domingo, 24 de octubre de 2010

LA FISIK DE LOS ESPEJOS

En este blog se analizara en detalle la física detrás de los espejos ya quetodos los días en la vida cotidiana utilizamos los espejos cuando revisamos nuestro aspecto, tiene igualmente usos muy prácticos en las múltiples clases de industrias como en la del transporte los retrovisores al parecer son simplemente espejos dispuestos para mirar hacia atrás en la vía pero con este estudio comprenderemos que su utilidad se ve implementada al ser espejos convexos, cuyo radio y angulacion son precisamente calculados por los diseñadores para una mayor funcionalidad. Los espejos desde siempre se han convertido en una herramienta de múltiples usos para el ser humano.


Presentacion espejos

USOS FUNCIONALES DE LOS ESPEJOS.

PERISCOPIO

En su forma sencilla en un tubo con un juego de espejos en los extremos, paralelos y con un ángulo de 45º respecto a la línea que los une.

LES PRESENTAMOS A EL EQUIPO DE TRABAJO AUTORES DEL BLOG. XD


REFLEXIÓN Y DEFINICIÓN DE ESPEJO.

¿QUE ES LA REFLEXIÓN?

La reflexión es el fenómeno físico que explica la incidencia de las ondas contra un material y su curso posterior cuando el material sobre el cual incide no absorbe la onda.La ley de reflexión asegura que el ángulo de incidencia y el de reflexión es el mismo

Donde

i = ángulo de incidenciar = ángulo de reflexión

se tiene que i = r


Leyes de la reflexión

Cuando la superficie reflectante es muy lisa ocurre una reflexión de luz llamada especular o regular. Para este caso las leyes de la reflexión son las siguientes:

1. El rayo incidente, el rayo reflejado y la recta normal, deben estar en el mismo plano (mismo medio), con respecto a la superficie de reflexión en el punto de incidencia.

2. El ángulo formado entre el rayo incidente y la recta normal es igual al ángulo que existe entre el rayo reflejado y la recta normal.

θi = θr



Espejo

Un espejo es una superficie pulida en la que al incidir la luz, se refleja siguiendo las leyes de la reflexión.

El ejemplo más simple es el espejo plano. En este último, un haz de rayos de luz paralelos puede cambiar de dirección completamente en conjunto y continuar siendo un haz de rayos paralelos, pudiendo producir así una imagen virtual de un objeto con el mismo tamaño y forma que el real. La imagen resulta derecha pero invertida en el eje normal al espejo.

También existen espejos cóncavos y espejos convexos. En un espejo cóncavo cuya superficie forma un paraboloide de revolución, todos los rayos que inciden paralelos al eje del espejo, se reflejan pasando por el foco, y los que inciden pasando por el foco, se reflejan paralelos al eje.



CLASES DE ESPEJOS

CLASES DE
ESPEJOS


Los espejos que estudiaremos se clasifican principalmente en dos clases


2.ESPEJOS ESFÉRICOS se subdividen en:

Espejos cóncavos

Espejos convexos


ESPEJOS PLANOS

Un espejo plano es una superficie plana muy pulimentada que puede reflejar la luz que le llega con unacapacidad reflectora de la intensidad de la luz incidente del 95% (o superior) .

Los espejos planos se utilizan con mucha frecuencia. Son los que usamos cada mañana para mirarnos. En ellos vemos nuestro reflejo, una imagen que no está distorsionada.



FORMACIÓN DE LA IMAGEN EN UN ESPEJO PLANO


La formación de imágenes en los esp

ejos son una consecuencia de la reflex

ión de los rayos luminosos en

la superficie del espejo. La óptica geo

m

étrica explica este familiar fenómeno supo

niendo que los rayos luminosos cambian de dirección al lle

gar al espejo siguiendo las leyes de la reflexión.

Suponiendo un punto P, que emite o refleja la luz, y que está situado frente a un espejo, el punto simétrico respecto al espejo es el punto P'.





Una imagen en un espejo se ve como si el objeto estuviera detrás y no frente a éste ni en la superficie. (Ojo, es un error frecuente el pensar que la imagen la vemos en la superficie del espejo).


El sistema óptico del ojo recoge los rayos que salen divergentes del objeto y los hace converger en la retina.


El ojo identifica la posición que ocupa un objeto como el lugar donde convergen las prolongaciones del haz de rayos divergentes que le llegan. Esas prolongaciones no coinciden con la posición real del objeto. En ese punto se forma la imagen virtual del objeto.


La imagen obtenida en un espejo plano no se puede proyectar sobre una pantalla, colocando una pantalla donde parece estar la imagen no recogería nada. Es, por lo tanto virtual, una copia del objeto "que parece estar" detrás del espejo.


