شارح الدرس: المرايا المحدَّبة | نجوى شارح الدرس: المرايا المحدَّبة | نجوى

شارح الدرس: المرايا المحدَّبة العلوم • الصف الثالث الإعدادي

انضم إلى نجوى كلاسيز

شارك في حصص العلوم المباشرة على نجوى كلاسيز وتعلم المزيد حول هذا الدرس من أحد مدرسينا الخبراء!

في هذا الشارح، سوف نتعلَّم كيف نَصِف انعكاس أشعة الضوء من مرآة محدَّبة.

يوضِّح الشكل الآتي شعاع ضوء ينعكِس عن مرآة محدَّبة.

يُمكننا رؤية أن المرآة منحنية.

ويُمكننا تمثيل المرآة كما تبدو من أعلى مباشرة، كما هو موضَّح في الشكل الآتي.

للمرآة الموضَّحة انحناء كُروي. هذا يعني أنه إذا قمنا بمدِّ المرآة مع الحفاظ على انحنائها كما هو، فإن طرفَيْها سيتقابَلان وستتكوَّن دائرة، كما نرى في الشكل الآتي.

تُوجَد نقطة تُسمَّى مركز تكوُّر المرآة. وفي المرآة المحدَّبة الكروية، المسافة بين هذه النقطة وأيِّ نقطة على سطح المرآة ثابتة، كما هو موضَّح في الشكل الآتي.

المسافة بين مركز تكوُّر المرآة الكُروية وأيِّ نقطة على المرآة تساوي نصْف قطر دائرة تكون المرآة جزءًا منها، كما هو موضَّح في الشكل الآتي.

يوضِّح الشكل الآتي شعاع ضوء منعكِسًا عن مرآة محدَّبة.

نلاحِظ أن الضوء المنعكِس عن المرآة يقع على الجانب المقابل لمركز التكوُّر.

فالراصد الذي يرى الضوء المنعكِس عن المرآة لا يُمكن أن يرى أيضًا مركز تكوُّر المرآة؛ لأن المرآة تحجب رؤية هذه النقطة.

ثَمَّة نقطة مُهِمَّة أخرى تقع على الجانب نفسه من المرآة مثل مركز التكوُّر. هذه النقطة تُسمَّى البؤرة، وهي موضَّحة في الشكل الآتي.

يجب أن ندرك أن الأشعة الضوئية المنعكِسة لا تبدأ من البؤرة. في الواقع، تبدأ الأشعة الضوئية المنعكِسة من نقاط مختلفة على المرآة، كما هو موضَّح في الشكل الآتي.

يجب أن نعرف أن المسافة بين أيِّ شعاعين منعكِسين تزيد كلما امتدَّ الشعاعان بعيدًا عن المرآة. هذا يعني أن هذه الأشعة لن تتركَّز في نقطة واحدة. بؤرة المرآة فقط هي النقطة التي يبدو أن الأشعة الضوئية المنعكِسة بدأتْ منها.

المسافة من البؤرة إلى أقرب نقطة على المرآة تُسمَّى البُعد البؤري. وهذا موضَّح في الشكل الآتي.

البُعد البؤري يساوي نصْف المسافة من مركز التكوُّر إلى النقطة الأقرب إلى البؤرة على المرآة، كما هو موضَّح في الشكل الآتي.

هيَّا نُلقِ نظرةً على بعض الأمثلة.

مثال ١: تحديد موضع مركز تكوُّر مرآة محدَّبة

لأيِّ مرآة كُروية، المسافة بين مركز التكوُّر ومركز سطح المرآة تساوي نصْف قطر تلك الكرة. أيُّ العبارات الآتية تَصِف وصفًا صحيحًا موضع مركز تكوُّر مرآة محدَّبة؟

  1. مركز تكوُّر المرآة المحدَّبة يكون دائمًا على الجانب المقابل للراصد.
  2. مركز تكوُّر المرآة المحدَّبة يكون دائمًا على الجانب نفسه الذي فيه الراصد.
  3. يعتمد ذلك على مسار الأشعة الضوئية؛ فأحيانًا يكون مركز تكوُّر المرآة المحدَّبة على الجانب المقابل للراصد، وأحيانًا أخرى يكون على الجانب نفسه الذي فيه الراصد.

الحل

بالنسبة إلى المرآة المحدَّبة، تنعكِس الأشعة الضوئية، كما هو موضَّح في الشكل الآتي.

يجب أن يكون الراصد في موضع يُمكن أن تَصِل إليه الأشعة الضوئية المنعكِسة.

مركز تكوُّر الدائرة الكُروية هو الموضع الذي يبعد عن أيِّ نقطة على سطح الدائرة بمسافة ثابتة، كما هو موضَّح في الشكل الآتي.

