كيف تعمل المرايا في اتجاه واحد

2024 مؤلف: Sherilyn Boyd | [email protected]. آخر تعديل: 2023-12-16 09:38

من المثير للاهتمام ، لا يوجد شيء مثل مرآة طريقة واحدة صحيح. هذا من شأنه أن ينتهك قوانين الفيزياء (للمزيد عن ذلك انظر إلى حقائق المكافأة أدناه). ما يحدث بالفعل هنا مع المرايا أحادية الاتجاه هو أن لدينا قطعة من الزجاج مع طبقة رقيقة للغاية من بعض المواد العاكسة مثل الفضة (كما هو معتاد على المرايا العادية). على العكس من المرايا العادية ، تكون الطبقة الفضية رقيقة للغاية لدرجة أنها تعكس فقط نصف الضوء. النصف الآخر يمر من خلال الزجاج. هذه الطبقة هي في الواقع ضعيفة للغاية ، بحيث إذا نظرت إليها على مستوى جزيئي ، سترى أن نصف الزجاج فقط هو المطلي بالفضة. يبدو أن الفضة مرقّطة على الزجاج أكثر أو أقل بالتساوي.

لكن المشكلة في السماح بنصف الضوء هو أنك عادة ما تكون قادرًا على الرؤية في أي اتجاه من خلال الزجاج. سوف تظهر فقط ملون. ليس ذلك فحسب ، فإن نصف الضوء المنعكس ينعكس مرة أخرى على كلا الجانبين. لذلك يمكن لأي من الجانبين أن يكون الجانب التأملي أو الجانب "انظر من خلال". المتغير هنا هو فقط مستويات الضوء في الغرفتين التي تحدد أي جانب يبدو واضحًا وأي الجانب يبدو عاكسًا.

إذا كانت الإضاءة في كلا الغرفتين متساوية ، فلن يحدث تأثير الانعكاس القوي لأن الضوء الذي يتم تمريره من جانب إلى الآخر يكون متساوياً تقريباً. سوف يكون الأمر متشابهًا تمامًا مع النافذة العادية ، على الرغم من أن النوافذ تبدو ملوّنة قليلاً. ومع ذلك ، إذا قمت بإطفاء الأنوار على جانب واحد وجعل الأضواء على الجانب الآخر مشرقة للغاية ، فعندئذ سيحدث تأثير الانعكاس بقوة ، مما يمنع أي شخص من رؤية ما هو على الجانب الآخر من النافذة. ما فعلته هنا هو خلق عدم توازن بين الضوء الذي يسافر بين الغرف.

إذا بدا الأمر مربكًا ، فلماذا يصنع هذا الاختلال توازنًا ، فكر في ما إذا كان حجم الراديو لديك مرتفعًا جدًا في غرفة واحدة بينما تم ضبط جهاز راديو آخر بهدوء في غرفة مجاورة. لن يتمكن الشخص في الغرفة الصاخبة من سماع الراديو تماما في الغرفة المجاورة حيث يتم غرقه بواسطة الراديو الصاخب. إذا تم تعيين وحدات التخزين لديك بمستويات ديسبل متساوية تقريبًا ، فحينئذٍ ستتمكن من سماع كل جهاز راديو آخر.

يمكنك رؤية تأثير مماثل حتى مع وجود نافذة عادية في منزلك لا تحتوي على طلاء عاكس. عندما تكون مظلمة بالخارج ومشرقة في الغرفة التي تتواجد بها ، فإن النافذة تنتهي بإظهار انعكاس قوي على جانب الضوء بينما يستطيع الناس على الجانب المظلم أن يراهوا في الداخل على ما يرام. نفس النوع من الأشياء يحدث مع مرايا أحادية الاتجاه ، إلا أنها أضافت طبقة عاكسة رقيقة من أجل جعل التأثير أقوى.

بالطبع ، طريقة سهلة للتغلب على هذه المشكلة هي ببساطة الاقتراب من النافذة وحجب الضوء على الجانب المشرق بيديك. ستتمكن بعد ذلك من رؤية النافذة أو المرآة أحادية الاتجاه على ما يرام.

حقائق المكافأة:

