المِرآة Mirror سطح صقيل يعكس معظم الضوء الذي يسقط عليه. وتمتص المرآة جزءًا بسيطًا فقط من الضوء. وبالإضافة إلى كون السطح غير ماص للضوء، يجب حتىقد يكون السطح صقيلاً إلى حوالي 0,0001سم، لكي يعكس الصور بوضوح. وبعض السطوح الخشنة تعكس الضوء غير أنها تشتـته في مختلف الاتجاهات، ولذلك لا تتشكل أية صورة.

تُصنع معظم المرايا بوضع طبقة رقيقة للغاية من الفضة أوالألومنيوم على لوح زجاجي فائق النوعية. ويسند اللوح الزجاجي الطبقة الفلزية ويحمي سطحها الصقيل. وتكون الطبقة الفلزية لكثير من مرايا الأجهزة الفهمية أمام الزجاج. ويمكن حتى يعمل اللوح الفلزي الصقيل ـ بدون زجاج ـ عمل المرآة.

وتختلف الصور التي تعكسها المرآة باختلاف شكل المرآة. وهناك ثلاثة أنواع رئيسية من المرايا. 1- المرايا المستوية 2- المرايا المحدَّبة 3- المرايا المقعَّرة.

الزجاج نفسه لا يعكس كثيراً. وحسب قوانين الانعكاس التي وضعها أوغسطين فرنل (1788-1827)، يُعطى عامل انعكاس جميع سطح من الزجاج، في حالة الورود الناظمي للضوء، بالعلاقة الآتية:

حيث: n قرينة انكسار الزجاج. وبما حتى قرينة انكسار الزجاج العادي تساوي 1.5 تقريباً، فإن أربعة في المئة من الضوء الوارد ينعكس على السطح الأول للوح الزجاجي الذي يستقبل الضوء، و4 في المئة على السطح الثاني. أما في حالة الورود المائل، فإن هذه النسبة تزداد ازدياداً صغيراً مع ازدياد ميل الأشعة، ثم تصل إلى 25 في المئة عند زاوية الورود (بين الشعاع الوارد والناظم على سطح المرآة) 70 درجة، ويكون الانعكاس كلياً تقريباً في حالة الورود المماسي (زاوية الورود قريبة من 90 درجة). لكن هذه الكمية من الضوء المنعكس غير كافية لإعطاء الأثر المطلوب من المرايا؛ ومن جهة أخرى، فإن الصورة تكون مضاعفةً بسبب الانعكاس على السطحين الأمامي والخلفي. من المناسب إذاً زيادة عامل انعكاس أحد السطحين بطليه بطبقة معدنية عاكسة، وعادةً ما يُطلى السطح الخلفي. إضافةً إلى ذلك، تتم حماية الطبقة المعدنية من الظروف المحيطة الخارجية بطبقة حماية إضافية.

تاريخ

كانت المرآة في العصور القديمة - أيام [[الإغريق والرومان - قرصاً معدنياً؛ أحد وجهيه مصقول صقلاً جيداً، وكانت أحياناً توجد بعض الرسوم على الوجه الخلفي. استمر ذلك حتى العصور الوسطى؛ حين بدأ استخدام المرايا الزجاجية، وكانت تُصنع بكميات كبيرة في البندقية ابتداءً من القرن السادس عشر، وكان الوجه الخلفي للزجاج يُغطى بطبقة رقيقة من القصدير ممزوجاً مع الزئبق، وبعد عام 1840 استبدلت بهذه الطبقة طبقة من الفضة. وقد تطورت صناعة المرايا الزجاجية إلى استخدام مرايا ثابتة كبيرة جزءاً من أثاث المنازل. كما استخدمت مرايا مفضضة صغيرة بكثرة في الشرق لتزيين الملابس وللديكور. وقد أعاد استخدام المرايا المعدنية اليدوية في الحرب العالمية الأولى إحياء خلق هذا النوع من المرايا. بعد ذلك استخدم الألمنيوم مادةً عاكسة؛ لأنه عاكس جيد مثل الفضة تقريباً، ولكنه أكثر مقاومةً للأكسدة.

