البصريات
مرآة مستوية
تكوّن المرآة المستوية صورة معتدلة بحجم الجسم وخلفها بقدر ما يكون الجسم أمامها.
مرآة مستوية — محاكاة البصريات تفاعلية. تكوّن المرآة المستوية صورة معتدلة بحجم الجسم وخلفها بقدر ما يكون الجسم أمامها. مختبر فيزياء افتراضي مجاني يعمل في المتصفح مع قياسات حية بوحدات النظام الدولي وشرح موجّه.
المرآة المستوية
تكوّن المرآة المستوية صورة افتراضية معتدلة بحجم الجسم وخلفها بقدر ما يكون الجسم أمامها.
يتبع الانعكاس عن سطح مستوٍ قانون الورود. بعد الصورة يساوي بعد الجسم خلف المرآة، فيكون التكبير واحدًا. الصورة افتراضية لأن الأشعة المنعكسة لا تتقارب هناك فعلًا — الدماغ يستقرئ راجعًا على الامتدادات المتقطعة.
- m = +1
- مسافة الصورة = مسافة الجسم
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 المسطحة العادية (المستوية) هي الحالة اليومية لتصوير المرايا. وأنت تبعّد جسمًا عن مرآة مستوية، فهل يتغير حجم صورته الافتراضية؟
توقعات للموازنة
- تصغر الصورة مع ابتعاد الجسم.
- لا — صورة المرآة المستوية بحجم الجسم دائمًا (تكبير 1 بالضبط)، مهما كانت المسافة.
- تكبر الصورة مع ابتعاد الجسم.
أدوار المتغيرات
ما تضبطه:
- بعد الجسم d_o (cm)
ما تقيسه:
- بعد الصورة d_i (cm)
كيف يجري التحقيق
- افتح تجربة المرآة المستوية واضغط إعادة.
- فعّل قراءة بعد الصورة.
- اضبط بعد الجسم لكل تجربة وسجل بعد الصورة.
المعادلة الحاكمة
المرآة المستوية كحالة f → ∞ — dᵢ = dₒ·f/(dₒ − f)
المرآة المستوية هي الحالة الخاصة من معادلة المرآة ببعد بؤري لا نهائي: 1/∞ = 1/d_o + 1/d_i يفرض d_i = −d_o تمامًا، بتكبير دائم 1 — صورة افتراضية معتدلة غير مكبرة.
ما يطلب من الطلاب استخراجه في ورقة العمل القابلة للطباعة
- لمحاولة واحدة، أكد أن d_i = −d_o تمامًا (المرآة المستوية هي حد f → ∞ لمعادلة المرآة). قارن بالجدول.
- اشرح لماذا تجلس صورة المرآة المستوية خلف المرآة بقدر ما يجلس الجسم أمامها بالضبط، ولماذا التكبير 1 بالضبط دائمًا.
أين يظهر هذا خارج المختبر
- يمكن اعتبار المرآة المستوية مرآة منحنية ببعد بؤري لا نهائي (مستوية تمامًا = انحناء صفري). اشرح، باستخدام 1/f = 1/d_o + 1/d_i مع f → ∞، لماذا يفرض هذا d_i = −d_o تمامًا.
- وأنت تمشي نحو مرآة مستوية، تمشي صورتك نحوك بالمعدل نفسه — بعد الصورة يطابق دائمًا بعدك أنت عن سطح المرآة بالضبط. لماذا يجعل هذا المرايا المستوية أبسط بشكل فريد مقارنة بالمرايا المنحنية والعدسات؟
- AP Physics 2 — Unit 13: Geometric Optics
- General High School Physics — Light & optics
- NGSS High School Physics — Wave properties
- Middle School Physical Science — Waves meeting materials
- أهلًا بك في المرآة المستوية
- حدد الجسم
- اضغط تشغيل
- صورة خلف المرآة
- افتح لوحة الخصائص
- أحسنت!
افتح المحاكاة التفاعلية لبناء المشهد، واضغط تشغيل، واستكشف بقياسات حية وشرح موجّه.