FISICA LA LUZ

Formación de Imágenes en Espejos Planos
Es posible comprender la formación de imágenes en los espejos a partir del análisis de los rayos de luz que siguen el modelo de onda bajo reflexión. Empecemos con la consideración del espejo más simple posible: el espejo plano. Imagine una fuente puntual de luz colocada en O en la figura 36.1, a una distancia p frente a un espejo plano. La distanciap se conoce como distancia objeto. Los rayos luminosos divergentes que salen de la fuente son reflejados por el espejo. Después de reflejarse, los rayos siguen un proceso de divergencia. Las líneas discontinuas de la figura 36.1 son extensiones de los rayos divergentes hacia atrás, hasta un punto de intersección en I. Para el observador parece que los rayos divergentes surgen del punto Idetrás del espejo. El punto I, que está a una distancia q detrás del espejo, se conoce como imagen del objeto en O. A la distancia q se le llama distancia de imagen. Independientemente del sistema en estudio, siempre localizará las imágenes extendiendo hacia atrás los rayos divergentes, hasta el punto en que hacen intersección. Las imágenes están localizadas ya sea en un punto a partir del cuallos rayos luminosos realmente divergen o en un punto a partir del cual parece que divergen.
Las imágenes se clasifican en reales o virtuales. Una imagen real es la que se forma cuando los rayos luminosos pasan a través y divergen del punto de imagen; una imagen virtual es la que se forma cuando los rayos luminosos no pasan a través del punto de imagen sino que sólo parecen divergir de dichopunto. 



8) Formación de Imágenes en Espejos Esféricos
 

 
En dónde se forman las imágenes frente a un espejo esférico, eso depende del tipo de espejo y de la posición del objeto.
En el caso de los espejos convexos es sencillo, porque pasa siempre lo mismo independientemente de dónde se coloque el objeto, O. La imagen, I, resulta ser siempre menor, derecha y virtual.
 
 

 
Ojo:

f < 0

resultaxi < 0
Como ves, la imagen resulta más pequeña, derecha y virtual. Para hallarla tracé la marcha de aquellos rayos cuya marcha conocemos. El rayo a, que llega paralelo al eje central, se reflejará en una dirección que contiene al foco, F. El b, que tiene la dirección del centro, C, y rebota sobre sí mismo. El c, que llega en una dirección que pasa por el foco, se refleja paralelo al eje central.Y el d que incide el el centro del espejo, V. Esos cuatro rayos divergen, se abren, y no se van a cruzar nunca... pero sus prolongaciones (en celeste) detrás del espejo se juntan, formando la imagen virtual.
Veamos qué ocurre con los espejos cóncavos. Aquí todo depende de dónde se coloque el objeto. Empecemos con el objeto muy alejado. Infinitamente alejado, tal que todos sus rayos llegan alespejo en forma paralela. El resultado, ya lo conocemos: la imagen se forma en un punto, sobre el foco.
 
 

 

La imagen se forma es real y se forma en el foco. Miremos qué podía decirnos la fórmula de los espejos. Tenés que tener en cuenta que
1/xo = 1/∞ = 0
Ya sé que nunca habías dividido por infinito, y que ni siquiera infinito es un número... pero podés pensar que si dividís algo entremuchísimos... no lo queda nada a ninguno, o sea, es cero. La fórmula queda así:
1/xi = 1/ f
De donde se deduce fácilmente que xi = f
Ahora acerquemos el objeto al espejo y veamos qué pasa.
 
 

 
 
La imagen resulta más pequeña, real e invertida. Para localizarla usé únicamente los tres rayos principales (porque conocemos su marcha). El a, llega paralelo al eje central, rebota pasando por el foco. El b, llegapasando por el foco, rebota paralelo al eje central. El c, llaga con la dirección del centro (o sea, es radial), rebota sobre sí mismo.
Sigamos acercando el objeto, y coloquémoslo justo sobre el centro de la esfera, C.
 
      

 

La imagen que obtenemos es real, invertida y del mismo tamaño que el objeto. Si se lo hubiéramos preguntado a la fórmula de los espejos, tendríamos que haber...