المرايا
تعتبر المرايا هي أداة تتميز بقدرتها على عكس الأضواء والأصوات مع المحافظة على الصفات الأصلية لهما قبل ملامسة سطح المرآة؛ ويلعب بعض أنواع المرايا دوراً في ترشيح بعض الأطوال الموجية؛ في حين تحافظ بعض الأنواع على الاطوال الموجية عند حدوث الانعكاس.
إنّ المرايا العاكسة للضوء تتفاوت عن تلك العاكسة للضوء بافتقار الأخيرة للقدرة على الحفاظ على خواص الموجة الأصلية باستثناء اللون، كما تفرق الضوء المعكوس وتشتته، وتعتبر المرايا المسطحة من أكثر أنواع المرايا انتشاراً أما فيما يتعلق بالمرايا المنحنية فإنّها تستخدم لغايات تكوين صورة مكبرة أو مصغرة أو لتجميع الضوء وتركيزه أو تشتيت الصورة المعكوسة.
تتعّدد استخدامات المرايا في حياتنا ومن أبرزها التأنق الشخصي كما تدخل في الأدوات العلمية كالليزر والتلسكوب والكاميرا والأدوات العلمية، وتتفاوت فيما بينها وفقاً للهدف الذي صممت لأجله؛ فيكمن التفاوت من حيث نوع الموجات وأطوالها وتُعاب الصور المنعكسة في بعض أنواع المرايا بالزوغان والتشوه الكروي كما هو الحال بالمرايا المقعرة.
قانون الانعكاس في المرايا
تعتبر المرايا من أكثر التطبيقات الحية على الانعكاس والذي يُعرف بأنّه ذلك التغير الذي يطرأ على اتجاه جبهة الموجة فور اصطدامها بسطح بيني يفصل بين وسطين؛ إذ يحدث ارتداد بين صدر الموجة نحو المصدر الذي انبثقت منه، وتشير كافة قوانين الانعكاس خاصة المنتظم منه بأنّ زاويتي السقوط والانعكاس تكونان متساويتان وتؤكد المرايا على ذلك.
تتيح كلّ المرايا الفرصة للأجسام للحصول على صور لها مضاءة؛ ويأتي ذلك بعد انعكاس الضوء وانكساره؛ وينجم عن ذلك عدداً من الظواهر المتمثلة باصطدام الضوء بجسم أو تغيير مساره وفقاً للوسط الذي يسير فيه.
يمكن قياس كل زاوية من زوايا السقوط والانعكاس من خلال اسقاط أحدهما على السطح عمودياً؛ ويرمز عادة للشعاع الساقط فوق المرآة بـ PO، أما الشعاع المنعكس عن المرآة فيرمز له بـ OQ، وبحكم تساوي زاويتي السقوط والانعكاس فإنّ تبديل الرموز بين النوعين ويمكننا تطبيقه على انعكاس الصوت أيضاً.
الانعكاس على المرايا المستوية
تُمثل المرآة المستوية لوحاً زجاجياً مستوياً مسكواً من جهة واحدة بمادة عاكسة للضوّء، وتتكوّن عليها الصورة فور سقوط الضوء على الجسم فينعكس على المرآة، وتكون زاويتي الانعكاس والسقوط متساويتين وعند سقوط الأشعة المنعكسة بعد السقوط على العين المجردة يمكن رؤية الصورة المتكونة بحيث تكون معتدلة ومتساوية مع الجسم، إلا أنّها افتراضية وليس حقيقية، ويأتي ذلك في ظل عدم القدرة على استقبال الصور على حقيقتها إنّما يتخيلها الدماغ فقط، وتتميز الصورة في هذه الحالة بأنّها معتدلة ومساوية لحجم الجسم الحقيقي دون تكبير أو تصغير.
الانعكاس على المرايا الكروية
لا تقتصر المرايا على المستوية فقط بل تتعدى ذلك لتشمل الكروية أيضاً؛ فمن الممكن أن يسقط ضوء عاكس على مرآة كروية أي مقتطعة من كرة؛ ففي حال كان السطح الخارجي عاكساً يطلق عليها بالمرآة المحدبة؛ أما إذا كان السطح الداخلي هو العاكس فإنّها مرآة مقعرة.
عند سقوط الضوء فوق سطح مرآة مقعرّة تنعكس الأشعة الضوئية بشكل متساوٍ بين زاويتي السقوط والانعكاس وذلك في حال كان المصدر الضوئي بعيد جداً؛ ويطلق على النقطة التي تتجمّع عندها الأشعة بنقطة التركيز البؤري؛ أما المسافة الباعدة بين نقطة التركيز والمرآة نفسها فتُعرف بالبعد البؤري للمرآة.
