Espejos Esféricos: Tipos, Características y Formación de Imágenes

Espejos Esféricos

Un espejo esférico está formado por una superficie pulida correspondiente a un casquete esférico. Los espejos esféricos pueden ser cóncavos o convexos. Los cóncavos tienen pulida la superficie interior y los convexos la parte exterior.

Elementos de un Espejo Esférico

• "C" se denomina centro de curvatura del espejo.
• "V" es el vértice del espejo (donde se cruzan el eje y el espejo).
• La recta que pasa por "C" y "V" se denomina eje óptico.
• La distancia entre el centro de curvatura y el vértice corresponde al radio de curvatura de la esfera "r".

Tipos de Espejos Esféricos

Espejos Cóncavos

Los espejos cóncavos son convergentes. Al punto de convergencia se denomina foco o punto focal del espejo "F". Los rayos que llegan paralelos al eje se reflejan pasando por F.

Espejos Convexos

Los espejos convexos son divergentes y su foco se encuentra en el punto de convergencia de las prolongaciones de los rayos reflejados. Todos los rayos que llegan paralelos al eje se reflejan como si salieran del foco.

Distancia Focal

La distancia del foco al vértice es la distancia focal "f". Mide la mitad del radio de curvatura: f = R/2

Formación de Imágenes

Cuando se coloca un objeto sobre la imagen llamaremos Y a su altura y s a la distancia del objeto al espejo. Por su parte, Y’ será la altura de la imagen y s’ la distancia de la imagen al espejo. Dependiendo del caso, Y’ y s’ podrán tener valor positivo o negativo. Más adelante se explicarán estos casos.

Espejos Cóncavos

De forma gráfica podemos saber qué imagen dará un espejo curvo conociendo su distancia focal (o su radio) y la distancia a la que se encuentra el objeto. Para realizar este cálculo es necesario dibujar un mínimo de dos de los siguientes rayos (trazados desde el punto más alto del objeto):

• Rayo paralelo: Se traza paralelo al eje y se refleja pasando por el punto focal F.
• Rayo focal: Pasa por el punto focal y se refleja paralelo al eje.
• Rayo radial: Pasa por el centro de curvatura y se refleja sobre sí mismo.
• Rayo vertical (o central): Incide en el vértice del espejo (V) y se refleja con el mismo ángulo.

La imagen se forma en el punto donde se cruzan los rayos reflejados.

Dependiendo de en qué punto delante del espejo se coloque un objeto, existen 5 casos diferentes que determinarán la posición de la imagen obtenida y sus características.

Casos de Formación de Imágenes en Espejos Cóncavos

Los casos a considerar son cinco:

1. Objeto más allá del centro de curvatura (C)
2. Objeto situado sobre el centro de curvatura
3. Objeto entre C y el punto focal (F)
4. Objeto entre el punto focal y el espejo
5. Objeto sobre el punto focal

CASO 1. Objeto entre el infinito y el centro de curvatura.

Imagen: menor, real, invertida y situada entre C y F.

CASO 2. Objeto situado en C.

Imagen del mismo tamaño, invertida y real. También situada en C.

CASO 3. Objeto entre C y F.

Imagen mayor, real, invertida y situada entre el infinito y C.

CASO 4. Objeto en el punto focal F.

No se forma imagen (se formaría en el infinito).

CASO 5. Objeto entre el foco y el espejo.

Imagen mayor, derecha, virtual y situada detrás del espejo.