مرايه شبه عاكسه

مرايه عازلة.

رسم تخطيطى لمسار الضوء فى مكعب من منشورين



1 - ضوء الحادث



2 - 50 % الضوء المنكسر



3 - 50 % الضوء المنعكس

المرايه شبه العاكسة هيا نوع من المرايه اللى تتمثل خصوصيتها فى عكس جزء بس من الضوء اللى تتلقاه، والسماح للجزء التانى بالمرور (بشكل مستقل عن لونه، مع التكنولوجيا دلوقتى ). وبعبارة تانيه، فإنه يفصل الشعاع الساقط لتدفقين مضيئين، أحدهما منعكس والتانى منكسر (الجزء المنتشر ، ذو الكمية الأصغر، لا يكاد يذكر ، كمان الجزء الممتص، يتحول لحرارة). و علشان المرايه مش هيا الإمكانية التقنية الوحيدة للحصول على دى الخصوصية البصرية (يمكن لنظام بصرى مكون من منشورات تحقيق نفس الهدف)، فسوف نسمى الوجه شبه العاكس بشكل غير مبال شفرة مقسمة أو لحد فاصل أو مقسم شعاع (أو نصف قطر) )،

الإعدادات

يعتمد توزيع شدة الضوء بين التدفقين :

• للنظام البصرى المختار ;
• للون الضوء، أى طوله الموجى ;
• الزاوية اللى يصنعها شعاع الضوء مع سطح المرايه ;
• فى حالة المرايه المغطاة بطبقة رقيقة من سمك الرواسب المعدنية المختارة اللى يمكنها تصفية أطوال موجية معينة من الشعاع الساقط.

طرق مختلفة للحصول على الفصل دى

مرايا شبه عاكسة

3 أنواع من المرايا دى :

• منشوران مثلثيان ملتصقان بالبلسم الكندى ويشكلان مكعب يسمحان للضوء بالانعكاس جزئى عند تقاطعهما. بعض دى الموشورات، زى منشور ولاستون ، المصنوع من مواد ثبعيده الانكسار ، تعطى شعاعين لهما استقطابات مختلفة (وهى بالتالى مستقطبات ) ;
• تتضمن الطريقة التانيه ترسيب طبقة رقيقة من مركب معدنى أو عازل على سطح شريحة زجاجية . لقد تم استخدام القصدير والزئبق والفضة لفترة طويلة عن طريق التفاعلات الكيميائية. فى تقنية الترسيب الفراغى دلوقتى ، يتم استخدام الألومنيوم . تعمل دى التقنية للتحكم فى سمك الرواسب بدقة (قريبة من الطول الموجى للضوء، أى بضع عشرات من الذرات بس) بحيث تجعل من الممكن اختيار الألوان المنقولة أو المنعكسة (مضادة للانعكاس، التحليل حسب اللون) ;
• الطريقة التالتة هيا استخدام منشور مزدوج اللون .

خصائص شفرة الفصل

رسم تخطيطى لشفرة الفصل.

مثل كل المكونات البصرية، يحتوى جهاز تقسيم الشعاع على مصفوفة تقسيم الشعاع . دى المصفوفة هيا أداة تجعل من الممكن توصيف المكون، بطريقة مماثلة لمعلمات S للرباعيات الإلكترونية.

بالنسبة لشفرة الفاصل المفترض أنها غير قابلة للضياع (مافيش تشتت أو امتصاص )، المصفوفة المستخدمة لوصف المجالات الكهربائية الواردة والصادرة تتكون من معاملات نقل وانعكاس معقدة. وله الشكل :

${\begin{pmatrix}E_{3}\\E_{4}\end{pmatrix}}={\begin{pmatrix}t_{31}&r_{32}\\r_{41}&t_{42}\\\end{pmatrix}}{\begin{pmatrix}E_{1}\\E_{2}\end{pmatrix}}$

مع r و t معاملات الانعكاس والانتقال. بالنسبة للحالة الخاصة للشفرة 50:50 (الأشعة الصادرة ليها نفس الشدة)، لدينا :

${\begin{pmatrix}E_{3}\\E_{4}\end{pmatrix}}={\frac {1}{\sqrt {2}}}{\begin{pmatrix}1&i\\i&1\\\end{pmatrix}}{\begin{pmatrix}E_{1}\\E_{2}\end{pmatrix}}$

الاستخدامات

فى الفيزيا

قياس التداخل

تعتبر المرايا شبه العاكسة مهمة اوى فى قياس التداخل . وتتطلب دى التقنية تداخل شعاعين قادمين من نفس المصدر. ولده السبب تلعب دى المرايا دور مركزى. اتلقا عليها بشكل خاص فى مقياس تداخل ميشيلسون ومقياس تداخل فابرى بيرو .

مولد رقم عشوائى للأجهزة

تانيين

تتطلب تجارب فيزيائية تانيه النوع ده من المرايه . على سبيل المثال، إذا أردنا دراسة خاصيتين لشعاع، فيمكننا تقسيمه لقسمين باستخدام واحده من دى المرآتين، بعدين دراسة هذين الشعاعين بشكل منفصل.

