أنواع المرايا

إحدى الطرق السريعة لتغيير طريقة عمل المرآة هي تقويسها. تأتي المرايا المنحنية بنكهتين أساسيتين: محدبة ومقعرة. المرآة المحدبة ، التي تنتفخ للخارج ، تنعكس بزاوية أعرض بالقرب من حوافها منها في وسطها ، مما يؤدي إلى صورة مشوهة قليلاً أصغر من الحجم الفعلي. المرايا المحدبة لها استخدامات عديدة. يعني الحجم الأصغر للصور أنه يمكنك رؤية المزيد باستخدام هذه الأسطح ، ومن ثم استخدامها في مرايا الأمان. (هذا هو السبب في أن المرآة الجانبية للركاب تقول أن الأشياء أقرب مما تبدو.) وبحسب ما ورد وضعت بعض المتاجر الكبرى مرايا محدبة في غرف تبديل الملابس الخاصة بهم. لماذا ا؟ الانحناءات الطفيفة في الأعلى والأسفل تجعلك تبدو أطول وأنحف.

تنحني المرايا المقعرة أو المتقاربة للداخل مثل الملعقة (الجانب الذي يحمل الحساء). يعطي هذا الإنحناء لهذه المرايا القدرة على إنشاء صورة عندما يعكس انحناءها الضوء إلى منطقة معينة أمامها. هذه المنطقة تسمى النقطة المحورية. من بعيد ، ستبدو الأشياء مقلوبة رأسًا على عقب ، ولكن كلما اقتربت وتمرير النقطة المحورية ، تنقلب الصورة وتكبر. تُستخدم المرايا المقعرة في كل شيء من مرايا الحلاقة إلى إضاءة الشعلة الأولمبية.

الآن بعد أن تعرفت على أنواع المرايا الأساسية ، دعنا نتعرف على أنواع المرايا الأخرى الأكثر غرابة. فيما يلي قائمة مختصرة:

• المرايا غير العاكسة: تعود براءات الاختراع الخاصة بالمرايا غير العاكسة إلى عام 1887 ، عندما ابتكر جون ديربي إحداها بوضع مرآتين عموديتين على بعضهما البعض.
• المرايا الصوتية: المرايا الصوتية عبارة عن أطباق خرسانية ضخمة مصممة لتعكس الصوت وتوزيعه بدلاً من الضوء. استخدمها الجيش الإنجليزي قبل اختراع الرادار كنظام إنذار مبكر ضد الهجمات الجوية.
• المرايا ذات الاتجاهين: هذه المرايا مصنوعة من طلاء جانب واحد من لوح من الزجاج بمادة رقيقة جدًا وعاكسة قليلاً. عندما يواجه الجانب المطلي غرفة مضاءة ، ينعكس بعض الضوء ويذهب البعض الآخر إلى غرفة مظلمة خلف المرآة ، مما يجعل من الممكن الرؤية في الغرفة المضاءة ولكن ليس خارجها. (إذا سبق لك أن شاهدت مشهد استجواب في عرض للشرطة ، فقد رأيت إحدى هذه المرايا.) الزجاج أيضًا مادة عاكسة بشكل معتدل - وهذا هو نفس السبب الذي يجعل الرؤية في الخارج صعبة إذا قمت بتشغيلها الأضواء في منزلك.

كيف تعمل المرايا

عادة ما تكون المرآة الحديثة التقليدية ليست أكثر من لوح زجاجي متصل بطبقة رقيقة من الدعم المعدني. يبدو كما لو أن المرايا كانت موجودة إلى الأبد بشكل أو بآخر ، لكن المرايا كما نعرفها اليوم لم تكن موجودة منذ ذلك الحين. في وقت مبكر منذ ألف عام ، كانت المرايا لا تزال عبارة عن أقراص مصقولة من المعدن العادي تكلف أكثر مما يستطيع معظم الناس في تلك الحقبة تحمله: كان على الفلاح الذي يريد رؤية انعكاس صورته أو انعكاسها أن ينظر في بركة مثل أي شخص آخر - واضطررت إلى الوقوف في طابور للقيام بذلك. المرايا كاملة الطول هي اختراع أحدث. يبلغون من العمر حوالي 400 عام فقط.

كنت تعتقد أن أربعة قرون ستمنح الناس الوقت الكافي للتكيف مع النظر إلى أنفسهم ، ولكن سيكون لديك شيء آخر قادم. في دراسة أجريت عام 2005 في جامعة ليفربول ، طلبت مجموعة من الباحثين من المشاركين التنبؤ بموعد ظهور انعكاسهم أثناء مرورهم أمام المرآة. كانت إجاباتهم محرجة. عادت نفس النتائج السيئة عندما طُلب من الناس الحكم على حجم رؤوسهم في المرآة .

