Reflexion

REFLEXION Y ESPEJOS
OBJETIVOS Después de completar el estudio de este tema podrá usted: 1. Demostrar, mediante definiciones e ilustraciones, que ha comprendido los siguientes términos: imágenes virtuales, imágenes reales, espejo convergente, espejo divergente, amplificación, longitud focal y aberración esférica. 2. Usar técnicas de trazado de rayos para construir imágenes formadas por espejosesféricos. 3. Predecir matemáticamente la naturaleza, el tamaño y la ubicaci6n de imágenes formadas por espejos esféricos. 4. Determinar la amplificación y/o la longitud focal de espejos esféricos mediante métodos matemáticos y experimentales. El ojo responde a la luz. Es posible ver todos los objetos gracias a la luz, ya sea por la luz que emite el objeto o por luz que se refleja en él. Ahoratenemos una comprensión general de la naturaleza de la luz y hemos estudiado objetos luminosos y métodos para medir la luz emitida por ellos. Aun cuando todo tipo de luz se origina en una fuente de energía, por ejemplo el Sol, una lámpara eléctrica, o una vela encendida, la mayor parte de la luz que vemos en el mundo físico es el resultado de luz reflejada. Nos ocuparemos de las leyes que describencómo regresa la luz a su medio original como resultado de incidir sobre una superficie. Aunque este fenómeno, llamado reflexión, puede interpretarse en términos de la teoría ondulatoria electromagnética de Maxwell, es más sencillo describirla mediante el trazo de rayos. El tratamiento en forma de rayos, que se conoce generalmente como óptica geométrica, se basa en la aplicación del principio deHuygens. Recuerde que los rayos de luz son líneas imaginarias trazadas en forma perpendicular a los frentes de onda que avanzan en la dirección de la propagación de la luz. LAS LEYES DE LA REFLEXION Cuando la luz incide en la frontera o límite entre dos medios, por ejemplo aire y el vidrio, se pueden presentar una o varias de estas tres situaciones. Como se muestra en la figura 22, una parte de la luzque incide sobre una superficie de vidrio se refleja, y otra parte penetra en el vidrio. La luz que entra al vidrio es absorbida parcialmente y la parte restante se transmite. La luz transmitida en general sufre un cambio de dirección, lo cual se conoce como refracción. En este tema nos ocuparemos únicamente del fenómeno conocido como reflexión. La reflexión de la luz obedece a la misma ley generalde la mecánica que rige otros fenómenos de rebote; es decir, el ángulo de incidencia es igual al ángulo de reflexión. Por ejemplo, consideremos la mesa de billar de la figura 23. Para golpear la pelota negra hacia la derecha es necesario localizar un punto sobre el borde de la mesa, de tal modo que el ángulo de incidencia θi sea igual que el ángulo de reflexión θr. En forma análoga, la luzreflejada de una superficie lisa, como en la figura 24(a), tiene sus ángulos de incidencia y

U1-T3 Espejos Planos -

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de reflexión iguales. Los ángulos θi y θr, se miden Con respecto a la normal a la superficie. Se pueden enunciar dos leyes básicas de la reflexión: • • El ángulo de incidencia es igual al ángulo de reflexión El rayo incidente, el rayo reflejado y la normal a la superficie seencuentran en el mismo plano.

Figura 22. Cuando la luz incide en la zona limítrofe o frontera entre dos medios, puede reflejarse, refractarse o absorberse. La reflexión de la luz que proviene de una superficie pulida, en la figura 25-3(a), se llama reflexión regular o especular. La luz que incide sobre la superficie de un espejo o vidrio se refleja especularmente. Si toda la luz incidente quegolpea una superficie se reflejara de esta manera, no podríamos ver la superficie. Únicamente seríamos capaces de ver imágenes de otros objetos. Es la reflexión difusa (figura 25-3(b)) la que nos permite ver una superficie. Una superficie irregular o áspera esparce y dispersa la luz incidente, lo que da por resultado que se ilumine la superficie. La luz reflejada por ladrillos, concreto o...