آینه‌های کاو و کوژ

به پشتِ یک قاشقِ استیلِ تمیز نگاه کنید: صورتتان کوچک و گرد دیده می‌شود و پشتِ سرتان هم پیداست. حالا قاشق را برگردانید و از روی گودی‌اش نگاه کنید: صورتتان وارونه شده! اگر خیلی نزدیک شوید، دوباره راست و بزرگ می‌شود. یک قاشق چطور این‌همه کار می‌کند؟

دو نوع آینه‌ی کروی

قاشق دو آینه‌ی خمیده دارد. آینه‌ای که سطحش بخشی از سطحِ یک کره است، آینه‌ی کروی نام دارد و دو نوع است:

• اگر بخشِ گودِ آن آینه باشد (مثلِ داخلِ قاشق)، آینه‌ی کاو یا مقعر است.
• اگر بخشِ برآمده‌ی آن آینه باشد (مثلِ پشتِ قاشق)، آینه‌ی کوژ یا محدب است.

قانونِ بازتاب برای آینه‌های کروی هم برقرار است؛ فقط چون سطح خمیده است، خطِ عمود در هر نقطه سمتِ دیگری را نشان می‌دهد.

آینه‌ی کاو و کانون

اگر پرتوهای موازی، مثلاً نورِ خورشید، به آینه‌ی کاو بتابند، بعد از بازتاب همگرا می‌شوند و در یک نقطه به هم می‌رسند. این نقطه کانونِ آینه است و فاصله‌اش تا آینه را فاصله‌ی کانونی می‌گوییم. با گرفتنِ یک کاغذ در کانون، لکه‌ی روشن و داغی می‌بینید. در بعضی نیروگاه‌های خورشیدی، آینه‌های کاوِ بزرگ نورِ خورشید را روی لوله‌ای پر از روغن جمع می‌کنند تا آن را داغ کنند.

آینه‌ی کاو بسته به جای جسم، دو نوع تصویر می‌سازد:

• اگر جسم بینِ آینه و کانون باشد، تصویری مجازی، راست و بزرگ‌تر دیده می‌شود. آینه‌ی دندان‌پزشکی و آینه‌ی آرایشی همین‌طور کار می‌کنند.
• اگر جسم دورتر از کانون باشد، پرتوها جلوی آینه واقعاً به هم می‌رسند و تصویری حقیقی و وارونه می‌سازند که می‌شود آن را روی پرده انداخت.

تصویرِ حقیقی تصویری است که از به هم رسیدنِ خودِ پرتوهای نور ساخته می‌شود، نه امتدادشان؛ برای همین روی کاغذ دیده می‌شود.

آینه‌ی کوژ: میدانِ دیدِ بزرگ

آینه‌ی کوژ پرتوهای موازی را واگرا می‌کند. تصویرش همیشه مجازی، راست و کوچک‌تر از جسم است، اما به جای آن، بخشِ بسیار بزرگ‌تری از اطراف را نشان می‌دهد. برای همین آینه‌ی بغلِ ماشین، آینه‌ی سرِ پیچ‌های تند و آینه‌ی گوشه‌ی فروشگاه‌ها کوژ است.

هشدار

آینه‌ی کاو را رو به خورشید نگیرید و به کانونش نگاه نکنید؛ نورِ جمع‌شده می‌تواند کاغذ را بسوزاند و به چشم آسیب بزند.

در خانه امتحان کنید

1. یک قاشقِ بزرگ و براق بردارید.
2. از دو طرفش به صورتتان نگاه کنید، اول دور و بعد خیلی نزدیک.
3. بنویسید در هر حالت تصویر راست است یا وارونه، و بزرگ‌تر است یا کوچک‌تر.

واژه‌های این درس

• آینه‌ی کاو (مقعر) - آینه‌ی کروی که سطحِ گودش بازتاب می‌دهد.
• آینه‌ی کوژ (محدب) - آینه‌ی کروی که سطحِ برآمده‌اش بازتاب می‌دهد.
• کانون - نقطه‌ای که پرتوهای موازی پس از بازتاب از آینه‌ی کاو در آن به هم می‌رسند.
• فاصله‌ی کانونی - فاصله‌ی کانون تا آینه.
• تصویرِ حقیقی - تصویری که از به هم رسیدنِ خودِ پرتوها ساخته می‌شود و روی پرده می‌افتد.

ایده‌ی اصلی

آینه‌ی کاو نور را در کانون جمع می‌کند و بسته به فاصله‌ی جسم، تصویری بزرگ و مجازی یا حقیقی و وارونه می‌سازد. آینه‌ی کوژ نور را پخش می‌کند و تصویری کوچک با میدانِ دیدِ بزرگ می‌دهد.