على الأرجح ، اليوم لم يعد هناك منزل واحد حيثلن يكون هناك مرآة. لقد أصبح راسخًا في حياتنا بحيث يصعب على الشخص الاستغناء عنه. ما هذا الشيء ، كيف تعكس الصورة؟ وإذا وضعت مرآتين مقابل بعضهما البعض؟ أصبح هذا الموضوع المدهش محوريًا في العديد من القصص الخيالية. هناك إشارات كافية عنه. ماذا يقول العلم عن المرآة؟
قليلا من التاريخ
معظم المرايا الحديثةرش الزجاج. كطلاء ، يتم وضع طبقة معدنية رقيقة على الجزء الخلفي من الزجاج. منذ ألف عام ، كانت المرايا عبارة عن أقراص نحاسية أو برونزية مصقولة بعناية. لكن لا يستطيع الجميع شراء مرآة. يكلف الكثير من المال. لذلك ، اضطر الفقراء إلى التفكير في انعكاسهم في الماء. والمرايا التي تظهر الشخص في حالة نمو كامل هي بشكل عام اختراع صغير نسبيًا. يبلغ من العمر حوالي 400 عام.
أذهلت مرآة الناس أكثر عندما أمكنهم ذلكلرؤية انعكاس المرآة في المرآة - بدا لهم بشكل عام شيئًا سحريًا. بعد كل شيء ، الصورة ليست الحقيقة ، لكنها نوع من انعكاس لها ، نوع من الوهم. اتضح أنه يمكننا رؤية الحقيقة والوهم في نفس الوقت. ليس من المستغرب أن ينسب الناس العديد من الخصائص السحرية إلى هذا الكائن وكانوا خائفين منه.
كانت المرايا الأولى مصنوعة من البلاتين(من المدهش أن هذا المعدن لم يكن موضع تقدير على الإطلاق) ، ذهب أو قصدير. اكتشف العلماء مرايا مصنوعة في العصر البرونزي. لكن المرآة التي نراها اليوم بدأت تاريخها بعد إتقان تقنية نفخ الزجاج في أوروبا.
وجهة نظر علمية
من وجهة نظر علم الفيزياء انعكاس المرآة فيالمرآة هي التأثير المضاعف لنفس الانعكاس. وكلما زاد عدد هذه المرايا التي تم تركيبها مقابل بعضها البعض ، كلما ظهر وهم مليء بالصورة نفسها. غالبًا ما يستخدم هذا التأثير في ألعاب التسلية. على سبيل المثال ، يوجد في حديقة ديزني ما يسمى بقاعة لا نهاية لها. هناك ، تم وضع مرآتين مقابل بعضهما البعض ، وتكرر هذا التأثير عدة مرات.
انعكاس المرآة الناتج في المرآة ،مضروبة في عدد لانهائي نسبيًا من المرات ، أصبحت واحدة من أكثر مناطق الجذب شعبية. دخلت هذه المعالم منذ فترة طويلة صناعة الترفيه. في بداية القرن العشرين في باريس في المعرض الدولي كان هناك عامل جذب يسمى "قصر الأوهام". كان يتمتع بشعبية كبيرة. مبدأ إنشائه هو انعكاس المرايا في مجموعة متتالية ، بحجم إنسان كامل ، في جناح ضخم. كان لدى الناس انطباع بأنهم كانوا وسط حشد كبير.
قانون الانعكاس
يعتمد مبدأ تشغيل أي مرآة على القانونانتشار وانعكاس أشعة الضوء في الفضاء. هذا القانون هو القانون الرئيسي في علم البصريات: ستكون زاوية السقوط هي نفسها (تساوي) زاوية الانعكاس. إنها مثل كرة ساقطة. إذا تم إلقاؤه عموديًا نحو الأرض ، فسوف يرتد أيضًا رأسيًا لأعلى. إذا تم رميها بزاوية ، فسوف ترتد بزاوية تساوي زاوية السقوط. تنعكس أشعة الضوء من السطح بنفس الطريقة. علاوة على ذلك ، كلما كان هذا السطح أكثر سلاسة وسلاسة ، كان هذا القانون يعمل بشكل مثالي. وفقًا لهذا القانون ، يعمل الانعكاس في المرآة المستوية ، وكلما كان سطحه مثاليًا ، كان الانعكاس أفضل.
ولكن إذا كنا نتعامل مع الأسطح غير اللامعة أو الخشنة ، فإن الأشعة تتناثر بشكل عشوائي.
يمكن أن تعكس المرايا الضوء.ما نراه ، كل الأشياء المنعكسة ، ناتج عن أشعة مشابهة للشمس. إذا لم يكن هناك ضوء ، فلا شيء مرئي في المرآة. عندما تسقط أشعة الضوء على شيء ما أو على أي كائن حي ، فإنها تنعكس وتحمل معها معلومات عن الشيء. وبالتالي ، فإن انعكاس الشخص في المرآة هو تمثيل لجسم بكل خصائصه التي تشكلت على شبكية عينه وتنتقل إلى الدماغ (اللون والحجم والمسافة وما إلى ذلك).
