آينه
مقدمه
بدون شک همه ما هر روز با آينه سر و کار داريم و از آن استفاده ميکنيم. اما آيا تا کنون از خود پرسيدهايم که آينه چگونه بوجود آمده است؟! چگونه به تکامل رسيده است؟! و چه نقشي را در زندگي و دنياي پيشرفته امروزي بازي ميکند؟! احتمال اينکه اولين آينه ، آبگيرها بوده باشند بسيار قوي است و در واقع واژه "آبگينه" يا "آب گونه" شايد از چنين خاستگاهي بوجود آمده باشد.
تاريخچه
کاوشهاي باستان شناسان مبين اين نکته جالب است که آينههاي شخصي و ساده بيش از 50 قرن قدمت دارند و در دورانهاي گذشته از ارزشي اغراق آميز برخوردار بودهاند. زماني در آسياي صغير آينه را از جنس برنز و مس مفرغ ميساختند و آن را صيقل داده و با دستههاي پر نقش و نگار عرضه ميکردند و به تدريج آينههاي فولادي به علت قابليت صيقل يافتن بيشتر و شفافيت بيشتر ، نسبت به برنز و مس و مفرغ ، جايگزين آينههاي قديميتر شدند، تا اينکه تحول اساسي در صنعت توليد آينه بوجود آمد. در قرن 12 ميلادي کاربرد شيشه در توليد آينه کشف شد و اولين آينههاي شيشهاي که با ورقههايي پوشيده از سرب به بازار عرضه ميشدند بوجود آمدند.
مدتي بعد ماهيت سمي بودن سرب آشکار گرديد و به همين دليل استفاده از مخلوط جيوه و قلع بجاي سرب آغاز شد. اين تغيير و تحولات باعث شدند که ونيز که در آن زمان محل توليد اينگونه آينهها بود به يک قطب اقتصادي تبديل شود. با وجود اين ، اختراع و توليد آينه را نبايد جزو نيازهاي اوليه و تنها در حد يک ابزار شخصي تصور کنيم، امروزه کاربردهاي علمي آينهها بسيار بيشتر از کاربردهاي اوليه و ظاهري آنها هستند.
داشنمندان از مدتها قبل خواص آينههاي تخت و کوژ و کاو (محدب و مقعر) را ميشناختند و حتي با استفاده از آنها براي متمرکز کردن نور آفتاب وسايلي را براي به آتش کشيدن اجسام اختراع کرده بودند. حتي در اين مورد افسانهاي وجود دارد که ميگويند ارشميدس دانشمند معروف قرن سوم قبل از ميلاد بوسيله شبکهاي از اينگونه آينهها ، کشتيهاي بادباني مهاجمان رومي را به آتش ميکشيده است، تا اينکه فرمانرواي روم سرانجام در شب موفق به تسخير شهر "سيراکوز" ميگردد.
تصوير در آينهها
آينهها سطوح بازتابنده هستند که تصوير جسم نوراني قرار گرفته در جلوي خودشان را نشان ميدهند، بسته به فاصله جسم از آينه مشخصات تصوير (مکان - وارونگي - برگردان جانبي - بزرگي) ممکن است متفاوت باشد. اين وسيله نوري از دير باز در زندگي بشر نقش عمدهاي داشته و استفادههاي فراواني از آن به عمل آمده است. در طبيعت شکل گيري تصوير در آب يا در شيشههاي پنجره و يا سطوح بازتابان فلزي و پديدههايي از اين قبيل به وفور وجود دارند. بر حسب نوع کاربرد و چگونگي شکل گيري تصوير و مشخصات آن به دو دسته عمده تقسيم شدهاند:
آينههاي تخت
آينههايي هستند که در منازل وجود دارد و از جسم نوراني تصويري مستقيم و مجازي و برگردان تشکيل ميدهند، طوري که سمت راست جسم براي تصوير سمت چپ به حساب ميآيد و برعکس که در اکثر سيستمهاي نوري ساده کاربرد فراوان دارند. در کارهاي عادي و مصارف عمومي از اين آينه استفاده ميشود. به لحاظ هزينه پايين و توليد راحت و انبوه سازي و سادگي مکانيزم توسعه فراواني دارد.
