REFLEXION DE LA LUZ
1.
Espejos
2.
Imágenes
producidas por un espejo plano
3.
Propiedades
de las imágenes producidas por los espejos planos
4.
Campo
de espejo
5.
Espejos
paralelos
6.
Espejos
angulares
7.
Caleidoscopio
8.
Espejo
triple
9.
Espejo
giratorio
10. Helióstatos
11. Espejos
Esféricos
12. Espejos cóncavos
13. Teoría de los
espejos cóncavos
14. Espejos convexos
15. Teoría de los
espejos convexos
16. Espejos
parabólicos
17. Medida de la
longitud focal de un espejo esférico
18. LENTES
19. Dioptrio
esférico
20. Fórmula del
dioptrio
21. Verificación
experimental
22. Lentes esféricas
delgadas
23. Estudio
experimental de las lentes convergentes
24. Lentes
divergentes
25. Defecto de las
lentes
26. BIBLIOGRAFIA
REFLEXION
DE LA LUZ
La luz tropieza con la superficie de un
cuerpo cualquiera, es difundida parcial o totalmente en todas las direcciones
posibles. No ocurre lo mismo cuando la superficie del cuerpo está totalmente
pulimentada. Entonces, la superficie devuelve el luminoso en una dirección única que depende de la posición rayo
con respecto a está superficie: se dice que el rayo se ha reflejado, y que la
superficie reflectora es un espejo. La forma sencilla de los espejos es de un
plano. La naturaleza nos ofrece un ejemplo en la superficie
de los lagos o de las aguas tranquilas, y el
hombre, desde la épocas más remotas, ha construido espejos de metal
pulimentado. Mucho más tarde se fabricaron espejos de vidrio o de cristal, que reflejaban la luz
mediante una a de amalgama de estaño (estaño disuelto en el mercurio, estaño de los espejos) y
solamente hace menos de un siglo se ha reemplazado el estaño por una capa
delgada de plata depositada por vía química.
Es sabido que los cristales o espejos
planos producen, de los objetos situados delante de ellos, imágenes semejantes
a dichos objetos. Estudiando el mecanismo de formación de estas imágenes
llegaron los sabios de la Antigüedad al descubrimiento de las leyes de la reflexión, que se encuentran ya
formuladas, por ejemplo, en el tratado de Euclides: La Catóptrica (300 años
antes de J.C., aproximadamente).
IMAGENES PRODUCIDAS POR UN ESPEJO
PLANO.
Tracemos un circulo y diámetro en un
plano horizontal y dispongamos después verticalmente un espejo no plateado a lo
largo del diámetro. Tomemos después dos bujías del mismo diámetro y de la misma
longitud, una de las cuales se colocará en el circulo ante un espejo, que nos
dará, por reflexión, su imagen. Procuremos entonces colocar la segunda bujía de
forma que se superponga a la imagen observada en el espejo, lo que se logrará
después de algunos tanteos, con tanta exactitud, que será imposible distinguir
la segunda de la imagen de la primera. La ilusión es tan perfecta que si se
enciende la bujía situada ante el espejo, la segunda parecerá también encendida
y el dedo que toca la mecha parecerá situado en la llama.
Cuando se ha obtenido esta
coincidencia entre la segunda bujía y la imagen de la primera, se comprueba que
la bujía número dos está también situada en el circulo, en la intersección de
la perpendicular trazada desde la bujía numero no sobre el diámetro. Esta
disposición es sólo la simetría con respecto a un plano - el espejo - que se
estudia en geometría. Se observa,
además, que las distancias de las bujías al espejo son iguales, y que la imagen
es también igual al objeto.
Dicho de otra forma, los rayos luminosos, después de
reflejados por un espejo plano, parecen proceder de puntos del espacio situados
detrás del espejo y simétricos del objeto. Un rayo luminoso trazado desde el
punto A que llega al espejo M en el punto I se refleja según IR, como si viniera del punto A', sobre la perpendicular AH, tal como A’H = AH. 
Tracemos en la I la perpendicular IN, llamada también normal, al
plano del espejo : el rayo Al se denomina rayo incidente. I es el punto de incidencia ; el plano AlN, perpendicular al espejo y
es que contiene a la vez el rayo y la normal, se denomina plano de incidencia ,
el ángulo AlN será el ángulo de incidencia î, mientras que el ángulo RIN , que forma el rayo reflejado y la
normal, se denomina ángulo de reflexión r.
PRIMERA LEY DE
LA REFLEXION. Los triángulos rectángulos AHI y A’HIR,
que tienen un cateto común Hl y los otros dos lados iguales, AH = A’H, son iguales. Los
ángulos HAI y HA’I son también Iguales , pero los ángulos r y HA'I por correspondientes ; por
consiguiente, el ángulo de incidencia es igual al ángulo de reflexión, que es
la segunda ley de reflexión.
PROPIEDADES DE LAS IMÁGENES
PRODUCIDAS POR LOS ESPEJOS PLANOS.
Los rayos reflejados por los espejos
planos parecen proceder de imágenes- situadas detrás de dichos espejos: las
imágenes carecen de existencia real, y se dice que son virtuales.
Consideremos ahora un rayo incidente RIA’ dirigido hacia A' es detenido por el espejo en I y reflejado según IA de forma que A puede también considerarse como una
imagen, esta vez real, del objeto virtual A.
El hecho que la luz pueda circular a
lo largo de los rayos luminosos, en ambos sentidos, sin que se cambie de
trayecto, es muy importante y constituye lo que se denomina principio del
retorno inverso de la luz.
Se verá más adelante que un sistema óptico cualquiera, una imagen y su
objeto son conjugados, es decir, que si se coloca un objeto. Si rayos luminosos
que convergen en el mismo punto son detenidos por un espejo plano, convergerán
después de reflejados, formando un verdadero punto luminoso, que es entonces
una imagen real.
Las imágenes producidas por loe espejos planos tienen
las mismas dimensiones que los objetos correspondientes, pero de ellos no se
deduce que sean iguales. El objeto y la imagen no pueden superponerse, pero son simétricos con respecto a un plano como lo son la mano derecha y la mano izquierda; como se sabe, no es posible introducir la mano derecha en un guante izquierdo, ni inversamente. Resulta, pues, que un texto escrito o impreso no puede leerse mediante reflexión en un espejo; pero si los rayos luminosos se reflejan nuevamente en un segundo espejo, la imagen sufre una segunda inversión; así, un texto se hace legible mediante dos reflexiones.
CAMPO DE ESPEJO
Un espejo no da solamente la imagen de una parte restringida del espacio situado ante él; la experiencia muestra que esta porción, visible por reflexión, denominada campo del espejo, depende a la vez de la posición del observador y de las dimensiones del espejo. En efecto, los únicos rayos incidentes que penetran en el ojo O del observador, previa reflexión, son evidentemente los dirigidos hacia O’, imagen de O en el espejo. Los únicos objetos visibles en el campo del espejo son, pues, los que están situados en el interior del tronco de cono o de pirámide, de vértice O’, circunscrito al espejo.
ESPEJOS PARALELOS
Consideremos que dos espejos planos M1 y M2 exactamente paralelos, cuyas caras reflectoras están orientadas hacia el objeto situado entre ambos. El observador situado hacia A ve un número imágenes tanto mayor cuanto más largos son los espejos.
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