المرايا المستوية

للمرايا المستوية أسطح مستوية. وتُعد معظم المرايا مرايا مستوية. ويُسمى الخط المتعامد على المرآة المستوية في أي نقطة انعكاسًا عموديًا ويرتطم الضوء بالمرآة بزاوية ما إلى الخط العمودي، تسمى زاوية السقوط. وينعكس الضوء بزاوية مساوية على الجانب الآخر من الخط العمودي. وتسمى هذه زاوية الانعكاس. وهاتان الزاويتان متساويتان دائمًا.

والصورة التي تتكون على المرآة المستوية، التي تبدوكأنها خلف المرآة، هي صورة تقديرية. كما أنها قائمة ـ أي حتى طرفها السليم لأعلى ـ لكنها معكوسة من اليسار لليمين. وتكون الصورة في نفس حجم الجسم الذي تعكسه، وتبدومتعادلة البُعد من المرآة.

المرايا المحدَّبة

وهي تشبه الجزء المقوَّس من السطح الخارجي للجسم الكروي. وفي حالة إنارة المرآة المحدبة بأشعة متوازية من الضوء، فإن الضوء المنعكس يظهر وكأنه يأتي من نقطة خلف المرآة تسمى البؤرة. وتقع البؤرة في منتصف المسافة بين المرآة ومركز تقوس المرآة. وهومركز الجسم الكروي الذي تشكل المرآة جزءاً منه.

تكون المرآة المحدبَّة صوراً تقديرية قائمة ومصغرة، أي أصغر من الأجسام التي تعكسها. وتوجد في كثير من السيارات مرايا رؤية خلفية محدَّبة تزوَّد بمجال رؤية أوسع مما تزوَّد به المرايا المستوية، إلا حتى الأجسام المنعكسة تبدوأصغر مما هي عليه، وذلك لأنها مصغرة.

المرايا المقعَّرة

وهي تشبه الجزء المقوس المجوف من السطح الداخلي للشكل الكروي. ويوجد جميع من البؤرة ومركز البؤرة أمام المرآة. كما حتى البؤرة بؤرة حقيقية، وذلك لأن أشعة الضوء المتوازية المرتطمة بالمرآة تتلاقى في هذه النقطة عند انعكاسها. وتستخدم أفران الطاقة الشمسية المرايا المقعرة لهجريز أشعة الشمس.

تكون الصورة التي تظهر على المرآة المقعرة صورة تقديرية، أوصورة حقيقية. وتتكون الصورة الحقيقية ـ بخلاف الصورة التقديرية ـ أمام المرآة، وتنتج بوساطة التقاطع العملي لأشعة الضوء المنعكسة. وتتحد خواص الصورة المكونة بوساطة المرآة المقعّرة عن طريق مسقط الجسم الخاضع للانعكاس. وبالنسبة للجسم الموجود بين المرآة وبؤرتها، فإن الصورة تكون تقديرية وقائمة ومكبرة. ومن ناحية أخرى فإن الأجسام الموجودة خلْف البؤرة تنتج صورًا حقيقية. وقد تكون تلك الصور قائمة أومقلوبة، ومكبرة أومصغرة، بحسب مسقط الجسم بالضبط.

وتضم المرايا المقعرة مرايا الحلاقة ومرايا الزينة. وعادة ما يُنتج نوعا المرايا المحدبة والمرايا المقعرة صورة مشوهة إلى حد ما.

تقنيات طلاء المرايا

ـ التقنية القديمة: الطلي بالقصدير، بوضع الزجاج المصقول حديثاً على ورقة من القصدير بينها وبين الزجاج طبقة من الزئبق. يطرد الفائض من الزئبق، فيلتصق الملغم amalgame المتشكل بالزجاج التصاقاً جيداً، ثم توضع طبقة حماية من الورنيش.