نرى إذن أنه لا يُمكن لأيِّ شخص أن يرى الأشعة الضوئية المنعكِسة وهو يَقِف على الجانب نفسه من المرآة الذي يُوجَد به مركز التكوُّر. وهذا يعني أنه لا يُمكن أن يكون الراصد في هذا الجانب.

إذن الإجابة الصحيحة هي أن مركز تكوُّر المرآة المحدَّبة يكون دائمًا على الجانب المقابل للراصد.

مثال ٢: وصْف تركيز المرآة المحدَّبة للأشعة

أيُّ جملة من الجُمَل الآتية تَصِف وصفًا صحيحًا ما يحدث للأشعة المتوازية عند سقوطها على مرآة محدَّبة؟

  1. تستمرُّ دون انحراف.
  2. لن تُركَّز في نقطة، ولكنْ تظلُّ للمرآة بؤرة.
  3. تُركَّز في نقطة تُسمَّى البؤرة.
  4. لن تُركَّز في نقطة، ولن يكون للمرآة بؤرة.

الحل

تعكِس المرآة الأشعة الضوئية. تنعكِس الأشعة الساقِطة بدلًا من أن تستمرَّ دون انحراف.

يوضِّح الشكل الآتي ثلاثة من الأشعة الضوئية المتوازية عند سقوطها وانعكاسها عن مرآة محدَّبة.

نلاحِظ أن الأشعة الضوئية المنعكِسة لا يتقاطع بعضها مع بعض. وهذا ينطبق على أيِّ شعاعين ضوئيين ينعكِسان عن مرآة محدَّبة.

هذا يعني أن الأشعة المنعكِسة لا تتركَّز عند نقطة.

لكن للمرآة المحدَّبة بؤرة. وهذا موضَّح في الشكل الآتي.

البؤرة هي النقطة التي يبدو أن الأشعة المنعكِسة تصدر منها.

إذن الإجابة الصحيحة هي أن الأشعة المنعكِسة لن تُركَّز في نقطة، ولكنْ يظلُّ للمرآة بؤرة.

مثال ٣: العلاقة بين موضعَيْ بؤرة ومركز تكوُّر المرآة المحدَّبة

نصف قطر التكوُّر لمرآة محدَّبة ٥ سم. أيُّ العبارات الآتية تَصِف البُعد البؤري وصْفًا صحيحًا؟

  1. البُعد البؤري يساوي ٢٫٥ سم، وهو المسافة من مركز سطح المرآة إلى مركز التكوُّر.
  2. البُعد البؤري يساوي ٥ سم، وهو المسافة من مركز سطح المرآة إلى مركز التكوُّر.
  3. البُعد البؤري يساوي ٢٫٥ سم، وهو المسافة من مركز سطح المرآة إلى البؤرة.
  4. البُعد البؤري يساوي ٥ سم، وهو المسافة من مركز سطح المرآة إلى البؤرة.

الحل

نصْف قطر تكوُّر المرآة يساوي ٥ سم، وهو ما يعني أن سطح المرآة يَبعُد مسافة مقدارها ٥ سم عن مركز التكوُّر. وهذا موضَّح في الشكل الآتي.

إذن المسافة من سطح المرآة إلى بؤرة المرآة تساوي نصْف المسافة من سطح المرآة إلى مركز التكوُّر، كما هو موضَّح في الشكل الآتي.

إذن الإجابة الصحيحة هي أن البُعد البؤري يساوي ٢٫٥ سم، وهو المسافة من مركز سطح المرآة إلى البؤرة.

هيَّا نلخِّص الآن ما تعلَّمناه في هذا الشارح.

النقاط الرئيسية

  • المرآة المحدَّبة لها مركز تكوُّر.
  • المرآة الكُروية تكون منحنية على شكل دائرة. ويقع مركز التكوُّر عند مركز الدائرة.
  • يقع مركز التكوُّر للمرآة المحدَّبة في جانب المرآة المقابل للجانب الذي يعكِس أشعة الضوء.
  • الأشعة الضوئية المنعكِسة عن المرآة المحدَّبة لا تتركَّز في نقطة.
  • الأشعة الضوئية المنعكِسة من مرآة محدَّبة تبدو كأنها تصدر من نقطة تقع على جانب المرآة المقابل للجانب الذي يعكس الأشعة الضوئية. هذه النقطة هي بؤرة المرآة.
  • المسافة من بؤرة مرآة محدَّبة إلى سطح المرآة تساوي نصْف المسافة من مركز التكوُّر إلى سطح المرآة.

انضم إلى نجوى كلاسيز

شارك في الحصص المباشرة على نجوى كلاسيز وحقق التميز الدراسي بإرشاد وتوجيه من مدرس خبير!

  • حصص تفاعلية
  • دردشة ورسائل
  • أسئلة امتحانات واقعية

تستخدم «نجوى» ملفات تعريف الارتباط لضمان حصولك على أفضل تجربة على موقعنا. اعرف المزيد عن سياسة الخصوصية