشعة الساقطة والأشعة المنعكسة الموضحة الشروط التالية: 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 مقعر يمر من خلاله شعاع ضوئي بحيث تكون زاوية السقوط 90 درجةo تساوي زاوية الانعكاس 90o.
تكوين الظل (شعاعان خاصان)
يمكن تصوير تكوّن ظل الجسم باستخدام شعاعين ضوئيين فقط، كما هو موضح في الشكل أدناه. أما إذا استُخدم شعاعان ضوئيان أو شعاعان خاصان، فستكون هناك ثلاث صور محتملة لتكوّن الظل.
الأشعة الخاصة 1 و 2
الأشعة الخاصة 1 و 3
الأشعة الخاصة 2 و 3
كما يجب تعديل صورة تكوين ظل الجسم باستخدام شعاعين ضوئيين فقط لتتناسب مع المسافة بين الجسم والجسم الآخر. مرآة مقعرةإذا كانت المسافة بين الجسم والمرآة المقعرة كما في الصورة أعلاه، فهناك ثلاث طرق لتكوين الصورة باستخدام شعاعين ضوئيين فقط. أما إذا كانت المسافة بين الجسم والمرآة المقعرة مختلفة عن الصورة أعلاه، كأن يكون الجسم بين البؤرة ومركز التكور، فقد لا توجد بالضرورة ثلاث طرق لتكوين الصورة، بل قد توجد طريقتان فقط.
إذا قمت برسم تكوين صورة بواسطة مرآة مقعرة، 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 المقعرة كما في الصورة أعلاه، كأن يكون الجسم بين المرآة المقعرة والبؤرة، أو بين البؤرة ومركز تكور المرآة المقعرة، 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 مقعرة، حيث تختلف المسافة بين الجسم والمرآة، في موضوع صورة المرآة المقعرة.
