نسخة الفيديو النصية
يوضح مخطط الأشعة الآتي مسارين مختلفين اتخذتهما أشعة متوازية بعد الانعكاس عن مرآة محدبة. أي من هذين المسارين صواب؟ أ: المسار واحد؛ لأن المرآة المحدبة لا تركز الضوء الساقط عند نقطة. ب: المسار اثنان؛ لأن المرآة المحدبة تركز الضوء الساقط عند نقطة.
في هذا السؤال، لدينا مرآة محدبة وأشعة من الضوء الساقط عليها موازية للمحور الأصلي للمرآة. في البداية، يتحرك هذان الشعاعان على طول المسار نفسه. ومن ثم علمنا أنهما متوازيان. ينعكس أحد هذين الشعاعين عن المرآة على طول المسار واحد، وينعكس الآخر على طول المسار اثنين. لكن مسارًا واحدًا فقط من هذين المسارين يوضح بشكل صحيح كيف ينعكس شعاع الضوء عن مرآة محدبة. علينا تحديده.
للإجابة عن هذا السؤال، دعونا نتذكر حقيقة مهمة عن المرايا المحدبة. لعلنا نتذكر أن أي شعاع ضوء يتحرك موازيًا للمحور الأصلي لمرآة محدبة سينعكس عن المرآة بطريقة محددة للغاية. يمكننا تتبع الشعاع المنعكس إلى الخلف لنجد أنه يأتي من هذه النقطة هنا على المحور الأصلي. تعرف هذه النقطة بالبؤرة. وأي شعاع ساقط آخر يوازي المحور الأصلي سينعكس أيضًا بحيث يبدو كما لو أن الشعاع المنعكس قادم من البؤرة.
من المهم أن نتذكر أن الأشعة المنعكسة تبدو فقط وكأنها قادمة من البؤرة. وفي الواقع، فهي تنعكس جميعها في اتجاهات مختلفة من سطح المرآة، ومن ثم فهي لا تتركز عند نقطة واحدة بعد الانعكاس.
بمعلومية ذلك، يمكننا أن نلاحظ أن شعاع الضوء الساقط لا يمكن أن ينعكس على طول المسار اثنين؛ لأننا إذا تتبعنا هذا المسار إلى الخلف، فسنجد أنه لن يمر عبر المحور الأصلي على الجانب الآخر من المرآة. لكن إذا فعلنا ذلك في حالة المسار واحد، فسنجد أن هذا هو بالضبط ما نبحث عنه.
إذن، الإجابة النهائية هي الخيار أ. ينعكس شعاع الضوء على طول المسار واحد.