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Formación de imágenes por espejos cóncavos y convexos
Introducción a los espejos
En el estudio de la óptica, los espejos son superficies que forman imágenes al reflejar la luz. Hay dos tipos principales de espejos esféricos: cóncavos y convexos.
Espejo cóncavo
La forma de un espejo cóncavo es como una porción de la superficie interna de una esfera. También se llama espejo convergente porque converge la luz a un punto.
Foco principal
El foco principal de un espejo cóncavo es el punto donde los rayos de luz paralelos se encuentran después de reflejarse en el espejo. Se encuentra frente al espejo.
Longitud focal y radio de curvatura
La longitud focal (f
) es la distancia entre la superficie del espejo y su foco principal. El radio de curvatura (R
) es la distancia entre el centro de curvatura y la superficie del espejo.
Para un espejo cóncavo, la relación se da como:
F = R / 2
Diagrama de rayos para espejos cóncavos
Los diagramas de rayos ayudan a entender la formación de imágenes por un espejo cóncavo. Los pasos para dibujar un diagrama de rayos son los siguientes:
Ejemplo 1: Objeto más allá del centro de curvatura
Coloque un objeto más allá del centro de curvatura. La imagen formada será real, invertida y disminuida.
Espejo convexo
La forma de un espejo convexo es como una porción de la superficie externa de una esfera. También se llama espejo divergente porque diverge los rayos de luz.
Foco principal
El foco principal de un espejo convexo es el punto desde el cual los rayos reflejados parecen divergir.
Atributos de la imagen
La imagen formada por un espejo convexo es siempre virtual, erecta y más pequeña que el objeto real.
Diagrama de rayos para espejos convexos
Siga los siguientes pasos para dibujar un diagrama de rayos para un espejo convexo:
Ejemplo 2: Objeto colocado frente a un espejo
Un objeto colocado frente a un espejo convexo forma una imagen virtual, que parece reducida y erecta detrás del espejo.
Fórmula del espejo y aumento
Use la fórmula del espejo para calcular la ubicación y el tamaño de la imagen:
1/F = 1/V + 1/U
Aquí, f
es la longitud focal, v
es la distancia de la imagen desde el espejo, y u
es la distancia del objeto.
El aumento (m
) del espejo se da por:
m = -v/u
El signo negativo para el aumento indica inversión y el signo positivo indica naturaleza directa.
Usos prácticos de los espejos cóncavos y convexos
Los espejos cóncavos a menudo se usan en telescopios, faros reflectores y espejos de afeitado debido a su propiedad de aumento. Los espejos convexos se usan en los espejos laterales de vehículos y espejos de seguridad en tiendas porque proporcionan un campo de visión más amplio.