آینه کروی: آینه‌ای که سطح آن بخشی از یک کره است.

آینه کروی: دنیای جادویی تصاویر در انحنای یک کره

انواع و قسمت‌های اصلی یک آینه کروی

اولین قدم برای شناخت آینه کروی، دانستن انواع و بخش‌های مختلف آن است. بر اساس جهت انحنای سطح بازتابنده، دو نوع آینه کروی داریم:

هر آینه کروی، چند بخش مهم دارد که برای فهمیدن نحوه کار آن لازم است:

• مرکز انحنای آینه⁶ (C): مرکز کره‌ای که آینه بخشی از آن است.
• کانون اصلی⁷ (F): نقطه‌ای بین مرکز انحنا و آینه که پرتوهای نور موازی محور اصلی، پس از بازتاب از آینه مقعر در آن جمع می‌شوند (و یا به نظر می‌رسد از آن خارج می‌شوند).
• محور اصلی: خطی فرضی که از رأس آینه و مرکز انحنای آن می‌گذرد.
• رأس آینه⁸ (A یا V): وسط و مرکز سطح آینه، روی محور اصلی.
• فاصله کانونی⁹ (f): فاصله بین رأس آینه تا کانون اصلی.

تصویر در آینه‌های کروی چگونه تشکیل می‌شود؟

وقتی شما مقابل یک آینه کروی می‌ایستید، نور از صورت شما به آینه برخورد کرده و بازتاب پیدا می‌کند. این پرتوهای بازتابیده در یک نقطه (یا به نظر می‌رسد از یک نقطه) جمع می‌شوند و تصویر شما را می‌سازند. ویژگی‌های این تصویر (مثل اندازه، جهت‌گیری و واقعی یا مجازی بودن) بستگی به نوع آینه و فاصله شیء¹⁰ از آن دارد.

برای ترسیم تصویر یک شیء، از سه پرتو نور اصلی استفاده می‌کنیم. این پرتوها پس از برخورد به آینه، طبق قانون بازتاب (زاویه تابش = زاویه بازتاب) تغییر جهت می‌دهند و محل برخورد آنها (یا امتدادشان) محل تصویر را نشان می‌دهد.

کاربردهای جذاب آینه کروی در زندگی ما

شاید فکر کنید آینه کروی یک مفهوم پیچیده فیزیکی است، اما در اطراف ما کاربردهای فراوان و جالبی دارد:

• آینه دندانپزشکی: یک آینه مقعر کوچک است که با بزرگ‌نمایی و جمع کردن نور، به دندانپزشک کمک می‌کند داخل دهان را به خوبی ببیند.
• آینه‌های کنار جاده و پارکینگ‌ها: این آینه‌ها معمولاً محدب هستند. انحنای آنها باعث می‌شود میدان دید وسیع‌تری ایجاد کنند. راننده می‌تواند وسایل نقلیه یا عابران پنهان در پیچ جاده یا گوشه پارکینگ را ببیند.
• چراغ قوه و پروژکتور: پشت لامپ چراغ قوه یک آینه مقعر قرار دارد. این آینه پرتوهای نور لامپ را تقریباً موازی می‌کند و نور را در یک جهت مشخص متمرکز و به دورتر می‌فرستد.
• آینه آرایشی: بعضی از آینه‌های دوقلو، یک طرفشان آینه تخت و طرف دیگر یک آینه مقعر با بزرگ‌نمایی بیشتر برای دیدن جزییات صورت است.
• تلسکوپ‌های بازتابی: قلب بسیاری از تلسکوپ‌های قدرتمند نجومی، یک آینه مقعر بسیار بزرگ و دقیق است که نور ستاره‌های دوردست را جمع آوری و متمرکز می‌کند.

پرسش‌های مهم و اشتباهات رایج

پاورقی

¹ آینه کروی (Spherical Mirror)
² اپتیک (Optics): شاخه‌ای از فیزیک که به مطالعه نور و رفتار آن می‌پردازد.
³ مقعر (Concave): گود یا فرورفته.
⁴ محدب (Convex): برآمده یا کوژ.
⁵ کانون (Focus): نقطه‌ای که پرتوهای نور در آن جمع می‌شوند یا به نظر می‌رسد از آن پراکنده می‌شوند.
⁶ مرکز انحنای آینه (Center of Curvature)
⁷ کانون اصلی (Principal Focus)
⁸ رأس آینه (Vertex)
⁹ فاصله کانونی (Focal Length)
¹⁰ شیء (Object): چیزی که تصویر آن در آینه تشکیل می‌شود.