اذا سقط الضوء على مراه فانه
ومن قانون الانعكاس، نعلم أن الشعاع الساقط على المرآة ينعكس بزاوية تساوي زاوية السقوط.
كيف يرتد الضوء عن الأجسام؟
يرتد الضوء عن الأجسام بالطريقة نفسها التي ترتد بها الكرة عن الأرض. فعندما أدفع الكرة إلى أسفل فإنها ترتد إلى أعلى.
ماذا يحدث عندما يسقط الضوء على الجسم؟
عندما يسقط الضوء على الجسم ما فإنه يرتد في أتجاه مختلف، وفي خطوط مستقيمة. ولكي نرى الأجسام لا بد للضوء أن ينعكس عن هذه الأجسام، ويدخل العين.
الانعكاس
الانعكاس في اللُّغة من الفعل انعكس أيّ ارتدّ، وفي العِلم تعريف الانعكاس يختلف من عِلمٍ لآخر؛ ففي عِلم الفيزياء الانعكاس هو سقوط الموجات الصّادرة من المصدر على سطحٍ فاصلٍ بين وسطيّن مختلفيّن كالهواء والماء أو الهواء والزُّجاج وغيرها، بحيث ترتدّ هذه الموجات بعد اصطدامها بالسّطح الفاصل، وتعود إلى الوسط نفسه الذي صدرت منه،
والانعكاس في عِلم الفيزياء يشمل الموجات الصَّوتيّة والضّوئيّة والماء
أمّا الانعكاس في عِلم الرِّياضيّات فهو من الدَّوال أي الاقترانات التي تحوّل الشكل إلى صورته عبر انعكاسه على خطٍّ مستقيمٍ في المستوى الإحداثيّ الثُّنائيّ يُسمى محور الانعكاس
أمّا في البُعد الثُّلاثيّ فالانعكاس يحتاج إلى مستوى ثنائيّ عاكس. فعندما يُوضع على سبيل المِثال حرف q باللغة الإنجليزيّة كمجسّمٍ أمام المرآة، أو كحرّفٍ مكتوبٍ على ورقةٍ فإنّ انعكاس الحرف q أمام المرآة أو حول خطٍّ عموديٍّ مرسومٍ هو الحرف الإنجليزيّ p.
خصائص الانعكاس
للانعكاس خصائص حسب العِلم الذي تتّبعه:
خصائص الانعكاس في الرِّياضيّات
- تكرار الانعكاس مرتيّن يُعيد الشّكل المعكوس إلى أصله؛ فانعكاس حرف q هو حرف p، وعند إعادة انعكاس الحرف p فإنّ الناتج هو الحرف q.
- المحافظة على المسافات؛ فالمسافة بين أيّ نقطتين في الشّكل الأصليّ هي المسافة نفسها بين هاتين النُّقطتين في الصُّورة المنعكسة.
- النِّقاط الموجودة على محور الانعكاس أو على المرآة لا تتأثر بالانعكاس؛ فتبقى كما هي.
خصائص الانعكاس في الفيزياء
- الانعكاس المنتظم أحد أهمّ أنواع الانعكاسات في الفيزياء، حيث إنّ الشُّعاع السّاقط على السّطح العاكس ينتج عنه شعاعٌ واحدٌ يسمى الشُّعاع المنعكس، كما يصنع الشُّعاع السّاقط زاويةً تُسمى زاوية السُّقوط ما بين الشُّعاع نفسه والسَّطح العاكس، وهذه الزَّاوية تساوي زاوية الانعكاس وهي الزَّاوية المحصورة ما بين الشُّعاع المُنعكس وسطح الانعكاس.
- انعكاس الموجات الصّوتيّة على سطحٍ عاكسٍ يُعرف باسم صدى الصّوت، وهو تكرار الصّوت الصّادر من المصدر بعد ارتطامه بالسَّطح العاكس، وفي العادة الأذن البشريّة تحتاج إلى وقتٍ مقداره 1/10 من الثّانية لسماع الصّدى؛ بحيث تتساوى زاويتي السُّقوط والانعكاس.
