بدون شک همه ما هر روز با آینه سر و کار داریم و از آن استفاده میکنیم. اما آیا تا کنون از خود پرسیدهایم که آینه چگونه بوجود آمده است؟! چگونه به تکامل رسیده است؟! و چه نقشی را در زندگی و دنیای پیشرفته امروزی بازی میکند؟! احتمال اینکه اولین آینه ، آبگیرها بوده باشند بسیار قوی است و در واقع واژه "آبگینه" یا "آب گونه" شاید از چنین خاستگاهی بوجود آمده باشد.
تاریخچه
کاوشهای باستان شناسان مبین این نکته جالب است که آینههای شخصی و ساده بیش از 50 قرن قدمت دارند و در دورانهای گذشته از ارزشی اغراق آمیز برخوردار بودهاند. زمانی در آسیای صغیر آینه را از جنس برنز و مس مفرغ میساختند و آن را صیقل داده و با دستههای پر نقش و نگار عرضه میکردند و به تدریج آینههای فولادی به علت قابلیت صیقل یافتن بیشتر و شفافیت بیشتر ، نسبت به برنز و مس و مفرغ ، جایگزین آینههای قدیمیتر شدند، تا اینکه تحول اساسی در صنعت تولید آینه بوجود آمد. در قرن 12 میلادی کاربرد شیشه در تولید آینه کشف شد و اولین آینههای شیشهای که با ورقههایی پوشیده از سرب به بازار عرضه میشدند بوجود آمدند.
مدتی بعد ماهیت سمی بودن سرب آشکار گردید و به همین دلیل استفاده از مخلوط جیوه و قلع بجای سرب آغاز شد. این تغییر و تحولات باعث شدند که ونیز که در آن زمان محل تولید اینگونه آینهها بود به یک قطب اقتصادی تبدیل شود. با وجود این ، اختراع و تولید آینه را نباید جزو نیازهای اولیه و تنها در حد یک ابزار شخصی تصور کنیم، امروزه کاربردهای علمی آینهها بسیار بیشتر از کاربردهای اولیه و ظاهری آنها هستند.
داشنمندان از مدتها قبل خواص آینههای تخت و کوژ و کاو (محدب و مقعر) را میشناختند و حتی با استفاده از آنها برای متمرکز کردن نور آفتاب وسایلی را برای به آتش کشیدن اجسام اختراع کرده بودند. حتی در این مورد افسانهای وجود دارد که میگویند ارشمیدس دانشمند معروف قرن سوم قبل از میلاد بوسیله شبکهای از اینگونه آینهها ، کشتیهای بادبانی مهاجمان رومی را به آتش میکشیده است، تا اینکه فرمانروای روم سرانجام در شب موفق به تسخیر شهر "سیراکوز" میگردد.
تصویر در آینهها
آینهها سطوح بازتابنده هستند که تصویر جسم نورانی قرار گرفته در جلوی خودشان را نشان میدهند، بسته به فاصله جسم از آینه مشخصات تصویر (مکان - وارونگی - برگردان جانبی - بزرگی) ممکن است متفاوت باشد. این وسیله نوری از دیر باز در زندگی بشر نقش عمدهای داشته و استفادههای فراوانی از آن به عمل آمده است. در طبیعت شکل گیری تصویر در آب یا در شیشههای پنجره و یا سطوح بازتابان فلزی و پدیدههایی از این قبیل به وفور وجود دارند. بر حسب نوع کاربرد و چگونگی شکل گیری تصویر و مشخصات آن به دو دسته عمده تقسیم شدهاند:
آینههای تخت
آینههایی هستند که در منازل وجود دارد و از جسم نورانی تصویری مستقیم و مجازی و برگردان تشکیل میدهند، طوری که سمت راست جسم برای تصویر سمت چپ به حساب میآید و برعکس که در اکثر سیستمهای نوری ساده کاربرد فراوان دارند. در کارهای عادی و مصارف عمومی از این آینه استفاده میشود. به لحاظ هزینه پایین و تولید راحت و انبوه سازی و سادگی مکانیزم توسعه فراوانی دارد.
در منازل ، باشگاهها و مغازهها و دکوراسیون در آینه کاری و معماری و در بتینه کاری و تزئینات ساختمان کاربرد فراوان دارند. از قدیم الایام به صورتهای طبیعی یافت میشدند، که با پیشرفت علم و صنعت با کیفیتهای بالاتر نیز به بازار عرضه شد که حتی در برخی سیستمهای اپتیکی نیز بکار گرفتهاند.
