البصريات
مرآة مقعرة — صورة حقيقية
جسم أبعد من f لمرآة مقعرة: صورة حقيقية مقلوبة أمام المرآة.
مرآة مقعرة — صورة حقيقية — محاكاة البصريات تفاعلية. جسم أبعد من f لمرآة مقعرة: صورة حقيقية مقلوبة أمام المرآة. مختبر فيزياء افتراضي مجاني يعمل في المتصفح مع قياسات حية بوحدات النظام الدولي وشرح موجّه.
المرآة المقعرة
جسم أبعد من f لمرآة مقعرة: صورة حقيقية مقلوبة أمام المرآة.
تطيع المرايا المقعرة اصطلاحات الإشارة نفسها كالعدسات. مع الجسم أبعد من البعد البؤري، تتقارب الأشعة المنعكسة إلى صورة حقيقية مقلوبة أمام المرآة — تستخدم في مرايا الحلاقة على بعد معتدل وفي المقاريب العاكسة.
- 1/f = 1/d_o + 1/d_i
- صورة حقيقية مقلوبة
موجز التحقيق
خطط للسؤال قبل فتح المختبر
تعكس المقدمة الصفحة المُصيّرة مسبقًا: سؤال القيادة، والتوقعات المتنافسة، وأدوار المتغيرات، والقوانين الحاكمة، والتجهيز، والتحليل، وأسئلة التوسع تبقى مرئية وبهذا الترتيب.
السؤال القائد
المرآة المقعرة تجمع الضوء كعدسة مجمّعة. هل يبعُد الجسم عن مرآة مقعرة فتقترب صورته الحقيقية من بؤرتها، كما يحدث للعدسة؟
توقعات للموازنة
- لا — الجسم الأبعد يحرك الصورة أبعد عن المرآة.
- للمرايا والعدسات قواعد تصوير مختلفة تمامًا.
- نعم — تنطبق علاقة 1/f = 1/d_o + 1/d_i نفسها، فيعطي الجسم الأبعد صورة أقرب إلى البعد البؤري.
أدوار المتغيرات
ما تضبطه:
- بعد الجسم d_o (cm)
ما تقيسه:
- بعد الصورة d_i (cm)
- التكبير m
كيف يجري التحقيق
- افتح تجربة المرآة المقعرة واضغط إعادة. بعد تركيز المرآة مثبت عند 15 cm.
- فعّل قراءتي بعد الصورة والتكبير.
- اضبط بعد الجسم لكل تجربة وسجل بعد الصورة والتكبير.
المعادلة الحاكمة
معادلة المرآة — dᵢ = dₒ·f/(dₒ − f)
المرآة المقعرة (الجامعة) تخضع لقانون التصوير نفسه كالعدسة الجامعة: 1/f = 1/d_o + 1/d_i، مع m = −d_i/d_o. البعد البؤري للمرآة موجب، مطابقًا اصطلاح إشارة العدسة.
ما يطلب من الطلاب استخراجه في ورقة العمل القابلة للطباعة
- لمحاولة واحدة، احسب d_i من 1/f = 1/d_o + 1/d_i باستخدام f = 15 cm، ثم m = −d_i/d_o. قارن كليهما بالجدول.
- اشرح لماذا معادلة المرآة مطابقة رياضيًا في صيغتها لمعادلة العدسة الرقيقة — كلاهما يستخدم علاقة 1/f = 1/d_o + 1/d_i نفسها، رغم أن المرآة تعكس الضوء بدل انكساره.
أين يظهر هذا خارج المختبر
- مرآة الحلاقة أو المكياج مقعرة، تمسك أقرب من بعدها البؤري فتعطي صورة افتراضية مكبّرة (كتجربة المكبّر). هذه التجربة بدلًا من ذلك تبقي الجسم أبعد من f فتعطي صورة حقيقية مقلوبة. اشرح متى تريد كل تجهيز.
- لكل صورة في هذه التجربة تكبير سالب. بهندسة الانعكاس الفعلية لمرآة مقعرة، اشرح لماذا تكون الصورة الحقيقية المتكونة بمرآة مقعرة مقلوبة، كصورة العدسة المجمّعة الحقيقية.
- AP Physics 2 — Unit 13: Geometric Optics
- General High School Physics — Light & optics
- NGSS High School Physics — Wave properties
- أهلًا بك في المقعرة الحقيقية
- حدد الجسم
- اضغط تشغيل
- صورة مرآة حقيقية
- افتح لوحة الخصائص
- أحسنت!
افتح المحاكاة التفاعلية لبناء المشهد، واضغط تشغيل، واستكشف بقياسات حية وشرح موجّه.