Es posible que haya observado que la imagen que se forma en el espejo retrovisor lateral de un automóvil es más pequeña, mientras que la imagen que se forma en el espejo retrovisor es más grande que el tamaño real de los objetos. El dentista usa un pequeño espejo para examinar los dientes de un paciente. Es posible que también haya observado que para afeitarse se utilizan diferentes espejos. Entonces, los diferentes espejos esféricos se utilizan para diferentes propósitos. Hablaremos del espejo esférico en este capítulo.
El espejo esférico es un tipo de espejo cuyas superficies reflectantes son las partes de una esfera hueca de vidrio.
Tipos de espejo esférico
Sobre la base de la dirección de la superficie reflectante y la reflexión, son de dos tipos, a saber:
- espejo cóncavo y
- Espejo convexo.
Espejo cóncavo
El tipo de espejo esférico en el que el reflejo de la luz tiene lugar desde el lado que está curvado hacia adentro y la superficie exterior abombada está plateada y pulida se llama espejo cóncavo. También se le llama espejo convergente . Hace converger el haz de luz paralelo en el foco (F). El espejo de afeitar y el espejo que usa un dentista son ejemplos de espejos cóncavos.
Espejo cóncavo.
Propiedades del espejo cóncavo
- Un rayo de luz paralelo al eje principal atravesará el foco después de la reflexión.
- Un rayo que pasa por el foco principal (F) se vuelve paralelo al eje principal.
- Un rayo que pasa por el centro de curvatura tomará el mismo camino después de la reflexión.
- Para cualquier rayo incidente en cualquier ángulo en el polo (P), el rayo reflejado sigue la ley de reflexión (ángulo de incidencia = ángulo de reflexión).
- La naturaleza de la imagen formada por un espejo cóncavo puede ser real, virtual, erecta, invertida.
- El tamaño de la imagen puede ser menor, mayor o igual al objeto.
Aplicaciones del espejo cóncavo
- Espejo de aumento
- luz de la antorcha
- faro del vehículo
- espejo dental
- Microscopio
- Telescopio
- Hornos solares
Espejo convexo
El tipo de espejo esférico en el que se produce el reflejo de la luz desde la superficie exterior abombada y la superficie curvada hacia el interior está pulido plateado. También se le llama espejo divergente . El espejo retrovisor lateral del vehículo y la lupa son el ejemplo del espejo convexo.
Espejo convexo
Propiedades del espejo convexo
- Un rayo de luz paralelo al eje principal atravesará el foco después de la reflexión.
- Un rayo que pasa por el foco principal (F) se vuelve paralelo al eje principal.
- Un rayo que pasa por el centro de curvatura tomará el mismo camino después de la reflexión.
- Para cualquier rayo incidente en cualquier ángulo en el polo (P), el rayo reflejado sigue la ley de reflexión (ángulo de incidencia = ángulo de reflexión).
- La naturaleza de la imagen formada por el espejo convexo será virtual y erecta.
- El tamaño de la imagen será más pequeño que el objeto.
Aplicación de espejo convexo
- Se utiliza en lugares de trabajo grandes para permitir que las personas miren a la vuelta de la esquina (como un hospital).
- Se utiliza en la vista trasera de los automóviles.
- Se utiliza en cajeros automáticos que permite al usuario ver si alguien está parado detrás de ellos.
- Se utiliza en telescopios.
- También se utiliza en Sunglass para reflejar la luz del sol.
Terminologías utilizadas en Espejos Esféricos
- Polo: El punto medio P de un espejo esférico se llama Polo.
- Centro de curvatura: El centro ‘c’ de la esfera a partir del cual se forma el espejo esférico se denomina centro de curvatura.
- Radio de curvatura: El radio de la esfera a partir del cual se forma el espejo esférico se llama radio de curvatura. (R= AC o BC)
- Eje Principal: La recta pasa por el polo y el centro de curvatura del espejo se llama eje principal. La línea PC de la siguiente figura es el eje principal.
- Foco principal: cuando un estrecho haz de luz paralelo al eje principal converge o parece converger desde un punto F después de la reflexión del espejo esférico, se denomina foco principal.
- Distancia focal: Es la distancia entre el foco y el polo del espejo (f=PF).
- Apertura lineal: El diámetro AB del límite circular del espejo esférico se denomina apertura lineal.
Convención de signos para espejo esférico
- Toda la luz incidente viaja de izquierda a derecha
- Toda la distancia se mide desde el polo del espejo.
- Todas las distancias medidas en la dirección de la luz incidente (RHS del espejo) se toman como Positivas
- Todas las distancias medidas en sentido contrario a la luz incidente (LHS del espejo) se toman como Negativas .
- La altura se mide perpendicular al eje principal.
- La medida de la altura hacia arriba del eje principal se toma como Positiva.
- La altura medida hacia abajo del eje principal se toma como Negativa.
Ejemplos de preguntas
Pregunta 1: ¿Qué espejo se usa en los faros de los vehículos y por qué?
Responder:
El espejo cóncavo se usa en los faros del vehículo porque cuando la bombilla del automóvil se coloca en el foco del espejo cóncavo, permite que la luz se propague a una distancia más larga.
Pregunta 2: Un espejo cóncavo se mantiene bajo el agua. ¿Cuál sería el cambio en la distancia focal del espejo?
Responder:
Como la distancia focal del espejo esférico no depende del medio. Por lo tanto, no habrá cambios en la distancia focal del espejo cóncavo.
Pregunta 3: ¿Por qué se prefiere un espejo cóncavo a un espejo plano para afeitarse?
Responder:
Se prefiere el espejo cóncavo porque forma una imagen ampliada y erguida, cuando la cara se mantiene más cerca del espejo.
Pregunta 4: ¿Qué espejo se usa en el espejo retrovisor de los vehículos y por qué?
Responder:
El espejo convexo se usa en el espejo retrovisor del automóvil porque la imagen formada por el espejo convexo está disminuida y erecta, por lo que proporciona un campo de visión más amplio.
Pregunta 5: ¿Cómo distinguirás entre un espejo plano, un espejo cóncavo y un espejo convexo sin tocar su superficie?
Responder:
- El aumento es 1, significa espejo plano
- El aumento es >1, significa espejo cóncavo
- El aumento es <1, significa espejo convexo
Pregunta 6: Rahul se para frente a un espejo esférico. Encuentra que su imagen tiene una cabeza muy pequeña. Cuéntanos ¿cuál era la forma del espejo?
Responder:
Como la imagen de la cabeza es muy pequeña, significa que el espejo tenía forma convexa.
Pregunta 7: ¿Por qué se utiliza el espejo cóncavo parabólico como objetivo de un telescopio?
Responder:
Se utiliza un espejo cóncavo parabólico porque está libre de aberraciones esféricas y cromáticas.
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Artículo escrito por 69406930ravi y traducido por Barcelona Geeks. The original can be accessed here. Licence: CCBY-SA