آینه چطور کار می‌کند؟

عملکرد آینه‌ها همچنان برخی افراد را به سوالاتی همچون “آینه چگونه می‌داند چه چیزی پشت کاغذ پنهان شده است؟” سردرگم می‌کند. در اوایل امسال، هنگامی که دانشمندان در تلاش برای حل برخی از اسرار عظیم جهان بودند، مانند ماده‌ی گمشده در کیهان یا ماهیت ماده تاریک، برخی از کاربران پلتفرم تیک‌تاک با نحوه‌ی عملکرد آینه‌ها بحران داشتند.

کاربران با انتشار ویدیوهای مختلف در این شبکه‌ی اجتماعی، سعی کردند تا بفهمند چگونه آینه ممکن است اشیایی که روی سطح آن قرار می‌گیرد، حتی با وجود پنهان شدن پشت یک تکه کاغذ، “ببیند”. با این وجود، به نظر می‌رسد که این مسئله هنوز هم برخی از افراد را در حال سردرگمی قرار داده است.

عملکرد آینه در واقع بسیار ساده است، حتی اگر این به نظر برخی به نظر برسد که چندان ساده نیست. وقتی نور به یک جسم (مانند ماریو در تصویر بالا) برخورد می‌کند، طول موج‌های نور جذب شده و باقی نور، با توجه به رنگ جسم، به عقب بازتابیده می‌شوند. به عنوان مثال، کلاه ماریو از انتهای طیف رنگی بنفش/آبی طول موج نور را جذب و رنگ قرمز را به چشم ما منعکس می‌کند.

آینه، جسمی صاف و سطحی است که نور را با همان زاویه‌ای که وارد شده، منعکس می‌کند. اگر یک تکه کاغذ سفید در برابر آینه قرار بگیرد (همانند ویدیوی بالا)، تمام رنگ‌های طیف رنگی منعکس می‌شوند و ما یک آینه به نظر می‌آید که رنگ سفید دارد. به عنوان یک نکته فنی، آینه‌ها در واقعیت نور سبز را بیشتر از رنگ‌های دیگر منعکس می‌کنند که باعث می‌شود رنگ آینه کمی به سبز متمایل باشد.

دلیلی که وقتی به آینه نگاه می‌کنیم بازتاب اشیاء را درون آن مشاهده می‌کنیم ولی وقتی به یک جسم سفید نگاه می‌کنیم، بازتابی نمی‌بینیم، این است که آینه سطحی صاف دارد.

هنگامی که نور به یک جسم سفید برخورد می‌کند، بازتاب پخشیده رخ می‌دهد، یعنی نور به‌وسیله‌ی سطح ناهموار و نواقص پنهان در بافت جسم، در جهت‌های مختلفی پراکنده می‌شود. اما آینه جسمی صاف است و نور را با همان زاویه‌ای که وارد شده، بدون بازتاب پخشیده و با کاهش بسیار کمی از پراکندگی منعکس می‌کند. اگر در اتاقی باشید که آینه، جسمی غیرکدر و منبع نور وجود دارد، مشاهده خواهید کرد که جسم به شکل معکوس در چشمان شما منعکس شده است.

بنابراین، وقتی جسم را پشت تکه‌ای کاغذ قرار می‌دهیم، نور محیط در جهات مختلف از جسم پراکنده می‌شود. مقداری از نور که از جسم بازتابیده می‌شود، با یک زاویه خاص که به عنوان “زاویه تابش” شناخته می‌شود، به سطحی از آینه که درست فراتر از لبه‌ی کاغذ قرار دارد، می‌رسد.

بدین صورت می‌توانیم اجسام روی آینه را از پشت کاغذ ببینیم.

اینگونه می‌توان ماریو را در آینه مشاهده کرد، حتی زمانی که روی یک تکه کاغذ قرار دارد که بر روی سطح آینه قرار گرفته است. جسم به‌طور مستقیم توسط کاغذ پوشیده شده؛ اما شما به قسمت پوشیده‌شده از آینه توجه نمی‌کنید، مگر اینکه بتوانید به نحوی درون اجسام را مشاهده کنید. شما تنها بخشی از آینه را مشاهده می‌کنید و نور منعکس‌شده از جسم را در زاویه‌ای تند (کمتر از ۹۰ درجه) مشاهده می‌نمایید. آینه به تنهایی هیچ چیزی را نمی‌بیند، بلکه تنها نور را منعکس می‌کند.