تعد المرايا المقعرة من الأدوات الأساسية التي تلعب دورًا مهمًا في حياتنا اليومية. في ظل التطورات التكنولوجية التي شهدها العصر الحديث، أصبحت هذه المرايا سمة رئيسية في كثير من الاستخدامات اليومية والصناعية.
هناك مجموعة متنوعة من المرايا، وسنركز في هذا المقال على المرايا المقعرة، واستكشاف أهميتها واستخداماتها المتعددة بموقعنا المتميز.
تعريف المرايا بشكل عام:
- المرايا هي أدوات مصنوعة من الزجاج، وظيفتها الأساسية هي عكس الصور الساقطة عليها عن طريق عكس الضوء.
- لا تقتصر وظيفة المرايا على نقل الصور فقط، إذ أن هناك أنواعًا قادرة أيضًا على نقل الصوت بدقة.
- تتنوع المرايا إلى أنواع مختلفة، بما في ذلك المرايا المستوية والمقعرة والمحدبة والمرايا الساخنة.
- بالإضافة إلى المرايا الباردة، والنشطة، والصوتية، ومرايا الأشعة السينية.
تعريف المرآة المقعرة:
- المرآة المقعرة، المعروفة باللغة الإنجليزية باسم “Concave mirror”، هي مرآة ذات انحناء كروي داخلي.
- تصنع في شكلين مختلفين: كتعليق دائري تُعرف بمرآة القطع المكافئ، أو كجزء من كرة تُسمي مرآة كروية.
- عندما تسقط الأشعة على المرآة المقعرة، تعكسها على السطح المقوس وتجمعها في نقطة معينة تُعرف بالبؤرة.
- عند وضع مصدر ضوء في بؤرة المرآة المقعرة، تنعكس الأشعة ويظهر الإشعاع بشكل متوازي.
- تستخدم هذه المرايا عادةً لتكبير الأشياء.
تاريخ استخدام المرآة المقعرة:
- يعود الاستخدام الفعلي للمرآة المقعرة إلى القرن السابع عشر، حيث استخدمها طبيب فرنسي يدعى “بيير بوريل”.
- كان بوريل عضوًا في الأكاديمية العلمية بباريس، وحاجته لاستكشاف الأجزاء السفلية من الضروس دفعته لتطوير مرآة مقعرة لإنارة الأجزاء المراد فحصها.
- يجدر بالذكر أن العالم أرشميدس كان لديه اهتمام بالمرايا المقعرة قبل القرن السابع عشر، بالإضافة إلى الأبحاث التي أعدها العالم العربي الحسن بن الهيثم.
مواصفات المرآة المقعرة:
- تصنع المرايا المقعرة عن طريق انحناء الزجاج إلى الداخل بنسب محسوبة وفقًا للاحتياجات، ثم تعتبر مغطاة بطبقة عاكسة.
- تجمع هذه المرايا الأشعة عند البؤرة، مما يجعل الانعكاس مكبرًا وليس حقيقيًا.
- تفخر المرايا المقعرة بقدرتها الكبيرة على تضخيم الأشياء، ويمكن تصنيعها بأحجام متنوعة حتى تصل إلى 10 أمتار في بعض الأحيان.
أهمية استخدام المرايا المقعرة في الحياة اليومية:
- تعتبر المرآة المقعرة أداة أساسية لأطباء الأسنان، حيث تساعدهم في رؤية الأجزاء السفلية من الأسنان التي يصعب رؤيتها بالعين المجردة.
- يستخدم الأطباء عدسات مقعرة حديثة كعاكس أثناء فحصهم لتسهيل التشخيص.
- يفضل الرجال استخدام المرايا المقعرة للعناية بالوجه وحلاقة الذقن.
- تستعمل النساء المرايا المقعرة أثناء وضع المكياج للحصول على تفاصيل أدق.
- تستخدم أنواع معدنية من المرايا المقعرة لاستقبال موجات الرادار والتلفاز، حيث تجمع الإشارات وتعززها قبل نقلها إلى جهاز التلفزيون.
- تدخل المرايا المقعرة أيضًا في صناعة التلسكوبات الفلكية مثل تلسكوب تشيلي العظيم وتلسكوب مرصد كيك في هاواي.
استخدامات شائعة أخرى للمرايا المقعرة:
- تستخدم المرايا المقعرة لتجميع الضوء من المجريات البعيدة في المقارب الفلكية، حيث يصل قطر بعض المرايا إلى ستة أمتار.
- مع التطور العلمي، يتم استخدام مرايا سداسية مقعرة يمكن التحكم فيها بواسطة الحاسوب لتكوين مرآة كبيرة واحدة.
- تدخل أيضًا في صناعة مصابيح السيارات والعديد من أجهزة الإضاءة في المحلات وأماكن العمل.
- تستخدم في عمليات التجميل لصقل المظهر، إضافةً إلى استخدامها في إنتاج الطاقة الشمسية، مثل الأفران الشمسية التي تجمع الضوء لاستخدامه في التطبيقات اليومية.
- توجد نماذج من الأفران الشمسية الكبيرة التي تستخدم هذه التقنية في صهر الفولاذ كما هو الحال في الأفران الشمسية الصغيرة لطهي الطعام، وخاصة في المناطق الأفريقية.