أنواع أسطح المرآة
المرايا مسطحة وكروية ، والتي ، فيفي المقابل ، يمكن أن تكون مقعرة ومحدبة. توجد اليوم مرايا ذكية بالفعل: نوع من الوسائط مصمم لعرضه للجمهور المستهدف. مبدأ عملها هو كما يلي: عندما يقترب شخص ما ، تبدو المرآة وكأنها تنبض بالحياة وتبدأ في عرض مقطع فيديو. وهذا الفيديو لم يتم اختياره بالصدفة. المرآة مجهزة بنظام يتعرف على الصورة الناتجة للشخص ويعالجها. تحدد بسرعة جنسه وعمره ومزاجه العاطفي. وبالتالي ، يختار النظام في المرآة فيديو توضيحي يمكن أن يثير اهتمام الشخص. هذا يعمل 85 مرة من أصل 100! لكن العلماء لا يتوقفون عند هذا الحد ويريدون تحقيق دقة تصل إلى 98٪.
أسطح مرآة كروية
ما هو أساس عمل مرآة كروية ، أو ،ما يسمى أيضًا بالمرايا ذات الأسطح المحدبة والمقعرة؟ تختلف هذه المرايا عن المرايا العادية في أنها تشوه الصورة. تتيح الأسطح المحدبة ذات المرايا رؤية أشياء أكثر من تلك المسطحة. لكن في الوقت نفسه ، تبدو كل هذه الأشياء أصغر حجمًا. هذه المرايا مثبتة في السيارات. ثم تتاح للسائق فرصة رؤية الصورة على اليسار واليمين.
المرآة المنحنية المقعرة تركز على المستقبلصورة. في هذه الحالة ، يمكنك رؤية الكائن المنعكس بأقصى قدر من التفاصيل. مثال بسيط: غالبًا ما تستخدم هذه المرايا في الحلاقة والأدوية. يتم تجميع صورة كائن في هذه المرايا من صور العديد من النقاط المختلفة والمنفصلة لهذا الكائن. لتكوين صورة لجسم ما في مرآة مقعرة ، سيكون كافيًا تكوين صورة لنقطتين متطرفتين. سيتم وضع صور النقاط الأخرى بينهما.
الشفافية
هناك نوع آخر من المراياأسطح شفافة. يتم ترتيبها بحيث يكون أحد الجانبين مثل المرآة العادية ، والآخر نصف شفاف. من هذا الجانب الشفاف ، يمكنك ملاحظة المنظر خلف المرآة ، ومن المنظر المعتاد لا يمكنك رؤية أي شيء سوى الانعكاس. غالبًا ما يمكن رؤية مثل هذه المرايا في أفلام الجريمة ، عندما يقوم ضباط الشرطة بإجراء تحقيق واستجواب المشتبه به ، ومن ناحية أخرى ، فإنهم يشاهدون أو يجلبون الشهود لتحديد هويتهم ، لكنهم غير مرئيين.
أسطورة اللانهاية
هناك اعتقاد أنه من خلال خلق مرآةالممر ، يمكنك الوصول إلى ما لا نهاية شعاع الضوء في المرايا. غالبًا ما يستخدم المؤمنون بالخرافات الذين يؤمنون بقراءة الثروة هذه الطقوس. لكن العلم أثبت منذ فترة طويلة أن هذا مستحيل. ومن المثير للاهتمام أن انعكاس الضوء من المرآة لا يكتمل أبدًا بنسبة 100٪. يتطلب هذا سطحًا مثاليًا أملس 100٪. ويمكن أن تكون حوالي 98-99٪. هناك دائما بعض الأخطاء. لذلك ، فإن الفتيات اللواتي يخمنن في مثل هذه الممرات العاكسة من خلال ضوء الشموع يخاطرون ، على الأكثر ، بدخول نوع من الحالة النفسية التي يمكن أن تؤثر سلبًا عليهم.
إذا وضعت مرآتين متقابلتين ، وأشعل شمعة بينهما ، ثم ستظهر العديد من الأضواء في صف واحد. سؤال: كم عدد الأضواء التي يمكنك عدها؟ للوهلة الأولى ، هذا رقم لا نهائي. بعد كل شيء ، يبدو أنه لا نهاية لهذه السلسلة. لكن إذا أجرينا حسابات رياضية معينة ، فسنرى أنه حتى مع وجود انعكاس بنسبة 99٪ في المرايا ، بعد حوالي 70 دورة ، سيصبح الضوء ضعيفًا. بعد 140 انعكاسًا ، ستضعف بمقدار ضعفين. في كل مرة تكون أشعة الضوء خافتة ويتغير لونها. وبالتالي ، ستأتي اللحظة التي ينطفئ فيها الضوء تمامًا.
