إذا مر شعاع ساقط على مرآة مقعرة ببؤرته الأصلية ينعكس.
الإجابة الصحيحة هي : مار بالمركزموازي للمحور الرئيسيمرتدا على نفسهمار بالبؤرة.
إذا مر شعاع ساقط على مرآة مقعرة ببؤرته الأصلية ينعكس
هي مرآة يكون سطحها العاكس مقعرًا إلى الداخل، وتتميز بخصائص انعكاسية فريدة تميزها عن أنواع المرايا الأخرى.
خصائص المرايا المقعرة
سطح عاكس مقعر: السطح العاكس للمرآة المقعرة منحني إلى الداخل، مما يجعلها تختلف عن المرايا المستوية والمحدبة.
نقطة التقاطع (البؤرة الأصلية): توجد نقطة مركزية تسمى البؤرة الأصلية في منتصف انحناء السطح العاكس حيث تنعكس الأشعة الساقطة عليها على نفسها.
البعد البؤري: المسافة من البؤرة الأصلية إلى سطح المرآة تسمى البعد البؤري، وهي قيمة ثابتة لكل مرآة مقعرة.
المحور البصري: خط مستقيم يمر عبر مركز انحناء المرآة والبؤرة الأصلية.
انعكاس الأشعة الساقطة على المرآة المقعرة
عندما يمر شعاع ساقط على مرآة مقعرة، فإن مسار الشعاع المنعكس يعتمد على موضع الشعاع الساقط بالنسبة للبؤرة الأصلية، وهناك سبع حالات مختلفة لانعكاس الشعاع يمكن ملاحظتها:
1. الشعاع الساقط يمر عبر البؤرة الأصلية:
في هذه الحالة ينعكس الشعاع الساقط على نفسه على طول المحور البصري.
ذلك لأن الشعاع المنعكس يتبع قانون الانعكاس ولا يوجد انحراف عن مساره الأصلي.
2. الشعاع الساقط موازٍ للمحور البصري:
ينعكس الشعاع الساقط موازيًا للمحور البصري، ويمر على بعد البعد البؤري من البؤرة الأصلية على الجانب الآخر من المرآة.
ينتج عن هذا التقاء جميع الأشعة المنعكسة على نقطة واحدة على المحور البصري تسمى البؤرة الثانية.
3. الشعاع الساقط متباعد عن المحور البصري ويمر عبر البؤرة الثانية:
ينعكس الشعاع الساقط متوازيًا للمحور البصري، ويمر على بعد البعد البؤري من البؤرة الأصلية على الجانب الآخر من المرآة.
ينتج عن هذا التقاء جميع الأشعة المنعكسة على نقطة واحدة على المحور البصري تسمى البؤرة الثانية.
4. الشعاع الساقط متقارب مع المحور البصري ولكن لا يمر عبر البؤرة الأصلية:
ينعكس الشعاع الساقط متقاربًا مع المحور البصري، ويتقاطع على مسافة محدودة من المرآة وراء البؤرة الثانية.
كما هو الحال في الحالة السابقة ينتج عن هذا التقاء جميع الأشعة المنعكسة على نقطة واحدة.
5. الشعاع الساقط متقارب مع المحور البصري ويمر عبر البؤرة الأصلية:
ينعكس الشعاع الساقط متوازيًا للمحور البصري، ويمر على بعد البعد البؤري من البؤرة الأصلية على الجانب الآخر من المرآة.
ينتج عن هذا التقاء جميع الأشعة المنعكسة على نقطة واحدة على المحور البصري تسمى البؤرة الثانية.
6. الشعاع الساقط متوازي مع المحور البصري لكنه لا يمر عبر المركز:
ينعكس الشعاع الساقط متقاربًا مع المحور البصري، ويتقاطع على مسافة محدودة من المرآة خلف البؤرة الثانية.
كما هو الحال في الحالة السابقة ينتج عن هذا التقاء جميع الأشعة المنعكسة على نقطة واحدة.
7. الشعاع الساقط متباعد مع المحور البصري:
ينعكس الشعاع الساقط أكثر تباعدًا عن المحور البصري، ويمتد وراء المرآة.
لا تلتقي الأشعة المنعكسة في هذه الحالة في نقطة واحدة.
التطبيقات
تستخدم المرايا المقعرة في العديد من التطبيقات، مثل:
المصابيح الأمامية للسيارات: فهي تستخدم لتجميع الضوء المنبعث من المصباح الأمامي وتوجيهه في حزمة ضيقة، مما يزيد من مدى الرؤية أثناء الليل.
المحافظات الشمسية: تعمل المرايا المقعرة على تركيز أشعة الشمس على نقطة أو خط محدد، مما يسمح بتحويل الطاقة الشمسية إلى طاقة حرارية.
أجهزة العرض: تُستخدم المرايا المقعرة في أجهزة العرض لتكبير الصورة المنعكسة من الشاشة.
المجاهر: تستخدم المرايا المقعرة في المجاهر لتركيز الضوء على العينة، مما يزيد من تكبيرها.
تتميز المرآة المقعرة بسطح عاكس مقعر فريد من نوعه ينتج عنه خصائص انعكاسية فريدة. عندما يمر شعاع ساقط على مرآة مقعرة، فإن مسار الشعاع المنعكس يعتمد على موضع الشعاع الساقط بالنسبة للبؤرة الأصلية. يمكن ملاحظة سبع حالات انعكاس مختلفة، ولكل منها خصائص انعكاس مميزة. تُستخدم المرايا المقعرة في العديد من التطبيقات بسبب قدرتها على تركيز الضوء وتكوين صور مكبرة.