تشير نتائج دراسة ليفربول إلى أن البشر ببساطة ليسوا مؤهلين بشكل بديهي للتعامل مع الانعكاسات ، ومع ذلك فإن المرايا لها صدى عميق في النفس البشرية. إنهم يمثلون الحقيقة والوهم في نفس الوقت. لقد أظهروا لنا أنفسنا كما نحن - ولكن ليس تمامًا - ونرى عالمًا جديدًا لاستكشافه خلف المرآة لا يمكننا الوصول إليه. ربما تكون هذه المفارقات المربكة هي التي تجعل المرايا مهمة للغاية لكل من أعمال السحر والعلم.

مساهمات العرب والمسلمين في علم البصريات

جاء الفيلسوف أبو يوسف الكندي، والذي يُعَدُّ من أوائل العلماء المسلمين الذين طرقوا ميدان علم الطبيعة وعلم البصريات؛ حيث تناول الظواهر الضوئيَّة وعالجها في كتابه الشهير (علم المناظر)، وقد أخذ بنظريَّة الانبعاث الإغريقيَّة، إلا أنه أضاف كذلك وصفًا دقيقًا لمبدأ الإشعاع، وصاغ من خلال ذلك أساس نظام تصوُّريٍّ جديد يحلُّ في نهاية الأمر محلَّ نظريَّة الانبعاث، وكان لكتابه (علم المناظر) صدًى في المحافل العلميَّة العربيَّة، ثم الأوربيَّة خلال العصور الوسطى.

في كتاب المناظر، كان ابن الهيثم أول عالم يقول بأن الرؤية تحدث في الدماغ بدلاً من العينين. وأشار إلى أن التجارب الشخصية لها تأثير على ما يراه الناس وكيف يرونه، وأن الرؤية والتخيل أمور نسبية.

إضافة إلى كتاب المناظر، كتب ابن الهيثم العديد من الأطروحات الأخرى في علم البصريات. أطروحته رسالة في الضوء كان بمثابة استكمال لكتابه المناظر، احتوت تلك الأطروحة على تحقيقات حول خصائص الإنارة والإشعاعية المشتتة خلال مختلف الوسائط الشفافة. قام ابن الهيثم أيضًا بالعديد من الفحوص التشريحية على عين الإنسان ودراسة الزيغ البصري، كما صنع أول كاميرا مظلمة والكاميرا ذات الثقب، وأيضًا درس خصائص قوس قزح وكثافة الغلاف الجوي، وبحث في الظواهر السماوية المختلفة (بما في ذلك كسوف الشمس والشفق وضوء القمر). درس ابن الهيثم أيضًا الانكسار والمرايا المقعرة والكروية والعدسات المكبرة.

لابن الهيثم أيضًا نظرية لشرح وهم القمر، التي لعبت دورًا هامًا في التقاليد العلمية في أوروبا في القرون الوسطى. كان يحاول تفسير ظاهرة ظهور القمر في الأفق القريب أكبر منه في السماء، وهو النقاش الذي لم يتم حله حتى يومنا هذا. اعترض ابن الهيثم على نظرية بطليموس حول الانكسار، وقال أن صورة القمر زائفة وليست حقيقية. وقال أن الحكم على مسافة كائن يعتمد على ماهية ما هو موجود بين الكائن والرائي. وفي حالة القمر، لا يوجد أشياء وسيطة، لذلك، وحيث أن حجم الكائن يعتمد على بعد من يراه عنه، وهو في هذه الحالة مسافة غير محددة، لذا يبدو القمر أكبر في الأفق. اعتمدت أعمال من روجر باكون وجون بيكهام وويتلو على تفسير ابن الهيثم، وبدأ تقبل فكرة وهم القمر تدريجيًا كظاهرة نفسية، مع رفض نظرية بطليموس في القرن السابع عشر.

في مخطوطته ميزان الحكمة ، ناقش ابن الهيثم كثافة الغلاف الجوي للأرض وربط بينه وبين الارتفاع، ودرس أيضًا الانكسار في الغلاف الجوي. اكتشف أن الشفق يبدأ أو ينتهي، عندما تكون الشمس تحت الأفق بتسع عشرة درجة، وحاول قياس ارتفاع الغلاف الجوي على هذا الأساس.