مقعر آئینہ

مقعر آئینے کی تعریف

روزمرہ کی زندگی میں استعمال ہونے والے آئینے کی ایک قسم مقعر آئینہ ہے۔ مقعر آئینہ ایک خمیدہ شکل کا آئینہ ہے، جہاں آئینے کی سطح روشنی کے منحنی خطوط کو پیچھے کی طرف منعکس کرتی ہے۔

مقعر آئینے کا استعمال

اگر آپ اپنے چہرے کی جلد کا زیادہ واضح اور تفصیل سے مشاہدہ کرنا چاہتے ہیں تو اپنے چہرے کو ایک مقعر آئینے کی سطح پر بند کر دیں۔

روشنی کو منعکس کرتا ہے تاکہ آپ کے چہرے کی تصویر بڑی نظر آئے اور چہرے کی جلد کے چھیدوں کو واضح طور پر دیکھا جا سکے۔ آپ کے چہرے کی تصویر آپ کے چہرے سے بڑی نظر آتی ہے کیونکہ آئینہ تصویر کو بڑا کرتا ہے، ایسا اس وقت ہوتا ہے جب مقعر آئینے سے آپ کے چہرے کا فاصلہ آئینے کی فوکل لینتھ سے کم ہو۔ چونکہ یہ تصویروں کو بڑا کر سکتا ہے، اس لیے مقعر کے آئینے کا استعمال عام طور پر خواتین کپڑے پہننے کے لیے کرتی ہیں اور مرد شیو کرتے وقت استعمال کرتے ہیں۔

آئینے فلیش لائٹس اور کار کی ہیڈلائٹس میں بھی استعمال ہوتے ہیں۔ ٹارچ، کار کی ہیڈلائٹس، یا دیگر اسپاٹ لائٹس پر آئینے کا استعمال روشنی کو متوازی کرنا ہے تاکہ تمام لائٹس سیدھی آگے بڑھ سکیں۔ اگر آپ ٹارچ کے شیشے کے سامنے والے کور کو کھولتے ہیں اور مقعر آئینے کو چھوڑتے ہیں، تو نتیجے میں آنے والی ٹارچ تمام سمتوں میں چوڑی ہوگی اور فاصلے پر اشیاء یا سڑک کی سطحوں کو روشن نہیں کرسکتی ہے۔

فلیش لائٹس یا دیگر اسپاٹ لائٹس میں استعمال ہونے کے علاوہ، آئینے شمسی توانائی کے پلانٹس میں بھی استعمال ہوتے ہیں۔ شمسی توانائی کے پلانٹ میں، ایک مقعر آئینہ سورج کی روشنی کو جمع کرتا ہے، اور تمام روشنی کو آئینے کے فوکل پوائنٹ کی طرف لے جاتا ہے، جہاں فوکل پوائنٹ پر مقعر آئینہ ایک برتن میں رکھا جاتا ہے۔ سورج کی روشنی کو برتن میں پانی کو بخارات بنانے کے لیے استعمال کیا جاتا ہے، جہاں برقی توانائی پیدا کرنے والی ٹربائنوں کو چلانے کے لیے بھاپ کا استعمال کیا جاتا ہے۔

مقعر آئینے کا مرکزی نقطہ

اگر کسی مقعر آئینے کی سطح جو روشنی کو منعکس کرتی ہے سورج جیسی بہت دور کی چیز کے سامنے آتی ہے، تو سورج سے خارج ہونے والی روشنی کا شہتیر مقعر آئینے کے اصل محور کے متوازی ہوگا، جیسا کہ نیچے دی گئی تصویر میں دکھایا گیا ہے۔ پرنسپل محور ایک خیالی سیدھی لکیر ہے جو مقعر آئینے کی سطح کے مرکز پر کھڑی ہے۔ نیچے دی گئی تصویر میں، محور کی اصل لکیریں تمام منعکس روشنی کی شعاعوں کے انتفاضہ کے نقطہ کے ساتھ ملتی ہیں۔