El espejo sí puede reflejar la luz de un objeto y recogerse esta sobre una pantalla, pero esto no es lo que queremos decir cuando afirmamos que la imagen virtual no se recoge sobre una pantalla. El sistema óptico del ojo es el que recoge los rayos divergentes del espejo y el cerebro interpreta como procedentes de detrás del espejo (justo donde se cortan sus prolongaciones)


La imagen formada es:

simétrica, porque aparentemente está a la misma distancia del espejo

virtual, porque se ve como si estuviera dentro del espejo, no se puede formar sobre una pantalla pero puede ser vista cuando la enfocamos con los ojos.

del mismo tamaño que el objeto.

derecha, porque conserva la misma orientación que el objeto.


ESPEJOS ESFÉRICOS

son espejos que resultan del corte de una esfera en que una de sus superficies es empleada, con reflexión regular (especule). Así, surgen dos tipos de espejos, los cóncavos y los convexos. En el primero la superficie reflectora es interna, y en el segundo externa. Esos espejos obedecen a las mismas leyes de reflexión de la luz de los espejosplanos de la Óptica geométrica.

.


PARTES DE LOS ESPEJOS ESFÉRICOS.

En un espejo esférico podemos definir las siguientes partes:

  • Centro de curvatura del espejo. Es el centro de la esfera a la que pertenece el casquete espejo. En la figura es el punto C .
  • Centro de figura del espejo. Es el polo o centro geométrico del casquete. El punto A de la figura.
  • Eje principal. Es la recta que pasa por el centro de curvatura del espejo y por el centro de figura. Queda definido por la recta CA.
  • Eje secundario. Es cualquier recta que pasa por el centro de curvatura. Existen infinitos ejes secundarios. En la figura se ve el marcado por la recta CB.
    • Foco principal del espejo. Es un punto del eje principal en el que se cortan, una vez reflejados, los rayos que llegan al espejo paralelos al eje principal.


RAYOS NOTABLES DE ESPEJOS ESFÉRICOS.

1- Todo rayo paralelo al eje

principal, al reflejarse pasa

por el foco.

2-

Todo rayo que pasa por el foco

se

refleja paralelo al eje principal.


3- Todo rayo que pase por el centro

de curvatura se refleja sobre

si mismo



Un espejo cóncavo refleja luz desde la parte curva interna. Cuando los rayos de luz que provienen de un objeto inciden paralelos al eje principal siguen la ley de reflexión. Los rayos que se reflejan sobre el espejo, a igual distancia del eje principal, son simétricos. Donde estos rayos se encuentran se haya el foco principal o punto focal del espejo. Este punto queda en el medio del objeto reflejado y el punto que esta al medio del espejo. Un espejo cóncavo es un espejo convergente ya que los rayos reflejados se encuentran en el punto focal.

Cualquier rayo que incida sobre el espejo se reflejará y pasará por el punto focal. El rayo incidente que pase por el foco se reflejará en una dirección paralela al eje principal.


  • Los espejos cóncavos son también llamados convergentes por
  • que los rayos luminosos convergen en un punto en este caso en el foco.
ESPEJO CONVEXO


Un espejo convexo es un espejo que se caracteriza físicamente por presentar su superficie esféricaexterna como faz refletora. Los rayos de luz incidentes en ese espejo reflejan de forma divergente y tiene sus prolongamentos direccionados para lo que se encuentra en el lado posterior del espejo. Así, las imágenes conjugadas por un objeto real, tiene naturaleza virtual y su tamaño es siempre más pequeño en relación al objeto siendo orientadas en el mismo sentido del objeto, por lo tanto derechas.

FORMACIÓN DE IMÁGENES
EN EL
ESPEJO CÓNCAVO.

Como sabemos las características que posea la
imagen dependen de la posición en la que
se encuentre el objeto respecto del espejo por lo tanto
estudiaremos los principales casos descuerdo a la posición del mismo.


1. El objeto situado a la izquierda del centro de curvatura. La imagen es real, invertida, menor y situada

entre el centro y el foco



2- El objeto situado en el centro de


curvatura. La imagen es real,

Invertida y situada en el mism

o punto.

Su tamaño igual que el objeto.




3- El objeto situado entre el centro de

curvatura y el foco. La imagenes real, invertida, mayor y situada a
la izquierda del centro de curvatura




4-El objeto situado en el foco,no hay imag

en, se formaen el infinito se llama punto ciego.





5- El objeto situado a la derecha
del foco la imagen es virtual,
mayor y conserva su orientación.