أنواع المرايا

عند النظر إلى هذه الصورة، سوف تتساءل، أهي صورة لتوأمٍ متماثلٍ، أم أنها نفس الشخص؟ في الحقيقة هي انعكاس مرآة لنفس الطفلة. ولنجاوب على كافة تساؤلاتك، فسوف نتحدث عن أنواع المرايا وتفاصيل كل نوعٍ لتعرف الفرق، فتابعنا..

المرايا وطريقة عملها

قبل التحدث عن أنواع المرايا وتفاصيلها، يجب أن ألفت نظرك إلى آلية عملها، لكي تفهم معنا الاختلاف بين كل نوعٍ.

المرايا هي مادةٌ زجاجيةٌ مدعومةٌ بجزءٍ معدنيٍّ يعكس كل الضوء المسلط عليه. فعندما تعكس المرآة الضوء، فهي بذلك تكوّن الصورة المنعكسة. يختلف سطح المرآة بين المسطح والمنحني، وعلى حسب نوع السطح تختلف نوع الصورة المتكونة عليها. على سبيل المثال، بعض المرايا تكون صورًا حقيقيةً، والبعض الآخر يكون صورًا افتراضيةً. فما الفرق بينهما؟

  • الصور الحقيقية real image: تتكون حيث تنعكس أشعة الضوء على سطح المرآة بالفعل.
  • الصور الافتراضية virtual image: هي غير موجودةٍ على سطح المرآة، بل يتهيأ للعقل البشري ذلك، فلا توجد أشعةٌ منعكسةٌ على سطح المرآة. فكما سنرى في الصورة الآتية أن الأشعة الصادرة عن الجسم ظهرت على الوجه الآخر للمرآة فرأينا صورته، ولكنه ليس انعكاس، كما هو الحال في الصورة الحقيقية.

مم تصنع المرايا

بالنسبة للمرايا الحديثة، فهي تصنع عن طريق رش طبقة رفيعة جدًا من الفضة أو الألمونيوم على شريحةٍ زجاجيةٍ، وتم اكتشاف هذه الطريقة عن طريق چاستس ڤون Justus Von في عام 1835. ولكن معظم المرايا في هذه الأيام تصنع عن طريق تسخين الألومنيوم في الفراغ vacuum ثم ربطها بالزجاج البارد.§

أنواع المرايا

هناك ثلاثة أنواعٍ شائعةٍ من أنواع المرايا سنذكرهم معًا، كما توجد أنواعٌ أخرى غير شائعةٍ وغريبةٍ قليلًا، سنذكرهم أيضًا، ولكن سنبدأ الآن بالأنواع الثلاثة الشائعة.

المرآة المستوية plane mirror

المرايا المستوية هي أكثر أنواع المرايا شيوعًا، وهي عبارةٌ عن سطحٍ عاكسٍ مستوٍ، وتكوّن صورًا افتراضيةً دائمًا. الاختلاف الوحيد بين الجسم الحقيقي الموجود أمام المرآة وصورته المنعكسة هو اتجاهات الصورة، حيث ينعكس اليمين مع اليسار في الصورة الموجودة على المرآة. فإذا نظرنا إلى الصورة السابقة، سنجد أن الفتاة في الحقيقة تستخدم يدها اليسرى لتنظيف أسنانها بالفرشاة، أما عن الصورة المنعكسة في المرآة المستوية فهي تستخدم يدها اليمنى.§

من الطرق السريعة لتغيير طريقة عمل المرآة هي انحنائها (أن تجعلها منحنيةً)، وبعد أن تحدثنا عن النوع الأول من أنواع المرايا، وهو النوع المستوِ، سنتحدث الآن عن الأنواع المنحنية Curved، فهي نوعان، إما محدبة convex أو مقعَّرة concave. وسنتحدث عن كليهما.

