عندما نضع شمعة في مركز تكور المرآة المقعرة تتكون لها صورة حقيقية ومقلوبة وهمية معتدلة وهمية مقلوبة حقيقية معتدلة
يبحث الطلاب عن إجابة سؤال «عندما نضع شمعة في مركز تكور المرآة المقعرة تتكون لها صورة..» ضمن أسئلة مادة العلوم المتعلقة بالمرايا الكروية وخصائص الصور المتكونة نتيجة انعكاس الضوء، إذ يعتمد تحديد نوع الصورة على موضع الجسم بالنسبة إلى المرآة المقعرة، سواء كان عند مركز التكور أو البؤرة أو بينهما.
عندما نضع شمعة في مركز تكور المرآة المقعرة.. ما نوع الصورة المتكونة؟
الإجابة الصحيحة: حقيقية مقلوبة.
وتتكون الصورة عند وضع الشمعة في مركز تكور المرآة المقعرة حقيقية ومقلوبة، كما تكون مساوية للجسم في الطول، وتتكون عند مركز التكور نفسه. ولذلك، فإن الاختيار الصحيح من بين البدائل الواردة في السؤال هو «حقيقية مقلوبة»، وليس وهمية معتدلة أو وهمية مقلوبة أو حقيقية معتدلة.
ما خصائص الصورة المتكونة في مركز التكور؟
تتميز الصورة المتكونة عندما يوضع الجسم عند مركز تكور المرآة المقعرة بأربع خصائص أساسية تساعد الطلاب على تحديد الإجابة الصحيحة في أسئلة الاختيار من متعدد.
أولا، تكون الصورة حقيقية، أي يمكن استقبالها على حائل؛ لأنها تنتج من التقاطع الفعلي للأشعة الضوئية المنعكسة عن سطح المرآة.
ثانيا، تكون الصورة مقلوبة بالنسبة إلى الجسم الأصلي، بحيث يظهر الجزء العلوي من الجسم في الجزء السفلي من الصورة، والعكس.
ثالثا، يكون طول الصورة مساويا لطول الجسم، فلا تظهر مكبرة أو مصغرة عند وضع الجسم في مركز التكور.
رابعا، تتكون الصورة عند مركز التكور نفسه، وهو الموضع الذي يبعد عن قطب المرآة مسافة تساوي نصف قطر تكورها.
وتساعد معرفة هذه الخصائص على التمييز بين الصور التي تنتجها المرآة المقعرة عند اختلاف موضع الجسم أمامها.
ما المقصود بمركز تكور المرآة المقعرة؟
مركز التكور هو مركز الكرة التي تعد المرآة المقعرة جزءا من سطحها، ويرمز إليه في الرسوم العلمية بالرمز C. أما البؤرة، التي يرمز إليها بالرمز F، فهي النقطة التي تتجمع عندها الأشعة المنعكسة الساقطة موازية للمحور الرئيسي للمرآة، في حالة المرآة المقعرة المثالية.
وتقع البؤرة في منتصف المسافة بين قطب المرآة ومركز تكورها، ولذلك فإن المسافة بين مركز التكور وقطب المرآة تساوي ضعف البعد البؤري.
وعندما يوضع الجسم عند مركز التكور، تنعكس الأشعة الصادرة عنه وفق قوانين الانعكاس، وتتقاطع الأشعة المنعكسة لتكون صورة حقيقية مقلوبة ومساوية للجسم في الطول.
كيف تختلف الصورة باختلاف موضع الجسم؟
تختلف خصائص الصورة المتكونة في المرآة المقعرة تبعا لموضع الجسم أمامها، وهو ما يجعل تحديد موقع الجسم خطوة أساسية للإجابة عن أسئلة هذا الدرس.
فعندما يكون الجسم خارج مركز التكور، تتكون له صورة حقيقية مقلوبة ومصغرة بين البؤرة ومركز التكور. أما إذا وضع الجسم عند مركز التكور، فتتكون صورة حقيقية مقلوبة ومساوية له في الطول عند مركز التكور نفسه.
وعندما يوضع الجسم بين مركز التكور والبؤرة، تتكون صورة حقيقية مقلوبة ومكبرة خلف مركز التكور. أما إذا وضع الجسم عند البؤرة، فإن الأشعة المنعكسة تخرج متوازية، ولا تتكون صورة محددة على مسافة محدودة. وعندما يوضع الجسم بين البؤرة وقطب المرآة، تتكون صورة وهمية معتدلة ومكبرة خلف المرآة.
وتوضح هذه الحالات أن المرآة المقعرة يمكن أن تكون صورا حقيقية أو وهمية، بحسب موضع الجسم بالنسبة إلى البؤرة ومركز التكور.
يمكن للطالب تذكر قاعدة مهمة عند حل أسئلة المرايا المقعرة، وهي أن وضع الجسم عند مركز التكور يؤدي إلى تكوين صورة حقيقية مقلوبة ومساوية للجسم في الطول.
ويجب الانتباه إلى أن كلمة «حقيقية» تصف إمكانية استقبال الصورة على حائل، بينما تشير كلمة «مقلوبة» إلى اتجاه الصورة بالنسبة إلى الجسم. أما تساوي الطول فيعني أن أبعاد الصورة تساوي أبعاد الجسم الأصلي.
وبناء على ذلك، فإن الإجابة الصحيحة عن سؤال «عندما نضع شمعة في مركز تكور المرآة المقعرة تتكون لها صورة» هي حقيقية مقلوبة، وتكون الصورة مساوية للشمعة في الطول وتقع عند مركز التكور نفسه.