• مرآة حقيقية في اتجاه واحد تسمح بالضوء من خلال طريقة واحدة ، ولكن لا يوجد ضوء من خلال الآخر غير ممكن لأنه ينتهك القانون الثاني للديناميكا الحرارية. لتوضيح سبب ذلك ، فكر في ما إذا كان لديك جسم ساخن على جانب المنع وكائن بارد على جانب الإرسال. في هذه الحالة ، تكون الطاقة المشعة تنتقل من البارد إلى الحار ، بينما تنعكس الطاقة على الجانب الساخن مرة أخرى في الجانب الساخن. لذلك سيكون التأثير الصافي هو تسخين الجانب الساخن من الجانب البارد بدون إضافة أي طاقة للقيام بذلك ، وبالتالي ينتهك القانون الثاني للديناميكا الحرارية.
• لا تحصل مدينة Viganella الإيطالية على أشعة الشمس المباشرة لمدة سبعة أسابيع كل شتاء. من أجل حل هذه المشكلة ، في عام 2006 ، تم تركيب مرآة يتم التحكم فيها بواسطة الكمبيوتر والتي تبلغ حوالي 25 قدمًا في 15 قدمًا. يتم التحكم في المرآة بحيث تعكس ضوء الشمس في ساحة المدينة الرئيسية في المدينة خلال النهار.
• تصنع المرايا التقليدية عادة بسطرين متميزين. الطبقة الخارجية هي الزجاج فقط. الطبقة الداخلية تتكون عمومًا من طبقة من النيكل أو الفضة أو القصدير. ثم يتم دهن الجزء الخلفي باللون الأسود ، لزيادة تعتيم الجزء. هناك أيضا في كثير من الأحيان شيء مثل القصدير المطبق بين الفضة والزجاج والفضة لا ترتبط بشكل طبيعي بالزجاج. ومن الإضافات الشائعة الأخرى لهذين الطبقتين ، النحاس ، بين الفضة والطلاء الأسود. هذا يساعد على حماية الفضة في المرآة من التلف عند التعامل معها.
• كانت المرايا في العصور القديمة عادة مجرد برك صغيرة من المياه التي تم جمعها مع السفينة التي تحتوي على الماء ذي لون داكن عليه.
• منذ عام 6000 قبل الميلاد في تركيا ، بدأ الناس بتصنيع المرايا غير المائية. هذه المرايا المبكرة كانت عادة مصنوعة من حجر السج ، وهو زجاج بركاني يحدث بشكل طبيعي. سيتم قطع هذه القطع من الزجاج البركاني بشكل مناسب ومصقول بدرجة عالية لإعطاء انعكاس.
• حوالي عام 4000 قبل الميلاد ، بدأت أول مرايا نحاسية مصقولة تظهر في بلاد ما بين النهرين. حوالي عام 2000 قبل الميلاد ، بدأ الصينيون بتصنيع مرايا برونزية مماثلة. هذه الأنواع من المرايا كانت متاحة للأثرياء فقط.
• تقدم إلى القرن السادس عشر في مدينة البندقية ، ونرى الأمثلة الأولى للمرايا الزجاجية المزودة بقصدير من الزئبق ، والتي أنتجت انعكاسات مشابهة جداً من حيث الجودة للمرايا التي لدينا اليوم. كانت هذه المرايا مكلفة للغاية بسبب جودتها العالية ، والمواد باهظة الثمن ، ومدى هشيتها بالنسبة لأنواع النقل المتوفرة في ذلك الوقت. في النهاية ، نجح الفرنسيون في تعلم كيف صنع صانعو الزجاج في البندقية المرايا ونجحوا في خفض السعر قليلاً في المرايا في أوروبا الغربية. وعلى الرغم من أن الزئبق الموجود في المرايا ، كونه سامًا ، ما زال يمثل مشكلة كبيرة وأنها لا تزال باهظة التكلفة على معظم الناس.
• تم اختراع المرايا الزجاجية الفضية التي نستخدمها اليوم من قبل الكيميائي الألماني جوستوس فون ليبج في عام 1835. وقد استطاع أن يخلق طبقة رقيقة للغاية من الفضة على الزجاج من خلال الحد الكيميائي لنترات الفضة. أدت هذه العملية إلى توافر المزيد من المرايا بأسعار معقولة ، وبالتالي توفير مرايا عالية الجودة للجماهير لأول مرة في التاريخ.
• لم يسبق للعلماء سوى عام 2001 أن يتحقق مما إذا كانت الحيوانات المختلفة تستطيع التعرف على نفسها في المرايا. قبل ذلك ، كان يعتقد أن البشر هم فقط الذين لديهم هذا النوع من الوعي الذاتي. وكما تبين ، لا يزال يعتقد أن معظم الحيوانات لا تدرك أن المرايا تظهر انعكاسات عن نفسها. الحيوانات التي أثبتت قدرتها على التعرف على نفسها تشمل الفيلة الآسيوية ، القردة ، الخنازير ، الشمبانزي ، الدلافين ، المرقاب ، الأورانgوتان ، العقعق الأوروبي ، البشر ، وشراب قطتي (وإن لم تكن قطتي الفطائر). ومن المثير للاهتمام ، أن هذه ليست المجموعة الأولى من القط التي لديها حيث يعرف المرء بوضوح أنه ينظر إلى نفسه في المرآة والآخر بوضوح لا يدرك ذلك. في كلتا الحالتين ، كانت تلك الغبية التي لا تستطيع فهم ما كانوا يرونه في المرآة. من المفترض أنه لا يمكن للقطط والكلاب أن يتعرفوا على أنهم يرون أنفسهم ، ولكن سأضطر إلى الاتصال بـ BS على هذا التطبيق بقدر تطبيقه عالميًا على كل الكلاب وكل القطط. من تجربتي ، يمكن لبعض والبعض الآخر لا يمكن. "اختبار المرآة" ، الذي تم تطويره واستخدامه حديثًا من قبل العلماء ، يُعتقد على نطاق واسع أنه معيب ، مما ينتج عنه الكثير من السلبيات الزائفة ، حتى بين بعض المجموعات التي ثبت أنها قادرة على التعرف على نفسها في المرايا على المستوى الفردي. لذلك يعتبر اختبارًا جيدًا لإثبات أن الحيوانات التي تجتاز الاختبار يمكنها في الواقع التعرف على نفسها في المرايا ، ولكنها لا تشير بالضرورة إلى أي شيء عن أولئك الذين لا يجتازون الاختبار. وبالنظر إلى الاختبار المستخدم معيوب ، والأبحاث التي أجريت في هذا المجال جديدة للغاية ، فمن الممكن تماماً أن يتمكن عدد كبير من الحيوانات من التعرف على نفسها في المرايا ؛ لجنة التحكيم لا تزال على ذلك.