در منازل ، باشگاهها و مغازهها و دکوراسيون در آينه کاري و معماري و در بتينه کاري و تزئينات ساختمان کاربرد فراوان دارند. از قديم الايام به صورتهاي طبيعي يافت ميشدند، که با پيشرفت علم و صنعت با کيفيتهاي بالاتر نيز به بازار عرضه شد که حتي در برخي سيستمهاي اپتيکي نيز بکار گرفتهاند.
موارد استفاده آينههاي تخت
امروزه بهره وري اين آينهها را بالا بردهاند و آينههايي با ضريب بازتابش بسيار بالايي هم ساختهاند. در سيستمهاي نوري و برخي دستگاههاي حساس نوري از جمله ليزرها از اين آينهها استفاده ميشود، آينههاي شيشهاي نيم بازتابان نيز از اين نوعند.
انواع آينههاي تخت
آينههاي شيشهاي: که بر حسب نوع کيفيت و صيقل بودن شيشه و مواد اندود کننده داراي کيفيت متفاوتي ميباشند.
آينههاي فلزي: آينههاي فلزي را بيشتر از نوع تخت ميسازند و در دندانپزشکي و قطعات ريز اپتيکي کاربرد دارند.
آينههاي لايه گذاري شده: آينهاي با چند لايه اندود جهت بالا بردن ضريب بازتابش و اصلاح آينهها شيشهاي و جلوگيري کامل از شبح نوري ساخته شدهاند.
آينههاي کروي
اين آينهها به دو دسته عمده آينههاي محدب و آينههاي مقعر تقسيم ميشوند. اين آينهها از لحاظ همگرايي و واگرايي پرتوهاي نوري و شکل گيري تصوير و بزرگنمايي و وارونگي و ساير مشخصات تصوير کاربردهاي ويژهاي در سيستمهاي نوري دارند.
آينه شلجمي
در چراغهاي اتومبيلها و برخي سيستمهاي موازي ساز نورها بکار ميروند، که شکلي شبيه آينههاي کروي اما متفاوت از آنها دارند.
آينههاي توان بالا 
نوعي آينههاي چند لايهاي هستند که در سيستمهاي بازتاب کامل نور و نيز در سيستمهاي ليزري و برخي طيف سنجها و محاسبات دقيق و حساس نوري کاربرد دارند.
تقسيمات آينهها
آينهها را بر حسب جنس مواد سازنده و نحوه کارشان به چند دسته عمده بصورت زير نيز تقسيم بندي ميکنند که اسامي آنها گوياي چگونگي ساخت آنها نيز ميباشد.
آينههاي شيشهاي
اين آينهها از جنس شيشه بوده که پشت آن به توسط مواد باز تابنده اندود شده است و به لحاظ هزينه پايين و مکانيزم ساده کاربرد وسيعي دارند، معمولا سطوح اين آينهها به توسط جيوه (Hg) و نقره (Ag) و آلومينيوم (Al) اندود ميشود. البته يک لايه رنگ هم روي فلز زده ميشود که از آن محافظت نمايد.
آينههاي فلزي
يک نوع آينههاي فلزي همان آينهاي شيشهاي اندود فلزي شده هستند، نوع دوم که بيشتر مد نظر ماست جهت جلوگيري از شبح نوري که از تداخل دو بازتاب لايه خارجي و داخلي آينه ايجاد ميشود و وضوح تصوير را پايين ميآورد. آينههاي تک لايهاي فلزي هستند، که فلزات با سطوح صيقل يافته ساخته ميشود که مشهورترينشان آينه آلومينيومي يا آينه استيل و ... که توان بازتابي خوبي دارند و در دستگاههاي اپتيکي هم جواب خوبي ميدهند.
آينههاي مايع
يک آينه ديگر با سمت گيري بسيار ويژه ، آينهاي است که از سطح يک مايع تشکيل مييابد. براي مثال ، از يک تشت پر از جيوه و يک باريکه ليزر براي تعيين امتداد قائم يک محل استفاده ميشود و به منزله يک شاقول اپتيکي دقيق مورد استفاده قرار ميگيرد. براي همين مقصود ، ميتوان حتي از مايعاتي که قدرت بازتابي کمتري دارند ولي سمي نيستند، استفاده کرد.