جب یہ مقعر آئینے کی سطح سے ٹکراتا ہے تو روشنی کی ہر کرن روشنی کے انعکاس کے قانون کی پابندی کرتی ہے۔ واقعہ کی روشنی کی شعاعوں اور منعکس ہونے والی روشنی کی شعاعوں کے درمیان، آئینے کی سطح پر ایک عام لکیر ہوتی ہے جو روشنی کی کرن سے گزرتی ہے، لیکن عام لکیر دکھائی نہیں دیتی۔

واقعہ روشنی کی کرنوں اور عام لائن کے درمیان زاویہ منعکس روشنی کی شعاعوں اور عام لائن کے درمیان زاویہ کے برابر ہے۔ طیارہ کے آئینے کے برعکس جس کی سطح چپٹی ہوتی ہے تاکہ تمام عام لکیریں ایک ہی سمت میں ہوں، مقعر آئینے کی عام لکیر یک سمت نہیں ہے کیونکہ مقعر آئینے کی سطح خمیدہ ہے نہ کہ چپٹی۔ تمام منعکس شدہ شعاعیں ایک نقطہ پر آپس میں ملتی ہیں جو کہ اصل محور کے ساتھ ملتی ہیں، جسے فوکل پوائنٹ (F) کہتے ہیں۔ دوسرے لفظوں میں، فوکل پوائنٹ کسی چیز کا امیج پوائنٹ ہوتا ہے جو مقعر آئینے کی سطح سے بہت دور ہوتا ہے، جیسے سورج اور ستارے۔

روشنی کے انعکاس کے قانون کی بنیاد پر، روشنی کی کرن یا روشنی کی کرن کی سمت کو پچھلی تصویر کے برعکس تبدیل کیا جا سکتا ہے۔ اگر فرض کیا جائے کہ روشنی کا منبع مقعر آئینے کے مرکزی نقطہ پر ہے، تو شے سے خارج ہونے والی روشنی کی شعاع مقعر آئینے کی سطح سے منعکس ہوتی ہے۔ منعکس روشنی بیم کی سمت مقعر آئینے کے پرنسپل محور کے متوازی ہے۔ یہ ٹارچ لائٹس، کار کی ہیڈلائٹس، یا دیگر اسپاٹ لائٹس پر مقعر آئینے کے استعمال کے پیچھے بنیادی اصول ہے، شمسی توانائی کے پلانٹس میں مقعر آئینے کا استعمال۔

مندرجہ بالا وضاحت کی بنیاد پر، یہ نتیجہ اخذ کیا جا سکتا ہے کہ اگر مقعر آئینے کے فوکل پوائنٹ پر روشنی کا کوئی منبع موجود ہو،

آبجیکٹ سے خارج ہونے والی روشنی کی شہتیر مقعر آئینے کی سطح سے منعکس ہوتی ہے، جہاں منعکس روشنی کی شہتیر مقعر آئینے کے اصل محور کے متوازی ہوتی ہے۔ اس کے برعکس، اگر شے بہت زیادہ فاصلے پر ہے، تو آبجیکٹ کی تصویر مقعر آئینے کے فوکل پوائنٹ پر ہوتی ہے۔ اگر کسی بہت دور کی چیز کا فوکل پوائنٹ پر تصویر ہے، اگر آئینے کی سطح سے شے کا فاصلہ محدود یا قریب ہے تو اس شے کی تصویر کہاں ہوگی؟ اس کو سمجھنے کے لیے، براہ کرم مقعر آئینے کے ذریعے تصویر کی تشکیل کے موضوع کا مطالعہ کریں ۔

مقعر آئینے کی فوکل لمبائی

فوکل کی لمبائی (f) فوکل پوائنٹ (F) اور مقعر آئینے کی سطح کے درمیان فاصلہ ہے۔ ذیل میں وضاحت کی گئی ہے کہ واقعہ روشنی کی شعاعوں اور منعکس روشنی کی شعاعوں کا استعمال کرتے ہوئے مقعر آئینے کی فوکل لمبائی کا تعین کیسے کیا جائے۔

پوائنٹ C مقعر آئینے کی گھماؤ کا مرکز ہے۔ مقعر آئینے کی فوکل لمبائی f (فوکل لمبائی = f = FQ) ہے، اور مقعر آئینے کے گھماؤ کا رداس r ہے (کرویچر ریڈیئس = r = CQ = CP)۔