- في حال سُقوط الشّعاع الضَّوئيّ على سطحٍ أملس كان الانعكاس منتظمًا، أمّا إن سقط الشُّعاع على سطحٍ غير مصقولٍ؛ فإنّ الشُّعاع المنعكس ينتشر، أي أنّ زاوية السُّقوط لا تساوي زاوية الانعكاس، وفي هذه الحالة لا يُسمى انعكاسًا وإنّما انتشارًا للضّوء.
- يستفاد من ظاهرة الانعكاس في الفيزياء في عمليّات التنقيب عن النفط والحفر لإيجاد الكنوز والدفائن، كما يستفاد من هذه الظاهرة في عمل الرادار والموجات الكهرومغناطيسيّة والأشعة السينية.
قانون الانعكاس
قوانين الانعكاس في الفيزياء يُعرّف الانعكاس (بالإنجليزية: Reflection) بأنّه التغير في اتجاه ارتداد الموجة الساقطة على الحدود الفاصلة بين الوسائط المختلفة، بحيث يبقى جزء من الموجة الساقطة في نفس الوسط وتنعكس باقي الموجة
يحدث الانعكاس المنتظم على حدود المستوى، وتكون زاوية السقوط وهي الزاوية بين اتجاه الموجة الساقطة وبين العمودي على السطح مساوية لزاوية الانعكاس، وهي الزاوية بين اتجاه انعكاس الموجة وبين العمودي على السطح، أمّا الانعكاس غير المنتظم فيحدث على الأسطح الخشنة ويُسبب انتشار للموجة،
قوانين الانعكاس في الفيزياء:
قانون الانعكاس الأول
ينص قانون الانعكاس الأول على أنّ الشعاع الساقط والشعاع المنعكس والعمود المقام من نقطة السقوط على السطح العاكس تقع جمعها في نفس المستوى،بحيث يُعرف الشعاع الساقط بأنّه الشعاع الذي يقترب ويتجه نحو السطح العاكس، ويصطدم به عند نقطة تُسمى نقطة السقوط، أمّا الشعاع المنعكس فهو الشعاع الذي يرتد من السطح العاكس ويبتعد عنه، والعمود المقام هو الخط العمودي الذي يُرسم من نقطة السقوط عموديًّا على السطح العاكس
قانون الانعكاس الثاني
ينص قانون الانعكاس الثاني على أنّ زاوية السقوط الواقعة بين الشعاع الساقط والعمود المُقام تساوي زاوية الانعكاس الواقعة بين الشعاع المنعكس والعمود المُقام، وذلك لأنّ الخط العمودي المنطلق من نقطة السقوط يقسم الزاوية بين الشعاع الساقط والشعاع المنعكس إلى زاويتين متساويتين، وبالتالي تُصبح زاوية السقوط تساوي زاوية الانعكاس.
عندما ينعكس الشعاع على الأسطح الملساء كالمرايا، فإنّه ينعكس بزوايا مُحددة، بينما عندما ينعكس من الأسطح الخشنة، فإنّه ينتشر وينعكس بزوايا واتجاهات مختلفة، لأنّه يسقط على أجزاء مختلفة من السطح الخشن وبزوايا مختلفة، وهذا هو السبب في رؤيتنا للأشخاص، والأوراق، والملابس، والجدران، وغيرها من جميع الجوانب والاتجاهات.
ويُمكن تمثيل قانون الانعكاس الثاني بالعلاقة الآتية:
زاوية السقوط = زاوية الانعكاس وبالرموز: θr = θi إذ إنّ:
- θi: زاوية السقوط، وتُقاس بالنسبة للعمود المقام على السطح عند النقطة التي يصطدم فيها الشعاع بالسطح
- θr: زاوية الانعكاس، وتُقاس بالنسبة للعمود المقام على السطح عند النقطة التي يصطدم فيها الشعاع بالسطح.