¿Qué es un espejo cóncavo? – Definición, usos y ecuación

Los espejos y la ley del reflejo

Los espejos son algo con lo que todo el mundo está familiarizado. De hecho, ¡probablemente ya hayas mirado varios espejos hoy! La mayoría de los espejos que usa a diario son espejos planos que producen una imagen que se ve exactamente del mismo tamaño que el objeto frente al espejo. Cuando te miras a ti mismo en un espejo plano, pareces tener exactamente el mismo tamaño que en la vida real y pareces estar tan detrás del espejo como en realidad estás parado frente al espejo.

Esto se debe a algo que se llama ley de reflexión . La ley de la reflexión dice que la luz que incide en un espejo rebota en el mismo ángulo en el que incide en el espejo. Si el espejo es plano, eso hace que la imagen parezca de tamaño natural. El tipo de imagen creada por un espejo plano se llama imagen virtual , porque aparece detrás del espejo. No se puede ver excepto mirándose en el espejo.

Espejos cóncavos

Un espejo cóncavo es un espejo que se curva hacia adentro en el medio. Quizás te ayude a recordar esto si piensas que cuando miras en un espejo cóncavo, parece que estás mirando dentro de una cueva. La ecuación que usamos cuando se trata de espejos cóncavos se llama ecuación del espejo. Esta ecuación se usa para determinar qué tan lejos está un objeto del espejo (distancia de la imagen) y qué tan grande o pequeño es el objeto (tamaño del objeto).

La ley de la reflexión sigue siendo cierta para los espejos cóncavos, pero debido a que la superficie del espejo es curva, el ángulo en el que la luz incide en la superficie, también conocido como ángulo de incidencia , es diferente según la parte del espejo que incida la luz. Esto hace que los espejos cóncavos puedan enfocar la luz de manera similar a como la lente de una cámara enfoca la luz y forma una imagen. A diferencia de un espejo plano, los espejos cóncavos pueden formar imágenes reales que se proyectan frente al espejo en el lugar donde se enfoca la luz.

¡Esto crea una imagen frente al espejo que parece flotar en el aire! No tienes que mirarte en el espejo para ver esta imagen y eso es lo que la convierte en una imagen real. Esto es realmente diferente a la imagen virtual que ves cuando te miras en un espejo plano.

Este espejo mágico tiene dos espejos cóncavos colocados uno encima del otro. Crea una imagen real de la fresa que parece estar flotando sobre el espejo. La fresa está en realidad dentro del espejo mágico y no puedes verla en absoluto.

¿Los espejos cóncavos siempre forman imágenes reales?

Acaba de ver que un espejo cóncavo es diferente de un espejo plano porque puede formar una imagen real que se proyecta frente al espejo. Ahora se estará preguntando si un espejo cóncavo también puede producir una imagen virtual como un espejo plano. ¡Puede que te sorprenda saber que la respuesta es sí! Los espejos cóncavos son el único tipo de espejo que puede producir imágenes tanto reales como virtuales.

¿Cómo sabes qué tipo de imagen hará el espejo? Depende de dos cosas: dónde se encuentra el objeto frente al espejo y la distancia focal del espejo. Cada espejo tendrá un punto de enfoque donde toda la luz que brilla en el espejo se reflejará. La distancia desde el centro del espejo hasta ese punto se llama distancia focal . La distancia focal solo depende de qué tan curvo esté el espejo y no de qué tan lejos esté el objeto del espejo. Los espejos que tienen una curva más pronunciada tendrán una distancia focal pequeña y los que son más planos tendrán una distancia focal mayor.

El ángulo en el que se refleja la luz de un espejo cóncavo depende del lugar del espejo en el que incide. Toda la luz reflejada pasará por un solo punto, llamado punto de enfoque ( F ). La distancia desde el centro del espejo hasta el punto de enfoque se conoce como distancia focal ( f ).

Si la distancia del objeto al espejo es mayor que la distancia focal, el espejo producirá una imagen real al revés. Y si la distancia del objeto al espejo es menor que la distancia focal, el espejo producirá una imagen virtual vertical.

Para ver esto por ti mismo, busca una cuchara de metal y mírala. El frente de la cuchara está curvado hacia adentro, por lo que es un espejo cóncavo. Sostén tu dedo frente a la cuchara. Debería ver una imagen al revés de su dedo que está un poco delante de la cuchara. Esta es una imagen real al revés. Ahora acerca tu dedo a la cuchara. Cuando te acerques mucho a la cuchara, la imagen de tu dedo de repente se hará mucho más grande y estará erguida. ¡Eso se debe a que su dedo ahora está dentro de la distancia focal y el espejo está produciendo una imagen virtual vertical!

Resumen de la lección

La ley de la reflexión dice que la luz rebotará desde un espejo en el mismo ángulo en el que golpea el espejo. Cuando esto sucede con un espejo plano, crea una imagen virtual que solo puedes ver mirándote en el espejo. Debido a que un espejo cóncavo se curva hacia adentro, el ángulo en el que la luz incide sobre el espejo varía y esto hace que la luz se enfoque en un punto determinado.

La ecuación que usamos cuando se trata de espejos cóncavos se llama ecuación del espejo. Esta ecuación se usa para determinar qué tan lejos está un objeto del espejo (distancia de la imagen) y qué tan grande o pequeño es el objeto (tamaño del objeto).

La distancia desde el espejo hasta el punto donde se enfoca la luz se llama distancia focal de un espejo. Debido a esto, un espejo cóncavo puede producir una imagen real que aparece frente al espejo. Un espejo cóncavo producirá una imagen real si el objeto está más lejos del espejo que la distancia focal y producirá una imagen virtual si el objeto está más cerca del espejo que la distancia focal.

Términos clave

Ley de la reflexión : establece que la luz que golpea un espejo rebota en el mismo ángulo en el que golpea el espejo.

Imagen virtual : el tipo de imagen creada por un espejo plano

Espejo cóncavo : un espejo que se curva hacia adentro en el medio.

Ángulo de incidencia : el ángulo en el que la luz incide en la superficie.

Imágenes reales : imágenes que se proyectan frente al espejo en el lugar donde se enfoca la luz; solo se puede hacer con un espejo cóncavo

Punto de enfoque : el punto en el que toda la luz que brilla en el espejo se reflejará; cada espejo tiene uno

Longitud focal : la distancia desde el centro del espejo hasta el punto de enfoque

Los resultados del aprendizaje

Después de ver esta lección en video sobre espejos cóncavos, vea si puede sin esfuerzo:

• Declara la ley de la reflexión
• Resalte las principales diferencias entre un espejo plano y uno cóncavo
• Discutir las propiedades de un espejo cóncavo.
• Punto de enfoque de contraste y distancia focal

Rodrigo Ricardo Editor y fundador