آینه ها چگونه کار می کنند؟

حتماً تا به حال به دفعات با انواع آینه ها سروکار داشته اید، ولی آیا می دانید آینه ها چگونه کار می کنند؟ چرا می توانیم عکس خود را در آینه مشاهده کنیم؟

اتم های موجود در آینه نور را جذب نموده و سپس آن را منعکس می کنند. یک تکه شیشه عادی تنها می تواند 8 درصد از نور رسیده به خود را منعکس نماید در صورتی که یک آینه خوب می تواند تا 95 درصد نوری که به آن می رسد را منعکس نماید.

به شکل زیر دقت نمایید:

توپ نشان داده شده در نقطه 1، نماد یک جسم می باشد که می تواند نور را در تمامی جهات اطراف خود منعکس نماید. مقداری از نور منعکس شده توسط این توپ به سمت آینه می رود.

نقطه 2 مسیر حرکت نور از توپ تا آینه را نشان می دهد. نور همیشه در مسیر مستقیم حرکت می نماید.

نقطه 3، لایه منعکس کننده آینه را نشان می دهد که از اتم های نقره تشکیل می شود. در این شکل اتم ها با بزرگ نمایی بالا نشان داده شده اند.

نور رسیده شده از توپ به آینه با برخورد به لایه نقره، منعکس می گردد و از مسیری که در شکل با عدد 4 مشخص شده به چشم انسان می رسد و لذا چشم قادر خواهد بود بازتاب تصویر توپ در آینه را مشاهده نماید. البته چشم توپ را در نقطه 5 مشاهده می کند زیرا تصویر توپ پشت آینه و با فاصله ای برابر فاصله توپ با آینه به نظر خواهد رسید.

در شکل فوق نقطه 6 لایه شیشه ای روی آینه و نقطه 7 نیز لایه رنگ پشت آینه را نشان می دهد.

اصولاً اکثر چیزها مانند ماه، توپ اشاره شده در بالا، و حتی کلمات این نوشتار به دلیل این که نور رسیده به خود را بازتاب می دهند برای ما قابل دیدن می باشند. با قرار دادن یک جسم جلوی آینه، مقداری از نور منعکس شده توسط این جسم به آینه می رسد. این نور دارای بسته های انرژی به نام فوتون می باشد. این فوتون ها با رسیدن به لایه نقره ای آینه، توسط اتم های نقره جذب می شوند و در نتیجه این اتم ها برانگیخته می شوند و سعی خواهند نمود به حالت پایدار اولیه بازگردند. برای این منظور فوتون هایی از خود ساطع می کنند و این فوتون ها از آینه به سمت بیرون پرتاپ می شوند و باعث می شود شما بتوانید تصویر اجسام در آینه را مشاهده نمایید. آینه ها می توانند شکل های مختلفی داشته باشند. آینه های محدب اجسام را کوچک تر نشان می دهند و میدان دید را افزایش می دهند و لذا در خودروها و آینه های جاده ای به کار می روند.

آینه های مقعر اجسام را بزرگ تر نشان می دهند و لذا در مواردی مانند اصلاح صورت به کار می روند تا فرد در جریان جزئیات کار خود قرار گیرد.

آینه های خمیده تصویر اجسام مقابل خود را به روش های عجیب و گاهاً خنده داری تغییر می دهند و لذا از آن ها برای سرگرمی نیز استفاده می شود مانند آینه عظیم زیر که در شیکاگو قرار دارد:

حال این سؤال پیش می آید که چرا در ساخت آینه ها از نقره استفاده می شود؟ نقره می تواند نور را به خوبی انعکاس دهد، همچنین نقره می تواند تمامی رنگ ها را به صورت مستقیم منعکس نماید.

در شکل زیر اتم های نقره را با بزرگ نمایی 800 برابر مشاهده می کنید:

مشاهده می شود که سطح اتم ها نیز صاف می باشد و لذا هر اتم مانند یک آینه بسیار کوچک عمل می کند. چون نقره در مجاورت هوا کدر می شود روی آن را در آینه ها با لایه ای از شیشه می پوشانند تا از آن محافظت نماید.

اولین آینه ها توسط چینی ها استفاده می شود. آن ها عکس خود را در کوزه های پر از آب مشاهده می نمودند.

آینه ها بخش بسیار مهمی از تلسکوپ های فضایی می باشند. تلسکوپ فضایی QWL که قرار است تا سال 2018 ساخته شود، آینه ای به قطر 100 متر خواهد داشت.

مرکز یادگیری سایت تبیان، تهیه: پوریا میرعشقی

تنظیم: نسرین صادقی