Mعادة ما تكون الأخطاء في متناول اليد. فمن الصعب مثلاً وضع المكياج أو الحلاقة أو قيادة السيارة بدونها. نحن نرى الصور في المرايا لأن بعض الضوء الذي يسقط عليها ينعكس إلى أعيننا. لمناقشة الانعكاس، من الضروري تقديم مفهومي مقدمة الموجة وشعاع الضوء، ويمكننا القيام بذلك من خلال الاستفادة من الموضوع المألوف وهو الموجات الصوتية. كل من الصوت والضوء نوعان من الموجات. الصوت عبارة عن موجة ضغط، بينما الضوء ذو طبيعة كهرومغناطيسية. ومع ذلك، فإن فكرة جبهة الموجة والشعاع تنطبق على كليهما.

لنفترض جسمًا كرويًا صغيرًا ينبض سطحه بحركة توافقية بسيطة. تنبعث موجة صوتية تتحرك بشكل كروي إلى الخارج من الجسم بسرعة ثابتة. لتمثيل هذه الموجة، نرسم الأسطح عبر جميع نقاط الموجة التي تكون في نفس مرحلة الحركة. تسمى هذه الأسطح ذات الطور الثابت بالجبهات الموجية. إذا تم رسم مقدمات الموجة من خلال تكثيفات أو قمم الموجة الصوتية، فإن المسافة بين مقدمات الموجات المتجاورة تساوي الطول الموجي $\lambda$. تسمى الخطوط الشعاعية التي تشير إلى الخارج من المصدر والمتعامدة مع مقدمات الموجة بالأشعة. تشير الأشعة في اتجاه سرعة الموجة.

تعكس معظم الأجسام جزءًا معينًا من الضوء الساقط عليها. لنفترض أن شعاع الضوء يسقط على سطح مستو لامع، مثل المرآة. زاوية السقوط $\theta_i$; هي الزاوية التي يصنعها الشعاع الساقط بالنسبة إلى العمودي، وهو خط مرسوم عمودي على السطح عند نقطة السقوط. زاوية الانعكاس $\theta_r$، هي الزاوية التي يصنعها الشعاع المنعكس مع العمودي. يصف قانون الانعكاس سلوك الحادث والأشعة المنعكسة.

تكوين الصور بواسطة مرآة مستوية

عندما تنظر إلى المرآة المستوية (المسطحة)، ترى صورة لنفسك لها ثلاث خصائص:

1. الصورة في وضع مستقيم.

2. الصورة بنفس حجمك.

3. تقع الصورة خلف المرآة تمامًا كما أنت أمامها.

النوع الأكثر شيوعًا من المرآة المنحنية هو المرآة الكروية. المرآة الكروية لها شكل مقطع من سطح كرة مجوفة. إذا كان السطح الداخلي للمرآة مصقولاً، فهي مرآة مقعرة. أما إذا كان السطح الخارجي مصقولاً فهو مرآة محدبة.

تكوين الصور بواسطة المرايا المقعرة

تعتبر ثلاثة أشعة محورية محددة ملائمة بشكل خاص للاستخدام في طريقة تتبع الشعاع، وتنطلق هذه الأشعة الثلاثة من نقطة في الجزء العلوي من الجسم.

تكوين الصور بواسطة المرايا المحدبة

إن إجراء تتبع الشعاع لتحديد موقع وحجم الصورة في مرآة محدبة يشبه إجراء المرآة المقعرة. يتم استخدام نفس الأشعة الثلاثة. ومع ذلك، فإن النقطة البؤرية ومركز انحناء المرآة المحدبة تقع خلف المرآة، وليس أمامها.

تعتبر مخططات الأشعة المرسومة على نطاق واسع مفيدة في تحديد موقع وحجم الصورة المتكونة بواسطة المرآة. ومع ذلك، للحصول على وصف دقيق للصورة، هناك حاجة إلى تقنية أكثر تحليلا، لذلك سوف نشتق معادلتين، تعرفان باسم معادلة المرآة ومعادلة التكبير. وتستند هذه المعادلات على قانون الانعكاس.