المرآة المحدَّبة

أنواع المرايا

المرآة المحدبة هي مرآةٌ تنتفخ إلى الخارج (كما نرى في الصورة السابقة). وهي تعكس الصورة بزاويةٍ أوسع، حيث تتمدد عند الأطراف أكثر من المركز، فتحرِّف بذلك الصورة الحقيقية قليلًا.

أنواع المرايا

استخدامات المرايا المحدبة

أنواع المرايا

المرايا المحدبة لها استخداماتٌ كثيرةٌ، فصغر حجم الصورة المنعكسة على المرآة تمكنها من عرض تفاصيلَ أكثر. فكما نرى في الصورة السابقة، فإن المرايا المحدبة تستخدم في المرايا الجانبية للسيارة لأنها تكوّن صورةً مصغرةً للطريق فتضم العديد من التفاصيل التي تنفع السائق.

كما تناسب المرايا المحدبة المحلات الكبيرة وأي مكانٍ يراد مراقبة جوانبه المختلفة، من أجل السيطرة على عمليات السرقة والنهب، كذلك موقف السيارات parking والطرق.

كما يستخدم هذا النوع من المرايا داخل البنايات وفي العدسات المكبرة والنظارات الشمسية والمناظير telescopes. يمكن استخدام المرايا المحدبة أيضًا كعاكسٍ للضوء في الشوارع، حيث أنها تنشر الضوء في حيّزٍ أكبر.

المرآة المقعَّرة

المرايا المقعرة هي مرايا تنحني إلى الداخل مثل المعلقة (في حالتها المعتدلة)، مما يمنحها القدرة على تكوين الصورة عندما يعكس الانحناء الضوء إلى منطقةٍ محددةٍ مقابلة للمرآة. هذه المنطقة المحددة تسمى النقطة البؤرية focal point. عندما تكون الأجسام بعيدةً عن المرآة، تبدو صغيرةً ومقلوبةً، ولكن كلما اقتربت وتتخطى النقطة البؤرية تعتدل وتبدأ في التضخم.

أنواع المرايا

استخدامات المرايا المقعرة

تستخدم المرايا المقعرة في العديد من الأغراض، مثل مرآة الحلاقة وإضاءة المصابيح الأوليمبية. كما أنها تستخدم في إرشاد الطائرات في المطار عند الهبوط، بالإضافة إلى استخدامها في المصابيح الأمامية للسيارات لتعكس الضوء.

يستخدم هذا النوع من المرايا أيضًا في إرشاد السفن في المواني البحرية عن طريق وجودها في المنارات البحرية. كما تستخدم أيضًا في الأفران الشمسية، حيث تعمل على تجميع أكبر قدرٍ من الطاقة الشمسية في بؤرة المرآة لطهي الطعام عليها أو لتسخين الماء وغيرها من الأغراض المرتبطة بالطاقة. بالإضافة إلى استخدامها في المناظير والعدسات المكبرة والعديد من التطبيقات المشابهة.§

بعد أن ذكرنا أنواع المرايا الأساسية، سنذكر لك الأنواع غير الشائعة منها:

  • المرايا غير العاكسة: تعود براءة اختراع هذا النوع إلى ما قبل عام 1887، عندما صنع چون ديربي John Derby واحدة منهم عن طريق وضع مرآتين متعامدتين على بعضهما البعض.
  • المرايا الصوتية: هي عبارة عن طبقٍ خرسانيٍّ ضخم مصنوع ليعكس ويحرف الأشعة الصوتية بدلًا من الأشعة الضوئية. واستخدمها الجيش الإنجليزي قبل اختراع الرادار لتحذرهم من الهجمات الجوية.
  • المرايا ثنائية الاتجاه: في هذه المرآة يتم تغطية أحد وجهي المرآة بشريحةٍ زجاجيةٍ مع مادةٍ رفيعةٍ جدًا وعاكسة جدًا للضوء. هذا الوجه المغطى عندما يواجه غرفة مضيئة، ينعكس جزءٌ من الضوء إلى غرفةٍ أخرى مظلمة خلف المرآة.§
أنواع المرايا
المرايا ثنائية الاتجاه