Espejos curvos

Conoce el fenómeno de la formación de imágenes en espejos curvos (cóncavos y convexos).


La formación de imágenes en espejos, es producto de la reflexión de los haces de luz en una superficie especular. Para determinar dónde se formará la imagen de un objeto es que existe la óptica geométrica, que es la parte de la óptica que nos permite, mediante el trazado de rayos, explicar la formación de imágenes en diversas clases de espejos. Esta vez centraremos nuestro estudio en los espejos curvos, éstos pueden ser cóncavos –si están curvados hacia adentro- o convexos –si están curvados hacia afuera.

¿Qué es un espejo?

Los espejos son los instrumentos ópticos más antiguos, hace más de cuatro mil años los egipcios ya los utilizaban para reflejar sus caras, aunque en ese entonces los espejos eran sólo metales pulidos que nada tenían que ver con los espejos que conocemos hoy en día. No fue sino hasta 1857, cuando Jean Foucault desarrolló una técnica para revestir el vidrio con plata, que comenzaron a adquirir  las características con que los conocemos en la actualidad.

Los espejos actuales están compuestos por una superficie de cristal (vidrio), cuya cara posterior está cubierta por una delgada capa de Mercurio o por una plancha de metal. Sobre esta lámina posterior se refleja la luz lo que produce la formación de las imágenes de los objetos que están delante de él.

Un espejo curvo es una superficie con forma de casquete esférico que refleja la luz de forma uniforme. Estos pueden ser conexos, si la superficie reflectora se encuentra deformada hacia la fuente de luz, o cóncavos, si la superficie reflectora se encuentra curvada hacia adentro; encontramos estos tipos de espejos en los retrovisores y laterales de los autos y en los cosmetiqueros de las mujeres (tienen aumento), respectivamente.

curvos

Glosario:

  • Centro de la curvatura (C): Centro de la esfera descrita por el espejo
  • Foco (F): Punto por el que pasan (convergen) todos los rayos reflejados por el espejo o sus prolongaciones.
  • Eje óptico: Línea horizontal que pasa por el centro de la curvatura y el foco
  • Centro óptico (O): Intersección del eje  óptico y el espejo
  • Prolongación: Alargue de los rayos reflejados hacia la parte posterior del espejo
  • Imagen real: Se puede recoger en una pantalla ya que se forma delante del espejo por la intersección de los rayos reflejados
  • Imagen virtual: No se puede recoger en una pantalla ya que se forma detrás del espejo por la intersección de la prolongación de los rayos reflejados

Trazado de rayos

Como dijimos anteriormente, la óptica geométrica establece que para determinar dónde se formará la imagen de un objeto en un espejo, es necesario trazar algunos rayos usando la ley de reflexión. En el caso de los espejos curvos basta con trazar estos dos rayos:

  1. El rayo de luz que viaja paralelo al eje óptico se reflejará pasando por el foco
  2. El rayo que pasa por el foco se reflejará paralelo el eje  óptico

Casos posibles

Espejo cóncavo:

– Objetos antes de C: Si el objeto se ubica antes del centro de curvatura, la imagen será real, más pequeña e invertida

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– Objeto en C: Si el objeto de ubica justo en el centro de la curvatura, la imagen será real, del mismo porte e invertida

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– Objeto entre C y F: Si el objeto se ubica entre el centro de curvatura el foco, la imagen será real, más grande e invertida

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– Objeto entre F y O: Si el objeto se ubica entre el foco y el centro óptico, la imagen será virtual, más grande y derecha. En este caso los rayos reflejados no se intersectan, por ello es necesario prolongarlos para encontrar su intersección.

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Espejo convexo

En este tipo de espejo sólo se forman imágenes virtuales, más pequeñas e invertidas. En este caso el trazado de rayos sufre pequeñas modificaciones porque el foco del espejo está detrás de la superficie de éste, por ello el primer rayo (que viaja paralelo al eje óptico) se refleja como si viniera del foco y el segundo rayo se traza como si fuera al foco y en el punto de intersección con el espejo se refleja paralelo.

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