واقعہ کی روشنی کی شعاعیں P پر مقعر آئینے سے ٹکراتی ہیں پھر فوکل پوائنٹ F کی طرف منعکس ہوتی ہیں۔ ڈیشڈ لائن CP عام لائن ہے۔ آنے والی روشنی کی شعاعیں اور منعکس روشنی کی شعاعیں روشنی کے انعکاس کے قانون کو پورا کرتی ہیں، جہاں وقوع کا زاویہ (θ) عکاسی کے زاویہ (θ) کے برابر ہے اور یہ زاویہ مثلث PCQ (θ) کے زاویہ کے برابر ہے۔ PCQ کا مثلث کا زاویہ مثلث CPF کے زاویہ کے برابر ہے۔ لہذا، PFC مثلث ایک مساوی مثلث ہے۔ چونکہ PFC مثلث ایک مساوی مثلث ہے، PF کی لمبائی CF کی لمبائی کے برابر ہے۔ یہ فرض کرتے ہوئے کہ آئینے کی چوڑائی آئینے کے گھماؤ کے رداس سے چھوٹی ہے، PF کی لمبائی FQ کی لمبائی کے برابر سمجھی جاتی ہے۔ کیونکہ CF = PF اور PF = FQ، پھر CQ = 2 CF = 2 FQ۔ CQ = r = مقعر آئینے کے گھماؤ کا رداس اور FQ = f = مقعر آئینے کی فوکل لمبائی۔ اس طرح، یہ نتیجہ اخذ کیا جا سکتا ہے کہ مقعر آئینے کے گھماؤ کا رداس (r) = 2 x مقعر آئینے کی فوکل لمبائی (f)۔ ریاضی کے لحاظ سے:

r = 2f یا f = r/2

مقعر آئینے سے تصویر کی تشکیل

طیارہ کے آئینے صرف مجازی تصویر بنا سکتے ہیں، جبکہ مقعر آئینہ حقیقی تصویر اور ورچوئل امیج بنا سکتے ہیں۔ مقعر آئینے کی سطح سے آبجیکٹ کے فاصلے پر منحصر ہے کہ کسی شے کی تصویر حقیقی ہے یا مجازی،

اور اس کی وضاحت مقعر آئینے کے ذریعے تصویر کی تشکیل کے موضوع میں کی گئی ہے ۔

حقیقی تصویر

ایک تصویر حقیقی ہے اگر منعکس روشنی کی شہتیر اس مقام کو عبور کرے جہاں تصویر واقع ہے۔ اگر کسی اسکرین کو ایسی جگہ پر رکھا جائے جہاں ایک حقیقی تصویر ہو، تو یہ اسکرین پر ایک روشنی کی شعاع نظر آئے گی، اور روشنی کی یہ شعاع کسی چیز کی شکل رکھتی ہے۔ مقعر آئینے کی طرف سے تشکیل شدہ حقیقی تصویروں کا وجود اسی وجہ سے ہے کہ فلکیاتی دوربینوں میں مقعر آئینے استعمال ہوتے ہیں۔ لینس کے حوالے سے آپ جانتے ہوں گے کہ عینک کی حقیقی تصویر بنانے کی صلاحیت آپٹیکل ٹیلی سکوپ پر لینز کے استعمال کی وجہ ہے۔

ورچوئل امیج

ایک تصویر مجازی ہے اگر عکاس روشنی کی شہتیر اس مقام سے نہیں گزرتی جہاں تصویر واقع ہے۔ اگر اسکرین کو ایسی پوزیشن میں رکھا گیا ہے جہاں ایک ورچوئل امیج موجود ہے، تو اسکرین پر روشنی کا کوئی شہتیر نظر نہیں آتا۔ ورچوئل امیج موجود نہیں ہے، لیکن انسانی آنکھ روشنی کی ایک کرن کو سیدھے راستے پر چلتی ہوئی دیکھتی ہے تاکہ ایسا لگتا ہے جیسے روشنی اس مقام سے سیدھی حرکت کر رہی ہے جہاں تصویر ہے۔