הגדרת מראה מישורית

מראה היא משטח חלק ושקוף (לרוב זכוכית) המצופה מצידה האחד בחומר מיוחד (לרוב מתכת) המחזיר את קרני האור הפוגעות בו בצורה מושלמת. במראה נוצרת השתקפות של המציאות שממולה.

במראה מישורית המשטח השקוף הינו בצורת תיבה ישרה שעובייה דק יחסית לאורכה ולרוחבה.

אם נעמוד מול מראה ונביט בה בקו אנכי, אז נראה את השתקפות דמותנו. אם נעמוד מול מראה ונביט בה בזווית, אז נראה את השתקפות העומד לצידנו. הסיבה לכך היא שכאשר קרן אור פוגעת במראה מישורית, אז היא מוחזרת ממנה בזווית החזרה השווה לזווית הפגיעה.

מראה מישורית - זווית החזרה שווה לזווית פגיעה

בנוסף, הקרן הפוגעת במראה, הקרן המוחזרת מהמראה והאנך שביניהם נמצאים כולם במישור אחד.

את שני החוקים הללו ניתן לנסח כך,

במראה מישורית:
1. זווית ההחזרה שווה לזווית הפגיעה
2. הקרן הפוגעת, הקרן המוחזרת והאנך שביניהם נמצאים במישור אחד

במראה משתקפים עצמים כאשר יוצא מהם אור או כאשר מוחזר מהם אור הפוגע בהם. הדמות המשתקפת במראה נקראת בבואה. הבבואה היא תמונה דמיונית של העצם מאחורי המראה. את מיקומה של הבבואה נמצא באופן הבא. הבבואה נמצאת בנקודה x לפני המראה. נסיט את המבט הצידה בזווית α ונוכל לסמן, בעזרת הכלל שזווית ההחזרה שווה לזווית הפגיעה, את מסלול קרן האור המראה את הבבואה לצופה מן הצד. באותו אופן נוכל לחזור על הסימון עבור זווית אחרת β. שני קווי ההחזרה מתארים את מיקום הבבואה המשתקפת משתי זוויות מבט שונות. שני קווי ההחזרה נחתכים בנקודה אחת בלבד שהיא מיקום הבבואה מאחורי המראה.

השתקפות בבואה מאחורי המראה

מסקנה: כל נקודה בבבואה נמצאת במרחק מסוים מאחורי המראה הזהה למרחק של אותה נקודה בעצם הנמצא לפני המראה.

הבבואה היא דמות דמיונית של העצם ואינה קיימת במציאות באופן ממשי. חשוב להבחין בין דמות דמיונית ובין דמות ממשית. הדמות הדמיונית הינה תפיסה חושית בלבד, בראשו של הצופה בה, והיא אינה קיימת במציאות. מוחו של הצופה מניח שקרני האור יכולות לנוע בקו ישר בלבד, ואינו יכול לצפות לתנועה של האור בקו שבור, תנועה המתקבלת במקרה של החזרה ממראה. במקרה של דמות דמיונית מוחו של הצופה מפענח את קרני האור המגיעות אליו כך שהוא יוצר לעצמו דמות שאינה קיימת באופן ממשי. למוח האנושי רק נראה כאילו שהיא קיימת היכן שהיא אמורה להימצא, זאת תחת ההנחה של המוח שקרני האור יכולות לנוע רק בקו ישר.

הדמות הממשית הינה אמיתית באופן שקרני האור יוצרות אותה בפועל ממש. מקרן שקופיות, למשל, יוצר תמונה ממשית שניתן להטיל ולהראות על גבי מסך. אם נניח מסך במקום בו נמצאת הבבואה שמאחורי המראה, אז לא תתקבל על גביו שום תמונה ממשית. לכן אפוא, התמונה שיוצרת המראה המישורית היא תמונה דמיונית בלבד, מין חזיון שווא.

[לפרק הקודם | לפרק הבא]

[ עמוד ראשי - אופטיקה גיאומטרית | אופטיקה גיאומטרית - מראה מישורית : הגדרת מראה מישורית | שימושי מראה מישורית ]