GUÍA Nº 4 IMAGENES DE REFLEXION FORMADAS POR ESPEJOS PLANOS Y CURVOS

Transcripción

1 GUÍA Nº 4 IMAGENES DE REFLEXION FORMADAS POR ESPEJOS PLANOS Y CURVOS 1.- Introducción Suponemos que el espejo tiene poca abertura y que el rayo OP va muy próximo al eje principal (rayo paraxial). La imagen y el objeto están en zonas muy próximas al eje principal, por lo tanto PM coincide con el plano del espejo. M es el centro del espejo. Solamente en estas condiciones tienen validez las fórmulas que vamos a deducir: fórmulas de los espejos. Trazamos los rayos para la construcción de las imágenes en los espejos: y en las figuras geométricas, triángulos amarillos I I' F y FPM, que resultan de esa idealización podemos establecer las siguientes proporciones: Substituyendo los valores de I'F y de FM se obtiene la relación: En los triángulos OO'M y I I' M obtenemos:

2 Substituyendo los valores de I' M y de O' M: Por ser iguales los rayos paraxiales, OO' y PM podemos igualar las dos expresiones anteriores: Haciendo operaciones obtenemos la fórmula de los espejos curvos: Como r = 2 f Esta fórmula se cumple para todos los rayos paraxiales y predice resultados fiables y verdaderos si aplicamos correctamente el convenio de signos. Las imágenes en los espejos curvos: La siguiente figura permite diferenciar espejo cóncavo y convexo:

3 Con un puntero láser se puede mostrar el foco y las propiedades de este tipo de espejo, según se ilustra en los dibujos siguientes. 2.- Aprendizajes Esperados a) De acuerdo al programa de estudios Criterios de Evaluación a) Imágenes de reflexión formadas por espejos planos y curvos 3.-Materiales a) Un láser. b) Accesorios para óptica geométrica (espejos planos y espejos curvos) 4.- Actividades Procedimiento actividad A: Espejo Plano e imagen Construya los dispositivos mostrado en la figura.

4 4.1.2 actividad B: Espejo Curvo e Imagen El espejo es cóncavo si la parte plateada (pulimentada) es la interior del casquete y es convexo si la parte plateada (pulimentada) es la exterior del casquete. El espejo convexo da una imagen menor que el objeto y virtual (los rayos reflejados no se concentran en ningún punto y no se puede recoger la imagen del objeto sobre una pantalla) 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.

5 Espejo Cóncavo. Para espejos de radio de curvatura pequeño (muy cerrados), el foco principal se encuentra a la mitad de la distancia entre el centro de curvatura y el de la figura. El espejo cóncavo es un dispositivo óptico que puede formar imágenes sobre una pantalla debido a la reflexión de la luz que procede de la superficie de un objeto. En los espejos convexos el foco es virtual (está situado a la derecha del centro del espejo, distancia focal positiva). Los rayos reflejados divergen y solo sus prolongaciones se cortan en un punto sobre el eje principal.. Los espejos ofrecen frente a las lentes una serie de ventajas que permiten usarlos en determinados instrumentos ópticos: no muestran aberración cromática y solo es preciso pulir una superficie curva (mientras que en las lentes deben pulirse dos) Cálculo y Resultados a) Enuncie sus conclusiones y fundaméntelas 5.- Bibliografía 1. R. Serway, Vol. II, Física, Editorial Mc Graw Hill, Tipler,.Fisica, Editorial McGraw - Hill, Sears y Zemansky, Fisica General, Editorial Aguilar S.A., España, 1980