إذا مر شعاع ساقط على مرآة مقعرة ببؤرته الأصلية ينعكس.
الإجابة الصحيحة هي : مار بالمركزموازي للمحور الرئيسيمرتدا على نفسهمار بالبؤرة.
المرآة المقعرة: خواصها وعملية الانعكاس عند بؤرتها الأصلية
المرآة المقعرة هي نوع من المرايا التي تتميز بسطحها المنحني نحو الداخل. ولها العديد من التطبيقات في المجالات العلمية والعملية المختلفة، مثل تكوين الصور في الأجهزة البصرية والتلسكوبات والكاميرات. في هذا المقال، سنتناول بالتفصيل خصائص المرآة المقعرة ونستكشف عملية انعكاس الأشعة الساقطة عليها عند بؤرتها الأصلية.
خواص المرآة المقعرة
1. نصف قطر انحناء موجب: تتميز المرآة المقعرة بنصف قطر انحنائها الموجب، وهو المسافة من مركز الانحناء إلى سطح المرآة. ويقاس عادة بالوحدات المترية مثل المتر أو السنتيمتر.
2. محور رئيسي: يمر المحور الرئيسي للمرآة المقعرة عبر مركز الانحناء ومركز السطح. وهو يحدد اتجاه الأشعة الساقطة والمنعكسة على المرآة.
3. بؤرة أصلية: البؤرة الأصلية للمرآة المقعرة هي النقطة التي تلتقي فيها الأشعة الساقطة المتوازية مع المحور الرئيسي بعد انعكاسها عن المرآة. وتقع البؤرة الأصلية عند منتصف المسافة بين مركز الانحناء وسطح المرآة.
عملية الانعكاس عند البؤرة الأصلية
عندما يسقط شعاع ساقط على مرآة مقعرة عند بؤرتها الأصلية، فإنه ينعكس وفقًا للقوانين التالية:
1. القانون الأول للانعكاس: ينعكس الشعاع الساقط بزاوية تساوي زاوية سقوطه على المرآة.
2. القانون الثاني للانعكاس: يقع الشعاع الساقط والشعاع المنعكس في مستوى واحد عمودي على سطح المرآة عند نقطة السقوط.
تكوين الصورة عند البؤرة الأصلية
عندما ينعكس شعاع ساقط على مرآة مقعرة عند بؤرتها الأصلية، فإنه لا يتشكل له صورة. وذلك لأن الأشعة المنعكسة تتباعد عن بعضها البعض بعد انعكاسها، مما ينتج عنه شعاع منتشر لا يحمل أي معلومات عن الجسم الأصلي.
التطبيقات العملية
تُستخدم المرايا المقعرة في العديد من التطبيقات العملية، منها:
1. التلسكوبات: تُستخدم المرايا المقعرة الرئيسية في التلسكوبات لتركيز ضوء النجوم والأجرام السماوية الأخرى على نقطة محورية، مما يسمح برؤيتها وتكبيرها.
2. الكاميرات: تُستخدم المرايا المقعرة في عدسات الكاميرا لتركيز الضوء على مستشعر الصورة، مما ينتج عنه صورة واضحة وحادة.
3. مجمعات الطاقة الشمسية: تُستخدم المرايا المقعرة في مجمعات الطاقة الشمسية لتركيز أشعة الشمس على نقطة محورية، مما يخلق حرارة عالية يمكن استخدامها لتوليد الكهرباء.
تعتبر المرآة المقعرة أداة بصرية قوية ذات خصائص فريدة وعملية انعكاس محددة. وعند سقوط شعاع ساقط على مرآة مقعرة عند بؤرتها الأصلية، فإنه ينعكس وفقًا لقوانين الانعكاس دون تكوين صورة. وتُستخدم المرايا المقعرة في مجموعة واسعة من التطبيقات العملية، مثل التلسكوبات والكاميرات ومجمعات الطاقة الشمسية.