الفيزياء

المرايا

الانعكاس في المرايا المستوية والمنحنية، وحالات تشكل الصورة عندما يتحرك الجسم بين البؤرة ومركز الانحناء.

10–20 دقيقة
الضوء والبصريات
المرايا؛ الانعكاس؛ تكوين الصورة

ما يتعلمه الطلاب

  • المرايا

الجانب العلمي وراء هذه التجربة

بالنسبة لجسم حقيقي يقع على مسافة بعيدة جدًا عن المرآة، تتشكل الصورة الحقيقية عند البؤرة.

بالنسبة لجسم حقيقي يقع بالقرب من المرآة ولكن خارج مركز الانحناء، تتشكل الصورة الحقيقية بين C و f. وتكون الصورة معكوسة وأصغر من الجسم.

بالنسبة لموضوع حقيقي يقع عند النقطة C، تتشكل الصورة الحقيقية عند النقطة C. وتكون الصورة معكوسة ومماثلة في الحجم للموضوع.

بالنسبة لموضوع حقيقي يقع بين C و f، تتشكل صورة حقيقية خارج C. وتكون الصورة معكوسة وأكبر من الموضوع.

بالنسبة لجسم حقيقي يقع عند النقطة f، لا تتشكل أي صورة. فالأشعة المنعكسة متوازية ولا تتلاقى أبدًا.

عندما يكون هناك جسم حقيقي يقع بين f والمرآة، تتشكل صورة افتراضية خلف المرآة. ويتم تحديد موضع الصورة عن طريق تتبع مسار الأشعة المنعكسة إلى الخلف خلف المرآة حتى نقطة التقاءها. وتكون الصورة منتصبة وأكبر حجمًا من الجسم.

المرآة المحدبة، أو المرآة ذات العين السمكية، أو المرآة المتباعدة، هي مرآة منحنية ينبثق سطحها العاكس نحو مصدر الضوء. تعكس المرايا المحدبة الضوء إلى الخارج، ولذلك لا تُستخدم لتركيز الضوء. تشكل هذه المرايا دائمًا صورة افتراضية، لأن نقطة التركيز F ومركز الانحناء 2F هما نقطتان وهميتان «داخل» المرآة، ولا يمكن الوصول إليهما. لذلك لا يمكن التقاط الصور التي تشكلها هذه المرايا على الشاشة. (لأنها تقع داخل المرآة) يتباعد شعاع الضوء المتوازي بعد انعكاسه من مرآة محدبة، حيث يختلف الاتجاه العمودي على السطح باختلاف كل نقطة على المرآة.

تكون الصورة دائمًا افتراضية (فالأشعة لم تمر فعليًّا عبر الصورة)، ومصغرة (أصغر حجمًا)، ومقلوبة رأسًا على عقب. هذه الخصائص تجعل المرايا المحدبة مفيدة جدًّا: فكل شيء يبدو أصغر حجمًا في المرآة، لذا فإنها تغطي مجال رؤية أوسع مما تغطيه المرآة المستوية العادية، حيث إن الصورة تكون «مضغوطة».

المعدات المستخدمة

  • مرآة كروية مقعرة — OPT-019
  • مرآة كروية محدبة — OPT-020

أسئلة للطلاب

  • ما معنى عبارة «الصورة الافتراضية»؟

قم بإجراء هذه التجربة في فصلك الدراسي

تُعد هذه التجربة جزءًا من برنامج «ATP Volta» — وهو مختبر علمي متنقل ومكتفٍ ذاتيًا يحول الفصل الدراسي العادي إلى مختبر عملي في مجالات العلوم والتكنولوجيا والهندسة والرياضيات (STEM)، ويضم أكثر من 200 تجربة في مجالات الفيزياء والكيمياء والبيولوجيا والروبوتات والهندسة. ويقوم « Gali » — وهو المرشد التعليمي الذي يعمل بالذكاء الاصطناعي والمدمج في موقع ATP Connect — بتوجيه الطلاب خلال كل خطوة والإجابة على أسئلتهم أثناء إجراء التجارب.

شاهد مختبر «ATP Volta» العلمي المتنقلتواصل مع فريقنا

مكتبة التجارب الكاملة

ستة وثمانون تجربة إرشادية في مجالات الفيزياء والكيمياء والبيولوجيا — تتضمن كل منها أهدافًا تعليمية، ومعدات، ونظرية أساسية، وأسئلة للطلاب. تصفح المكتبة

الفيزياء 42
الكيمياء والبيولوجيا 44