تستطيع المرايا استنساخ صورة كل ما أمامها. وهي تستخدم مزيجاً من الزجاج والمعادن لعكس أي ضوء يسقط على سطحها. ينتقل الضوء عبر الفضاء على شكل موجات. وفقاً لقانون الانعكاس Law of reflection، عندما تسقط الموجات على سطح ما، فإنها ترتد دائماً في الاتجاه المعاكس. إذا كان هذا السطح خشناً، فستسقط كل موجة بزاوية مختلفة قليلاً وستتشتت جميعها بطريقة مختلفة. لكن إذا كان السطح أملس، سترتد الانعكاسات كلها في الاتجاه نفسه.
المرايا ملساء جداً. عندما يسقط عليها الضوء من الأمام، فإنه يرتد بشكل مستقيم للخلف. إذا جاء من اليسار، فإنه يخرج إلى اليمين. تعني الخصائص العاكسة للمرايا أن الغالبية العظمى من الضوء الذي يسقط عليها يرتد إلى الوراء. وبالنسبة إلى المراقب العادي، تبدو المرآة بلون العالم نفسه من حولها، والذي يتراوح بين الأحمر القرمزي Vermillion red إلى أزرق العناقية .Periwinkle blue لكن المرايا في الواقع لها لونها الخاص.
عادة ما يكون المعدن العاكس داخل المرآة فضياً أو رمادياً لامعاً. يمكنك حتى إعادة إنشائه على حاسوب في برنامج لتحرير الصور باستخدام رمز اللون السداسي العشري .#C0C0C0 لو كانت المرآة قطعة مصمتة من الفضة، لكان هذا هو لونها. لكن جزيئات الفضة محصورة بين ظهر أسود وقطعة من الزجاج الصلب. يُصنع الزجاج من الرمال ورماد الصودا والحجر الجيري، ويحتوي على كمية ضئيلة من الحديد. يمتص هذا الحديد بعض الضوء المار عبر المرآة، مما يجعل كل شيء يبدو أخضر قليلاً. يمكنك رؤية هذه المسحة الخضراء بسهولة أكبر إذا نظرت إلى المرآة من الجانب. كلما زادت سماكة الزجاج أو زاد محتوى الحديد، ستظهر المرآة أكثر اخضراراً.
كيف تعمل المرايا ذات الاتجاهين
المرايا ذات الاتجاهين Two-way mirrors، والمعروفة أيضاً على نحو يثير الالتباس بالمرايا أحادية الاتجاه، تعمل كنافذة على أحد الجانبين ومرآة على الجانب الآخر. على الرغم من أنها تشتهر كطريقة تستخدمها الشرطة لمراقبة المجرمين، فهي توجد أيضاً في أجهزة تلقين النصوص Teleprompters والمختبرات البحثية. وهي تشبه المرايا التقليدية بشكل مذهل، مع بعض الاختلافات المهمة. يكون الطلاء العاكس على الزجاج أرق، مما يعني أنها لا تعكس كل الضوء مرة أخرى إلى المراقب. يعني هذا أن نحو نصف الضوء الساقط على المرآة يمر مباشرة عبرها. لا توجد خلفية سوداء أيضاً. بدلاً من ذلك، توجد مساحة، أو حتى غرفة كاملة، خلف الزجاج. تعمل المرآة لأن الغرفة الموجودة خلفها أغمق من الغرفة التي أمامها. يرى الأشخاص الناظرون إلى المرآة انعكاس صورهم، في حين يرى الأشخاص خلفهم من خلال الزجاج مباشرة.
لماذا تصبح الحواف سوداء؟
يمكن أن يتغير لون المرايا القديمة بمرور الزمن. تبدأ بقع سوداء بالظهور حول الحواف، مما يمنع الانعكاسات من الارتداد. يطلق على ذلك اسم ”إزالة الفضة“ De-silvering، ويحدث عندما تبتل المرايا. ومعظم المرايا ليست مانعة لتسرب الماء، فإذا انسكب سائل تحت الزجاج، فقد يتسبب ذلك في إزالة الطلاء الفضي، مما يكشف الخلفية السوداء. يمكن إعادة الفضة إلى مرآة تالفة، لكنها عملية مكلفة ومضنية. كن حذراً عند التنظيف، مع تهوية الغرف التي يتخللها البخار مثل الحمام لمنع التكثّف من الدخول تحت الزجاج. يمكن أن تحول إضافة إطار دون حدوث ذلك أو منع تفاقمه.
5 طرق لاستخدام المرايا
1 علم الفضاء
تستخدم التلسكوبات، مثل تلسكوب جيمس ويب التابع لوكالة ناسا، مرايا مطلية بالذهب لتجميع ضوء الأشعة تحت الحمراء من المجرات القديمة. تركز المرايا الضوء على المجسات، مما يمكن علماء الفلك من رؤية الماضي.
2 مرايا مصغرة
المرايا المثبتة على المجاهر الضوئية تعكس الضوء إلى عينيك عبر عينات رقيقة جداً. تركّز العدسات الضوء، مما يمكننا من رؤية الأجسام غير المرئية بالعين المجردة.
3 البريسكوبات المتلصصة
تستخدم البريسكوبات Periscopes المرايا لعكس الضوء عبر أنابيب طويلة، مما يسمح لك بالرؤية حول الزوايا أو فوق العوائق. توجد البريسكوبات في أبراج المدافع والغواصات.
4 مرايا قمرية
عندما هبط رواد الفضاء على القمر في عام ،1969 تركوا على سطحه لوحة بها 100 مرآة. يمكن للعلماء توجيه أشعة الليزر إلى تلك المرايا لقياس بُعدها عن الأرض.
5 إشارات الطوارئ
يستخدم الجنود والمستكشفون والمتنزهون المرايا لعكس نبضات الضوء وبث رسائل بشيفرة مورس Morse code عبر مسافات طويلة. تُعرف هذه التقنية بالتراسل بالهليوغراف ،Heliography أو ”الكتابة الشمسية“.