فهل اللانهاية ممكنة؟
الانعكاس اللانهائي للشعاع من المرآة ممكنفقط مع المرايا المثالية تمامًا ، يتم وضعها بشكل متوازي تمامًا. ولكن هل من الممكن تحقيق هذا المطلق عندما لا يوجد شيء مطلق ومثالي في العالم المادي؟ إذا كان هذا ممكنًا ، فعندئذ فقط من وجهة نظر الوعي الديني ، حيث يكون الكمال المطلق هو الله ، خالق كل شيء كلي الوجود.
بسبب عدم وجود سطح مثاليالمرايا وتوازيها المثالي ، سلسلة من الانعكاسات تنحني ، وتختفي الصورة ، كما لو كانت قريبة. إذا أخذنا في الاعتبار أيضًا حقيقة أن الشخص الذي ينظر إلى هذا الانعكاس ، عندما يكون هناك مرآتان ، وهو أيضًا شمعة بينهما ، لن يقف أيضًا بشكل متوازي تمامًا ، فسيختفي صف الشموع المرئي خلف إطار المرآة نوعا ما بسرعة.
انعكاس متعدد
في المدرسة ، يتعلم الطلاب بناء الصوركائن باستخدام قوانين الانعكاس. وفقًا لقانون انعكاس الضوء في المرآة ، يكون الكائن وصورته المرآة متماثلين. عند دراسة بناء الصور باستخدام نظام من مرآتين أو أكثر ، يحصل الطلاب على نتيجة تأثير الانعكاس المتعدد.
إذا أضفنا إلى مرآة مسطحة واحدةيقع الثاني بزاوية قائمة على الأولى ، ثم لن يظهر انعكاسان في المرآة ، ولكن ثلاثة (يُشار إليها عادةً بواسطة S1 و S2 و S3). تعمل القاعدة: تنعكس الصورة التي تظهر في مرآة في الثانية ، ثم تنعكس هذه الأولى في الأخرى ، ومرة أخرى. الجديد ، S2 ، سينعكس في الصورة الأولى ، مما يؤدي إلى إنشاء صورة ثالثة. سوف تتطابق جميع الانعكاسات.
تناظر
استخراج أو تكوين السؤال:لماذا الانعكاسات في المرآة متماثلة؟ يتم تقديم الإجابة من خلال علم الهندسة ، وعلى صلة وثيقة بعلم النفس. ما هو أعلى وأسفل بالنسبة لنا هو عكس المرآة. المرآة ، كما كانت ، تقلب ما هو أمامها من الداخل إلى الخارج. ولكن من المدهش أنه في النهاية ، تبدو الأرضية والجدران والسقف وكل شيء آخر في الانعكاس كما هو في الواقع.
كيف يرى الشخص انعكاس المرآة؟
يرى الإنسان من خلال الضوء.تمتلك الكميات (الفوتونات) الخاصة بها خصائص الموجة والجسيم. استنادًا إلى نظرية مصادر الضوء الأولية والثانوية ، تمتص الذرات الموجودة على سطحه فوتونات الحزمة الضوئية التي تسقط على جسم معتم. تعيد الذرات المثارة على الفور الطاقة التي امتصتها. تنبعث الفوتونات الثانوية بشكل موحد في جميع الاتجاهات. تعطي الأسطح الخشنة وغير اللامعة انعكاسات منتشرة.
إذا كان سطح مرآة (أو ما شابه) ،ثم يتم ترتيب الجسيمات التي ينبعث منها الضوء ، ويعرض الضوء خصائص الموجة. يتم تعويض الموجات الثانوية في جميع الاتجاهات ، إلى جانب خضوعها لقانون أن زاوية السقوط تساوي زاوية الانعكاس.
يبدو أن الفوتونات ترتد بشكل مرن عن المرآة.تبدأ مساراتهم من الأشياء ، كما لو كانت موجودة خلفه. هم الذين تراهم العين البشرية عند النظر في المرآة. يختلف العالم خلف المرآة عن العالم الحقيقي. لقراءة النص هناك ، عليك أن تبدأ من اليمين إلى اليسار ، وتذهب عقارب الساعة في الاتجاه المعاكس. يرفع ضعف المرآة يده اليسرى عندما يرفع الشخص الذي يقف أمام المرآة يمينه.
ستكون الانعكاسات في المرآة مختلفة بالنسبة للأشخاص الذين ينظرون إليها في نفس الوقت ، ولكن على مسافات مختلفة وفي مواقف مختلفة.
تم النظر في أفضل المرايا في العصور القديمةتلك المصنوعة من الفضة المصقولة بعناية. اليوم ، يتم وضع طبقة من المعدن على الجزء الخلفي من الزجاج. إنه محمي من التلف بواسطة عدة طبقات من الطلاء. بدلاً من الفضة ، لتوفير المال ، غالبًا ما يتم تطبيق طبقة من الألومنيوم (يبلغ الانعكاس 90٪ تقريبًا). لا تلاحظ عيون الإنسان عمليا الفرق بين الطلاء الفضي والألومنيوم.
