إذا مر شعاع ساقط على مرآة مقعرة ببؤرته الأصلية ينعكس.
الإجابة الصحيحة هي : مار بالمركزموازي للمحور الرئيسيمرتدا على نفسهمار بالبؤرة.
انعكاس الأشعة على المرآة المقعرة
المرآة المقعرة هي نوع من المرايا الكروية ذات سطح عاكس مقعر إلى الداخل. تتميز هذه المرايا بقدرتها على تركيز الضوء إلى نقطة واحدة، والمعروفة باسم البؤرة. عند سقوط شعاع ضوئي على مرآة مقعرة، ينعكس باتجاه البؤرة، مما يؤدي إلى تركيز الضوء وتضخيمه.
1. الأشعة المتوازية
عند سقوط شعاع ضوئي موازٍ للمحور البصري للمرآة المقعرة، ينعكس هذا الشعاع عبر البؤرة.
يمكن إثبات ذلك باستخدام قانون الانعكاس، والذي ينص على أن زاوية السقوط تساوي زاوية الانعكاس.
وتتلاقى جميع الأشعة الموازية في نقطة البؤرة، مما يؤدي إلى تركيز الضوء في هذه النقطة.
2. الأشعة المتقاربة
عندما يسقط شعاع ضوئي متقارب نحو البؤرة على مرآة مقعرة، ينعكس هذا الشعاع بحيث يمر عبر البؤرة.
ويرجع ذلك إلى أن الشعاع المتقارب يكون بالفعل بالقرب من البؤرة، لذلك ينعكس بشكل مباشر نحوها.
وبالتالي، فإن الشعاع المتقارب يتقاطع في نقطة البؤرة، مما يؤدي إلى تركيز الضوء في هذه النقطة.
3. الأشعة المتباعدة
في حالة سقوط شعاع ضوئي متباعد بعيدًا عن البؤرة على مرآة مقعرة، ينعكس هذا الشعاع بشكل متباعد أكثر عن المحور البصري.
ويرجع ذلك إلى أن الشعاع المتباعد يمر من مسافة بعيدة عن البؤرة، مما يتسبب في تباعده بشكل أكبر عند الانعكاس.
وبالتالي، فإن الشعاع المتباعد لا يتقاطع في نقطة البؤرة، بل ينعكس بشكل متباعد.
4. البؤرة الأصلية
البؤرة الأصلية هي نقطة البؤرة للمرآة المقعرة عندما يكون الشعاع الساقط موازيًا للمحور البصري.
تقع البؤرة الأصلية على بعد نصف قطر انحناء المرآة من مركز الانحناء.
وهي النقطة التي تتقاطع فيها جميع الأشعة الساقطة الموازية.
5. البؤرة الافتراضية
البؤرة الافتراضية هي نقطة البؤرة للمرآة المقعرة عندما يكون الشعاع الساقط متباعدًا.
تقع البؤرة الافتراضية خلف المرآة على نفس مسافة البؤرة الأصلية.
وهي النقطة التي تبدو وكأن الأشعة المنعكسة تتقاطع فيها.
6. تطبيقات المرآة المقعرة
تستخدم المرايا المقعرة في مجموعة واسعة من التطبيقات، بما في ذلك:
المرايا العاكسة في المصابيح الكاشفة
أجهزة العرض الضوئية
تلسكوبات عاكسة
مرآة مكياج مكبرة
تعمل المرايا المقعرة على تركيز الضوء وتضخيمه، مما يجعلها مفيدة في تطبيقات الإضاءة البصرية.
7. الاحتياطات
يجب التعامل مع المرايا المقعرة بحذر، حيث يمكن أن تسبب حروقًا شديدة إذا تم تركيز أشعة الشمس عليها.
كما يجب حماية المرايا المقعرة من الكسر أو الخدش، لأن ذلك قد يؤثر على سطحها العاكس.
وتفضل دائمًا استخدام حامل مناسب عند التعامل مع المرايا المقعرة.
المرآة المقعرة هي أداة بصرية مهمة لها العديد من التطبيقات المفيدة. من خلال فهم كيفية انعكاس الأشعة الضوئية على المرآة المقعرة، يمكننا الاستفادة من قدرتها على تركيز الضوء وتضخيمه. ومع ذلك، يجب دائمًا توخي الحذر عند استخدام المرايا المقعرة، حيث يمكن أن تكون خطرة إذا تم استخدامها بشكل غير صحيح.