فى الحياة اليومية

يتم استخدام نوع آخر من المرايه فى الحياة اليومية تحت تسمية مرايه اللى ليها اتجاه واحد أو مرايه اللى ليها اتجاه واحد (بالإشارة التاريخية لمرايه اللى ليها اتجاه واحد ). هيا نافذة اللى ليها معدل انعكاس أعلى من الطبيعى تفصل بين غرفتين متجاورتين إحداهما مضاءة والتانيه مظلمة :

• يرى الأشخاص الموجودون فى ال اوضه المضيئة انعكاس صورتهم على ده السطح، زى ما هو الحال فى المرايه العادية، و علشان كده لا يمكنهم رؤية الأشخاص فى ال اوضه التانيه ;
• يرى الأشخاص فى ال اوضه المظلمة من فى ده السطح كما من فى الزجاج الشفاف ، و علشان كده يمكنهم رؤية الأشخاص فى ال اوضه التانيه.

و علشان كده فهو يسمح للأشخاص الموجودين فى ال اوضه المظلمة بـ " أن ترى بدون ما ترى ".

الاستخدامات

مرايه كاميرا ثلاثية الأبعاد شبه عاكسة. يسمح لك بإرسال الصورة لالكاميرتين المستخدمتين.

• تستخدم المرايا اللى ليها الاتجاه الواحد فى مراكز البوليس :
  • فى غرف مصممة خصيص للسماح للشهود بالتعرف على المشتبه بهم دون خوف من الانتقام،
  • فى غرف الاستجواب، للسماح لأشخاص تانيين بمراقبة التبادل دون تشتيت انتباه الشخص اللى يتم استجوابه.
• كما أنها موجودة فى الشركات لمراقبة عدم قيام العملاء بسرقة أى شيء، أو لدراسة عاداتهم الاستهلاكية واستخلاص النتائج لتحسين التسويق . وعلى نفس المنوال، يتم استخدامها كمان فى اجتماعات المستهلكين ، بحيث ممكن لرعاة الدراسة الحضور بسرية.
• تجد المرايا اللى ليها الاتجاه الواحد كمان تطبيق فى الملقنات ، لكى تتمكن من تصوير نص موجود على الجانب التانى من السطح من فى سطح عاكس.
• كما نقوم بوضع مرايه اللى ليها اتجاه واحد فى المرايا الداخلية للمركبات ، وذلك للحد من وهج المصابيح القدامية للمركبات المطاردة ليلاً.
• ويمكن وضع كاميرا خلف دى المرايه ، لتصوير الأفراد دون علمهم ، زى ما حصل وقت عملية ذروة نص الليل .
• تستخدم الكاميرات ثلاثية الأبعاد مرايه شبه عاكسة لتسجيل الصورتين.
• استخدم برنامج تلفزيونى المفهوم : مرآتى الجميلة ،و ده يتيح للمضيف أن يعرض الضيف للنقد من فى لوحة موضوعة خلف المرايه .

يعمل

• فى مشروع معمارى بعنوان السينما ، يتخيل الفنان الأمريكى المعاصر دان جراهام صالة سينما تشكل شاشتها وجدرانها، هيا مرايا اللى ليها اتجاه واحد، مثلثا . لما يشاهد المشاهدون الموجودون فى الداخل الفيلم، تغرق ال اوضه فى الظلام، ويمكن للمارة الموجودين فى الخارج أن يروا :
  • مش بس الفيلم المعروض على الشاشة (لكن الصورة معكوسة )،
  • لكن كمان المشاهدون يشاهدون الفيلم، بدون ما يتمكن دول من رؤيتهم : و علشان كده يمكنهم مراقبة العلاقة بين الفيلم والمشاهد بهدوء.
• المرايه اللى ليها الاتجاه الواحد هيا رواية نشرت سنة 1947 للكاتب بيير همبورغ.
• المرايه اللى ليها الاتجاه الواحد هيا رواية نشرت سنة 1964 للكاتبة فريدة جوارينى .
• المرايه اللى ليها الاتجاه الواحدISBN 2905871113 هيا رواية نشرت سنة 1991 للكاتبة ميشيل ماير .
• مرايه اللى ليها اتجاه واحدISBN 2865771148 هيا رواية نشرت سنة 1995 للكاتب جان شيفر.
• مرايه اللى ليها اتجاه واحد، درج بلا يد ، اللى يلعب عنوانها على الملعقة ، هيا رواية للكاتب فرانك زربيب (عضو مجموعة التلويحات ) لسه قيد الإعداد فى عام 2007 .
• خلف المرايه اللى ليها الاتجاه الواحد هو فيلم إباحى من إخراج جان كلود روى سنة 1982 ، ولعبت فيه كاثى مينارد دور البطولة.

القيود المفروضة على ده الجهاز

فى الجهاز الموصوف أعلاه، يكفى إضاءة ال اوضه المظلمة بحيث تصبح المرايه اللى ليها الاتجاه الواحد نافذة شفافة مرة تانيه. و رغم ذلك، هناك أنظمة بصرية تسمح للضوء بالمرور فى اتجاه واحد بس. دى هيا عوازل فاراداى اللى تستخدم فى العاده مع صمامات الليزر المختبرية.

بديل

تسمح بعض الأفلام اللاصقة المطبقة على النافذة بإنشاء مرايه اللى ليها اتجاه واحد (مع احترام الاختلافات فى الإضاءة بين المنطقتين).

الملاحق

مقالات اللى ليها صلة

• جهاز مرايه شبه شفافة
• مرشح مزدوج اللون
• مرايه مثالية