Espejos Planos Y Esféricos

ESPEJOS PLANOS

Los rayos reflejados por los espejos planos parecen proceder de imágenes situadas detrás de dichos espejos: las imágenes carecen de existencia real, y se dice que son virtuales. Los rayos luminosos, después de reflejados por un espejo plano, parecen proceder de puntos del espacio situados detrás del espejo y simétricos del objeto. Las imágenes producidas por los espejos planos tienen las mismas dimensiones que los objetos correspondientes, pero de ellos no se deduce que sean iguales.



-ÓPTICA: Rama de la física que estudia el comportamiento de la luz.


-LUZ: Onda transversal electromagnética, que no necesita de un medio para propagarse. está se propaga en lineas rectas llamadas "Rayos".


-REFLEXIÓN: Cambio de dirección que experimenta un rayo de luz, cuando llega a una superficie reflectora.


En un espejo plano las posiciones S y de un objeto y su imagen están relacionadas: S = -S´

La imagen es virtual, pues se forma con las prolongaciones de los rayos.



Existen 2 leyes básicas de reflexión:

1.- el ángulo de incidencia es igual al ángulo de reflexión.


2.- el rayo incidente, el rayo reflejado y la normal a la superficie se encuentran en un mismo plano.

Imágenes:

- Imagen virtual; es aquella que parece formarse por luz proveniente de la imagen, aunque en realidad los rayos de luz no pasan por ella.


- Imagen real; se forma por rayos de luz verdaderos que pasan por ella. Las imágenes reales pueden proyectarse sobre una pantalla.

Espejos Esfericos

Un espejo esférico está caracterizado por su radio de curvatura R. En el caso de los espejos esféricos solo existe un punto focal F=F´=R/2 cuya posición coincide con el punto medio entre el centro del espejo y el vértice del mismo. Se encontrará a la izquierda del vértice para los espejos cóncavos y a la derecha para los espejos convexos.


La ecuación fundamental se obtiene a partir de la ecuación del dioptrio esférico y teniendo en cuenta que n = -n´

1/s + 1/s´ = 2/R

de ahí se deduce que f = f´ = R/2



Ecuaciones de espejos cóncavos:


1/Do + 1/ Di = 1/F


Ecuaciones de espejos convexos:


1/Do + 1/ Di = 1/-F


Do: distancia del objeto del espejo.

Di: distancia de la imagen del espejo.

F: distancia focal.


Formación de imágenes:

Espejo cóncavo:


1. Objeto situado a la izquierda del centro de curvatura. La imagen es real, invertida y situada entre el centro y el foco. Su tamaño es menor que el objeto.


2. Objeto situado en el centro de curvatura. La imagen es real, invertida y situada en el mismo punto. Su tamaño igual que el objeto.


3. Objeto situado entre el centro de curvatura y el foco. La imagen es real, invertida y situada a la izquierda del centro de curvatura. Su tamaño es mayor que el objeto.


4. Objeto situado en el foco del espejo. Los rayos reflejados son paralelos y la imagen se forma en el infinito.


5. Objeto situado a la derecha del foco. La imagen es virtual, y conserva su orientación. Su tamaño es mayor que el objeto.


Espejo convexo:


Se produce una situación en la que la imagen es virtual, derecha y más pequeña que el objeto




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Lentes Convergentes Y Divergentes

Lentes Convergentes

Las lentes son medios transparentes limitados por dos superficies, siendo curva al menos una de ellas.


Las lentes convergentes:


Son más gruesas por el centro que por el borde, y concentran (hacen converger) en un punto los rayos de luz que las atraviesan. A este punto se le llama foco (F) y la separación entre él y la lente se conoce como distancia focal (f).


Cuando es posible proyectar la imagen formada decimos que se trata de una imagen real, y si no la podemos proyectar la denominamos imagen virtual.


Las lentes convergentes, para objetos alejados, forman imágenes reales, invertidas y de menor tamaño que los objetos.

En cambio, si miras un objeto cercano a través de la lente, observarás que se forma una imagen derecha y de mayor tamaño que el objeto.

Para objetos próximos forman imágenes virtuales, derechas y de mayor tamaño.




Formación de las imágenes convergentes

Formación de imágenes en lentes convergentes

Lentes Divergentes

Si las lentes son más gruesas por los bordes que por el centro, hacen diverger (separan) los rayos de luz que pasan por ellas, por lo que se conocen como lentes divergentes.



Las imágenes producidas por las lentes divergentes son virtuales, derechas y menores que los objetos.

Si miramos por una lente divergente da la sensación de que los rayos proceden del punto F. A éste punto se le llama foco virtual.

En las lentes divergentes la distancia focal se considera negativa.

Formación de las imágenes divergentes

Formación de imágenes en lentes divergentes

Ecuaciones:

Ecuaciones de lentes divergentes:


1/Do + 1/ Di = 1/F


Ecuaciones de lentes convergentes:


1/Do + 1/ Di = 1/-F


Otra:


Di / Do = -Hi / Ho


Ley De Snell

Es una fórmula utilizada para calcular el ángulo de refracción de la luz al atravesar la superficie de separación entre dos medios de propagación de la luz (o cualquier onda electromagnética) con índice de refracción distinto.




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Refracción de la luz

Se denomina refracción luminosa al cambio que experimenta la dirección de propagación de la luz cuando atraviesa oblicuamente la superficie de separación de dos medios transparentes de distinta naturaleza.



Las leyes que rigen el fenómeno de la refracción pueden, entonces, expresarse en la forma:


1.ª Ley. El rayo incidente, la normal y el rayo refractado se encuentran en el mismo plano.


2.ª Ley. (ley de Snell) Los senos de los ángulos de incidencia e1 y de refracción e2 son directamente proporcionales a las velocidades de propagación v1 y v2 de la luz en los respectivos medios.




Recordando que índice de refracción y velocidad son inversamente proporcionales la segunda ley de la refracción se puede escribir en función de los índices de refracción en la forma:



refracción

Reflexión De La Luz

Es el cambio de dirección, en el mismo medio, que experimenta un rayo luminoso al incidir oblicuamente sobre una superficie. Para este caso las leyes de la reflexión son las siguientes:

1a. ley: El rayo incidente, el rayo reflejado y la normal, se encuentran en un mismo plano.

2a. ley: El ángulo de incidencia es igual al ángulo de reflexión.


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