أجهزة تستخدم لتعكس الضوء

أجهزة انعكاس الضوء

تتواجد العديد من العناصر في حياتنا اليومية التي تمتلك القدرة على عكس الضوء، ومن أبرزها ما يلي:

المجهر الضوئي

المجهر الضوئي هو جهاز يعتمد على العدسات لتكبير الصور الصغيرة التي لا تستطيع العين المجردة رؤيتها. ومن بين أنواعه الشهيرة نجد المجهر المركب، الذي يشتمل على عدستين محدبتين على الأقل؛ واحدة أو أكثر من العدسات الموضوعية وعدسة عينية واحدة أو أكثر. يتم حساب التكبير الكلي للمجهر من خلال مضاعفة تكبير جميع العدسات المستخدمة معًا، ويمكن لبعض المجاهر الضوئية تكبير الصور لأكثر من 1000 مرة.

التلسكوب

التلسكوب هو جهاز يستخدم عدسات محدبة لإنشاء صور مكبرة، ويعد وسيلة ممتازة لمشاهدة النجوم البعيدة والأجرام السماوية التي تبدو صغيرة نظرًا لبعدها. وينقسم التلسكوب بشكل أساسي إلى نوعين: النوع الأول يتكون من مزيج من مرآتين وعدسة؛ حيث ترتد أشعة الضوء عند ملامستها لسطح المرآة المقعرة وتسقط على سطح المرآة المستوية، مما يؤدي إلى عكس الضوء الساقط مرة أخرى نحو العدسة.

آلة تصوير

الكاميرا هي أداة بصرية تهدف إلى تكوين وتسجيل صورة لجسم معين. حيث تُسجل الصورة على فيلم أو تُكتشف بواسطة مستشعر إلكتروني لتحفظ الصورة رقمياً. وتعتمد جميع الكاميرات في تصوير الصور على نفس المبدأ الأساسي.

الألياف الضوئية

تستخدم الألياف الضوئية في مجالات الطب والاتصالات، وتعتمد على مبدأ الانعكاس الداخلي الكلي. حيث يتم توجيه أشعة الضوء عبر جدران الألياف، مما يؤدي إلى الارتداد المستمر للأشعة الساقطة. تُستخدم الألياف الضوئية في كابلات الإنترنت لنقل البيانات بسرعات عالية، وفي المناظير لرؤية ما بداخل جسم المريض، بالإضافة إلى تطبيقاتها في إضاءة السيارات وبعض التصاميم داخل المنازل.

مرايا الرؤية الجانبية

تستخدم مرايا الرؤية الجانبية في السيارات وتكون غالبًا مصنوعة من مرآة محدبة. وعندما تصطدم أشعة الضوء بسطح هذه المرآة، فإنها ترتد للخلف، مما يساعد السائق على رؤية الأشياء المتواجدة على جانبي السيارة وخلفها. بينما تستخدم مرايا الحلاقة أو المرايا المستخدمة من قبل أطباء الأسنان والتي تصنع غالبًا من مرآة مقعرة، حيث ترتد أشعة الضوء لتمكن من رؤية الأشياء بصورة مكبرة.

تعريف انعكاس الضوء

يحدث انعكاس الضوء عندما يقترب شعاع من الضوء (الشعاع الساقط) من سطح أملس وينعكس الشعاع إلى الوراء. يعمل الشعاع الساقط على دفع الضوء للانعكاس عن السطح، بينما يُعرف الشعاع الذي يعود كنجم على الوجه الأخر بالشعاع المنعكس. وعند وقوع الشعاع بشكل عمودي على السطح العاكس، يُسمى الشعاع الطبيعي. وينقسم انعكاس الضوء إلى ثلاثة أنواع:

• الانعكاس المنتظم
• الانعكاس المنتشر
• الانعكاس المتعدد الاتجاهات

كيف يحدث انعكاس الضوء؟

يحدث انعكاس الضوء عندما تصطدم الموجات بسطح غير قادر على امتصاص الطاقة، مما يؤدي إلى ارتداد الموجات بعيدًا عن هذا السطح. على سبيل المثال، عند سقوط الضوء على سطح بركة ناعمة، يتسبب ذلك في انعكاس الضوء لإنتاج صورة واضحة للمشهد المحيط بشكل منتظم. ولكن عند إلقاء جسم في البركة، يتسبب ذلك في اضطراب المياه وتشكيل الموجات، ما يؤدي إلى تشويش الانعكاس.

يُعتبر انعكاس الضوء المرئي عنصرًا أساسيًا في عمل جميع المجاهر الحديثة، حيث يُستخدم لتمرير الضوء من خلال مرايا مستقيمة داخل المجهر، مما يتيح توجيه مسار الضوء عبر العدسات التي تُشكل الصور الافتراضية المرئية في العين. ويتم استخدام مُقسمات الأشعة لتسمح بانعكاس بعض الضوء أثناء تمرير الضوء الآخر إلى أجزاء مختلفة من النظام البصري. وتُعتبر المكونات البصرية الأخرى في المجهر، مثل المناشير الخاصة والمرشحات وطلاء العدسات، عوامل مهمة في عمليات تكوين الصورة وتعتمد بشكل كبير على ظاهرة انعكاس الضوء.