موارد استفاده آینههای تخت
امروزه بهره وری این آینهها را بالا بردهاند و آینههایی با ضریب بازتابش بسیار بالایی هم ساختهاند. در سیستمهای نوری و برخی دستگاههای حساس نوری از جمله لیزرها از این آینهها استفاده میشود، آینههای شیشهای نیم بازتابان نیز از این نوعند.
انواع آینه های تخت
آینههای شیشهای: که بر حسب نوع کیفیت و صیقل بودن شیشه و مواد اندود کننده دارای کیفیت متفاوتی میباشند.
آینههای فلزی: آینههای فلزی را بیشتر از نوع تخت میسازند و در دندانپزشکی و قطعات ریز اپتیکی کاربرد دارند.
آینههای لایه گذاری شده: آینهای با چند لایه اندود جهت بالا بردن ضریب بازتابش و اصلاح آینهها شیشهای و جلوگیری کامل از شبح نوری ساخته شدهاند.
آینه های کروی
این آینهها به دو دسته عمده آینههای محدب و آینههای مقعر تقسیم میشوند. این آینهها از لحاظ همگرایی و واگرایی پرتوهای نوری و شکل گیری تصویر و بزرگنمایی و وارونگی و سایر مشخصات تصویر کاربردهای ویژهای در سیستمهای نوری دارند.
آینه شلجمی
در چراغهای اتومبیلها و برخی سیستمهای موازی ساز نورها بکار میروند، که شکلی شبیه آینههای کروی اما متفاوت از آنها دارند.
آینههای توان بالا
نوعی آینههای چند لایهای هستند که در سیستمهای بازتاب کامل نور و نیز در سیستمهای لیزری و برخی طیف سنجها و محاسبات دقیق و حساس نوری کاربرد دارند.
تقسیمات آینهها
آینهها را بر حسب جنس مواد سازنده و نحوه کارشان به چند دسته عمده بصورت زیر نیز تقسیم بندی میکنند که اسامی آنها گویای چگونگی ساخت آنها نیز میباشد.
آینه های شیشه ای
این آینهها از جنس شیشه بوده که پشت آن به توسط مواد باز تابنده اندود شده است و به لحاظ هزینه پایین و مکانیزم ساده کاربرد وسیعی دارند، معمولا سطوح این آینهها به توسط جیوه (Hg) و نقره (Ag) و آلومینیوم (Al) اندود میشود. البته یک لایه رنگ هم روی فلز زده میشود که از آن محافظت نماید.
آینه های فلزی
یک نوع آینههای فلزی همان آینهای شیشهای اندود فلزی شده هستند، نوع دوم که بیشتر مد نظر ماست جهت جلوگیری از شبح نوری که از تداخل دو بازتاب لایه خارجی و داخلی آینه ایجاد میشود و وضوح تصویر را پایین میآورد. آینههای تک لایهای فلزی هستند، که فلزات با سطوح صیقل یافته ساخته میشود که مشهورترینشان آینه آلومینیومی یا آینه استیل و ... که توان بازتابی خوبی دارند و در دستگاههای اپتیکی هم جواب خوبی میدهند.
آینه های مایع
یک آینه دیگر با سمت گیری بسیار ویژه ، آینهای است که از سطح یک مایع تشکیل مییابد. برای مثال ، از یک تشت پر از جیوه و یک باریکه لیزر برای تعیین امتداد قائم یک محل استفاده میشود و به منزله یک شاقول اپتیکی دقیق مورد استفاده قرار میگیرد. برای همین مقصود ، میتوان حتی از مایعاتی که قدرت بازتابی کمتری دارند ولی سمی نیستند، استفاده کرد.
آینه های کروی
در مصارف عمومی از این آینه ها استفاده می شود:
آیا تا به حال از خود پرسیده اید که چرا در ماشین ها از آینه محدب استفاده می شود؟
آیا تصویر خود را در کاسه استیل درداخل و بیرونش یا در قاشق استیل دیده اید؟
تشکیل تصویر روی صحفه تلویزیون خاموش و پدیده ها متنوع طبیعی دیگر که برای پاسخ گویی به این سؤالات، آینه های کروی را از لحاظ نوع تصویری که تشکیل می دهند. و یا روش همگرایی یا واگرایی نور به دو دسته عمده تقسیم می کنیم.