به وسیله ی آینه های استوانه ای می توانید همان طور که دیگران شما را می بینند ، خود را ببینید

یک آینه ی تخت تصویری مستقیم ولی با چپ و راست معکوس به شما می دهد . یک آینه ی استوانه ای می تواند تصویری وارونه و بدون جابجایی در چپ و راست کردن تصویر بسازد . تصویری که شما در آینه ی استوانه ای می بینید به موقعیت آینه و فاصله ی شما نسبت به آینه بستگی دارد .

وسایل مورد نیاز

• یک ورقه ی آلومینیمی به ابعاد 22×28 سانتی متر
• یک ورقه ی شفاف
• ورقه ی محکمی برای پشت آلومینیم

شرح آزمایش

ورقه ی محکمی پشت صفحه ی آلو مینیومی قرار داده و هر دو را درون ورقه ی شفافی قرار دهید . آلومینیوم را خم کرده بطوری که بخشی از استوانه را تشکیل دهد . وقتی شما ورقه ی آلومینیومی را خم کردید مطمئن شوید که دو طول بلند آن با محور استوانه موازی است .
آینه ی استوانه ای را طوری نگه دارید تا طول بلند آن افقی قرار گیرد و وقتی آن را خم می کنید ، به آینه نگاه کنید . اگر در مکان مناسبی قرار بگیرید ، می توانید تصویر خود را بطور واضح ببینید . سپس با نزدیک و دور شدن به آینه ببینید که چطور تصویرتان تغییر می کند . وقتی شما به اندازه ی کافی از آینه دور شوید ، تصویرتان وارون می شود .
چشم راست خود را ببندید . کدام چشم در تصویرتان بسته می شود ؟ ممکن است چشم راست تصویر یا چشم چپ آن بسته شود که این به فاصله ی شما از آینه بستگی دارد . وقتی که شما به اندازه ی کافی به تصویر نزدیک هستید و تصویرتان مستقیم است ، چشم چپ تصویر بسته می شود و وقتی تصویر وارون است ، چشم راست تصویر بسته است .
حال آینه ی استوانه ای را بچرخانید ،، بطوری که محور بلند آن عمودی باشد . سپس با نزدیک و دور شدن به آینه ببینید که چطور تصویرتان تغییر می کند . چشم راست خود را ببندید و ببینید که تصویر چه واکنشی می دهد . وقتی که شما نزدیک آینه هستید ، چشم چپ تصویر بسته می شود و وقتی از آینه دور می شوید چشم راست تصویر بسته می شود .

چه اتفاقی در حال وقوع است؟

شما اطرافتان را می بینید زیرا نور به درون چشمتان می آید ، بطور مثال ، شما این نوشته هارا می بینید ، زیرا نوری که از این نوشته ها باز تاب می شود ، بدرون چشمتان می آید و روی شبکیه ی چشمتان تصویری می سازد .

وقتی که شما تصویری از اطرافتان برای خود می سازید ، شما فرض می کنید که نوری که به چشمتان می رسد مسیر مستقیمی طی کرده است ، تا به شما برسد . اما آینه ها مسیر نور را عوض می کنند ، وبا روش سازمان یافته ای آن را باز می تابانند . وقتی که شما به آینه نگاه می کنید ، شما تصویر خود را می بینید ، زیرا نوری که از صورتتان منعکس شده به آینه برخورد کرده ، و به درون چشمتان باز گشته است . چشم و مغزتان تصوّر می کنند که نور مسیر مستقیمی طی کرده تا به چشمتان برسد ، بنابر این شما تصویر صورتتان را پشت یا جلوی آینه می بینید .


آنچه که شما در آینه می بینید به این بستگی دارد که نور چگونه از آینه بازبتابد و چگونه به چشم شما وارد شود. وقتی که نور به آینه برمی خورد ، درست در همان مسیری خواهد رفت که اگر توپی به آینه می خورد آن مسیر را طی می کرد . وقتی که شما توپی را مستقیم به طرف آینه ی تختی پرتاب کنید ، درست در همان مسیر بر خواهد گشت و اگر آینه خمیده باشد ، در نتیجه توپ با زاویه ای به آینه بر خورد کرده و با زاویه ای باز می گردد.
وقتی شما به آینه ی تختی می نگرید ، تصویرتان مستقیم است . نوری که از موهایتان می آید با زاویه ی کمی به آینه می خورد و سپس از بالا وارد چشمتان می شود ، و برای همین است که شما موهایتان را بالای سرتان می بینید ، و تصورتان مستقیم است.

وقتی که شما به آینه ی استوانه ای که محور آن افقی است بطوری نگاه می کنید ، که به اندازه ی یک متر یا بیشتر با آن فاصله داشته باشید ، تصویرتان وارون خواهد شد و این به این خاطر است که نوری که از موهای شما می آید و به آینه برخورد می کند از پایین به چشم شما وارد می شود .

برای اینکه بفهمید نور با چه زاویه ای وارد چشمتان می شود ، بدانید که چشمها و مغز شما باید تصویر صورتتان را وارون و کمی نزدیک به آینه ببینند .
همانطور که همه می دانند ، آینه ی تخت جای چپ و راستتان را عوض می کند ( به اصطلاح معکوس است) . چگونه این کار را انجام می دهد؟ فرض کنید که شما مقابل کسی ایستاده اید . اگر گوش راستتان بطرف شرق باشد ، گوش چپ طرف مقابلتان بطرف شرق خواهد بود . حال به جای اینکه روبروی کسی بایستید فرض کنید مقابل آینه ی تختی قرارگرفتید ، بطوری که گوش راستتان بطرف شرق است . نوری که از گوش راستتان به آینه می خورد، از طرف شرق به چشمتان وارد می شود . ولو اینکه آن گوش شما که به سمت شرق است همان گوشی باشد که در تصویرنیز به سمت شرق است ، گوش راستتان گوش چپ تصویر خواهد بود .
حال به آینه ی استوانه ای با محور عمود ، بنگرید و با فاصله ای کمتر از یک فوت از آن بایستید . دوباره گوش راستتان را بطرف شرق قرار دهید . نوری که از گوش راستتان به آینه می خورد از طرف غرب وارد چشمتان می شود . نوری که از گوش راستتان می آید طوری ظاهر می شود که از گوش راست تصویرمی آید . در این حالت ، شما همانطوری خود را می بینید که دیگران شما را می بینند . فقط شما تصویرتان را کمی نزدیک به آینه می بینید .
ضمیمه
در اینجا یک سؤال ماهرانه مطرح می شود : " اگر که آینه ی تخت ، تصویر را چپ و راست می کند ( معکوس می کند) چرا آنرا وارون نمی کند ؟ "
جواب این که چرا تصویر بیرونی و درونی می شود این است که نوری که به درون آینه می آید، از آینه خارج می شود. این واژگونی جای بالا و پایین را عوض نخواهد کرد ، و فقط آن را چپ و راست می کند . ببینید که تصویر دست درشکل زیر ، دست راست است یا چپ ؟ شما نمی توانید بگوید مگر اینکه بدانید شست آن بطرف درون است یا بیرون . در نتیجه چپ و راست بودن به درون یا بیرون بودن بستگی دارد .