ـ التقنية الحديثة: التفضيض، إذا عملية الطلي بالقصدير طويلة لها أضرار بالصحة. لذلك استبدلت شيئاً فشيئاً - ابتداءً من عام 1835 - بالتفضيض، بعدما لاحظ الكيميائي الألماني فون ليبيگ von Liebig إرجاع ملح الفضة، المحلول في وسط أساس basique يؤدي إلى توضع طبقة من الفضة المعدنية الملتصقة. استخدمت مرجعات مختلفة:aldéhyde formique وحمض الطرطر وملح Seignette (طرطرات الصوديوم والبوتاسيوم)، وحالياً، يُستخدم السكر المعكوس (الجلوكوز) C6H12O6. يُحضر محلول الفضة في لحظة استخدامه من محلولين: الأول يحتوي - في اللتر الواحد - 500 غرام من نترات الفضة AgNO3 و800سم3 من ماءات الأمونيوم (d = 0.91) NH4OH، والآخر يحتوي الكمية نفسها من ماءات الأمونيوم و125 غراماً من الصود الكاوي NaOH. يُصب هذان المحلولان المركّزان، في 100لتر من الماء المقطر. أما المحلول المرجِع فيحتوي على 50 غراماً من السكر في لتر من الماء؛ يسبب الغليان معخمسة غرامات من حمض الكبريت و15سم3 من الكحول عكس interversion السكر. في أثناء المزج بنسبة 20سم3 من المحلول المرجع لكل لتر من المحلول المفضض؛ تترسب الفضة على الزجاج المُنظف بعناية والمعالج بكلور Stannem والمغسول بالماء المقطر. يتم التفضيض على سطح مستوٍ في حوض أوبالرذرذة pulvérisation للمحلولين في الوقت نفسه. لحماية هذه الطبقة، يُستخدم ورنيش مذاب في الكحول، يغطى بعد ذلك بطلاء مغرة ocre صفراء أوأكسيد الرصاص الأحمر. طالما استخدام المرآة في الأماكن شديدة الرطوبة (مثل الحمامات)؛ يتم أولاً توضيع طبقة من النحاس كهرليتياً على طبقة من الفضة.

لا يستخدم التفضيض إلا على الزجاج ذي النوعية الجيدة (زجاج «نوعية تفضيض»)، غير حتى التطور الذي وقع في تصنيع زجاج النوافذ المستوي استواءً جيداً، أمكن من تفضيض هذه المادة الاقتصادية؛ ومع ذلك فإن المرايا التي نحصل عليها من هذه المواد تكون عادة ذات أبعاد صغيرة، أوتستعمل في الأثاث المنزلي العادي. أما بالنسبة إلى مرايا التلسكوبات وكشافات الضوء projecteurs فتوضع الطبقة المعدنية على الوجه الأمامي بكيفية التبخير المهبطي للألمنيوم في حجرة مخلاّة من الهواء.

أنظر أيضاً

• Anamorphosis
• Aranmula kannadi
• Bronze mirror
• Cold mirror and Hot mirror
• Curved mirror
• Deformable mirror
• Dielectric mirror
• Digital micromirror device
• Home decor
• Honeycomb mirror
• Mirror armour (an oriental partial plate armour from polished metal mirrors)
• Mirror Mirror: a history of the human love affair with reflection (book)
• Mirror writing
• Perfect mirror
• Periscope
• Rear-view mirror
• Reflectivity
• Silvering
• TLV mirror — An ancient type of Chinese mirror from the Han Dynasty.
• Two-way mirror (Also known as one-way mirror)
• Venus effect

المصادر

الموسوعة المعهدية الكاملة

فهرس

• Mirror, Mirror: A History of the Human Love Affair with Reflection, Mark Pendergrast. Basic Books (2003). ISBN 0-465-05471-4 .
• On reflection, Jonathan Miller, National Gallery Publications Limited (1998). ISBN 0-300-07713-0 .
• The Mirror: A History, Sabine Melchior-Bonnet, Routledge, 2001, ISBN 0415924480

وصلات خارجية

مشاع الفهم فيه ميديا متعلقة بموضوع Mirrors.

• The Mirror: A History by Sabine Melchior-Bonnet at Google Books
• The Narcissus Syndrome Revisited by Yves Doré
• How Mirrors Are Made (video), Glass Association of North America (GANA)
• Knol/Google Mirror page
• How Antique Mirrors can be reproduced