Espejo.
Los espejos son superficies especialmente diseñadas y tratadas para reflejar la luz, permitiendo así la formación de imágenes. Estos elementos, fabricados con materiales que se han pulido meticulosamente, tienen la capacidad de producir una reflexión regular, lo que significa que los rayos de luz inciden y se reflejan siguiendo leyes precisas, como la ley de reflexión, en la que el ángulo de incidencia es igual al ángulo de reflexión. Esta característica hace posible que se formen imágenes fieles al objeto original, aunque invertidas lateralmente.
Existen diferentes tipos de espejos según la forma de la superficie. Los espejos planos, por ejemplo, son aquellos en los que la superficie es completamente lisa y no presenta curvaturas, lo que garantiza una imagen de tamaño y proporciones iguales a las del objeto reflejado. Por otro lado, los espejos esféricos, que pueden ser cóncavos o convexos, presentan una superficie curva que modifica la forma y el tamaño de la imagen; en los espejos cóncavos se pueden obtener imágenes reales y virtuales dependiendo de la posición del objeto, mientras que los convexos siempre generan imágenes virtuales y reducidas.
Además de su uso en aplicaciones cotidianas como en los hogares, los espejos tienen una gran relevancia en la industria, la ciencia y la tecnología, desempeñando roles cruciales en dispositivos ópticos y sistemas de precisión.
Según su construcción geométrica, se distinguen:
- Espejos planos (fig. 9-A),
- Espejos esféricos: cóncavos (fig.9-B), y convexos (fig. 9-C).
- Espejos parabólicos: faros de autos (fig. 9-D).
Fig. 9 - Espejos: a) plano; b) cóncavo;
c) convexo; d) parabólico.
ESPEJOS PLANOS
Un espejo plano es una superficie llana muy pulimentada.
| Los espejos planos ordinarios son simples láminas de vidrio plateadas en su cara posterior o que han recibido un baño de estaño o de mercurio. |
FORMACIÓN DE IMÁGENES
Un pequeño espejo podrá ayudarnos
para ordenar los conocimientos:
Dispositivo experimental: Si nos colocamos delante de un espejo, veremos en él, y a igual distancia, una imagen semejante a la nuestra.
Y si colocamos un libro, una lapicera... veremos también sus imágenes en el espejo.
En óptica, la lapicera, el libro... nuestro cuerpo, reciben el nombre de objetos.
Imágenes. Son las formaciones que los objetos producen en los espejos; o también las reproducciones especulares de los objetos.
El mecanismo geométrico de la formación de las imágenes se basa en las dos leyes de la reflexión.
Su correcta aplicación es el objeto de la óptica geométrica.
Dos clases de imágenes:
En la óptica geométrica se consideran dos clases de imágenes:
1º La imagen real, que está formada por los mismos rayos luminosos, y por esto se la puede recibir en una pantalla, como la imagen del cinematógrafo; y
2º La imagen virtual, formada por la prolongación de los rayos y que no puede recibirse en una pantalla, como la imagen del espejo plano.
Son superficies pulimentadas planas que al incidir
los rayos luminosos proporcionan una imagen de las
siguientes características:
a) Derecha.
b) Virtual, es decir detrás del espejo.
d) Del mismo tamaño del objeto.
e) Simétrico con respecto al espejo.
Fig. 9a —
En los esquemas siguientes, estableceremos
también esta diferencia:
Los rayos luminosos, formadores de las láminas reales, serán representados con trazo continuo (---------------- ); las prolongaciones de los rayos luminosos, formadores de las imágenes virtuales,
se
dibujarán
con
trazo
cortado
(— — — — —), y las normales con punto y raya (—.—.—.—.—.).
Formación de la imagen del punto, de la recta u objeto en:
- Espejos planos;
- Espejos angulares;
- Espejos paralelos;
- Espejos giratorios;
En los espejos deben considerarse tres rayos incidentes notables:
a) El rayo incidente, paralelo al eje principal (fig. 10-A);
b) El rayo incidente que pasa por el foco principal (fig. 10-B);
c) El rayo incidente que pasa por el centro de curvatura (fig. 10-C).
Fig. 10 — Los tres rayos incidentes
notables.
a) Imagen de un punto en un espejo plano
En geometría lo más elemental es el punto. En óptica geométrica, si éste es luminoso, se llama fuente puntual.
Dispositivo experimental.
Coloquemos una fuente puntual F a
cierta distancia de un espejo plano A B.
La fuente F emite rayos luminosos rectilínea y omnidireccionalmente; los cuales inciden y se reflejan contra el espejo.
Fig. 11 — Imagen de un punto.
Ubiquémonos de acuerdo al esquema (fig. 11). Algunos de los rayos reflejados
nuestra retina.
La impresión luminosa que recibe nuestro ojo, da la impresión de que estos rayos provienen del objeto que vemos en F'. Sin embargo, sabemos que en F' no Hay tal objeto; por eso aquello que percibimos, se llama imagen. Ésta, que proviene de un haz de rayos divergentes que penetran en el ojo, se llama virtual, porque no hay nada real detrás del espejo.
La imagen virtual se ubica en el punto de encuentro de la prolongación de los rayos reflejados; los cuales pasan en su totalidad por un mismo punto. Para encontrarlo basta trazar dos de estos rayos.
Ahora bien, si medimos las distancias FI y F'I, constataremos que son iguales.
Fig. 12 — Construcción de la imagen
de un punto.
Imagen de un objeto
Dispositivo experimental. (Fig. 13)
Coloquemos simétricamente, respecto a
una lámina de vidrio no azogado, dos velas idénticas, A y B.
Fig. 13 - Imagen de un objeto
Encendamos la vela A. Visualizándola desde el punto O, la vela B nos parecerá
encendida. Extraemos entonces
la
siguiente conclusión: La imagen B de la llama, situada en A, se reproduce en el punto simétrico de A respecto al plano del espejo. Los espejos planos dan imágenes virtuales (fig. 14).
Fig. 13 - Imagen virtual de un objeto.
El experimento anterior, el ojo del observador que recibe los rayos luminosos procedente de B después de reflejarse en el espejo, tiene la ilusión de una llama situada en A. Pero dicha llama no existe; es la imagen llamada virtual de B la cual no se puede recibir sobre una pantalla.
Términos destacados :
- Espejo (Mirror)
- Reflexión (Reflection)
- Óptica geométrica (Geometric optics)
- Imagen virtual (Virtual image)
- Imagen real (Real image)
- Espejo plano (Plane mirror)
- Espejo esférico (Spherical mirror)
- Espejo cóncavo (Concave mirror)
- Espejo convexo (Convex mirror)
- Espejo parabólico (Parabolic mirror)
- Rayos incidentes (Incident rays)
- Leyes de reflexión (Laws of reflection)
- Óptica (Optics)
- Fuente puntual (Point source)
- Formación de imágenes (Image formation)
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