Física

Espejos esféricos


Llamamos espejo esférico cualquier tapa esférica que esté pulida y tenga un alto poder reflectante.

Es fácil ver que la esfera de la que forma parte la tapa anterior tiene dos caras, una interna y otra externa. Cuando la superficie reflectante considerada es la interior, el espejo se llama cóncavo. En los casos en que la cara reflectante es externa, el espejo se llama convexo.

Reflejo de luz en espejos esféricos.

En cuanto a los espejos planos, las dos leyes de reflexión también se obedecen en espejos esféricos, es decir, los ángulos de incidencia y reflexión son iguales, y los rayos incidentes, reflejados y la línea normal al punto incidente.

Aspectos geométricos de los espejos esféricos.

Para el estudio de los espejos esféricos es útil conocer los elementos que los componen, descritos en la siguiente figura:

  • C es el centro de la esfera;
  • V es el vértice del tapacubos;
  • El eje que atraviesa el centro y el vértice de la tapa se llama eje principal.
  • Las otras líneas que cruzan el centro de la esfera se llaman ejes secundarios.
  • El angulo , que mide la distancia angular entre los dos ejes menores que cruzan los dos puntos más externos de la tapa, es el apertura del espejo
  • El radio de la esfera R que origina el tapacubos se llama radios de curvatura del espejo

Un sistema óptico que puede conjugarse con un punto de objeto, un solo punto como imagen se llama estigmático. Los espejos esféricos generalmente no son estigmáticos, ni aplanéticos u ortoscópicos como los espejos planos.

Sin embargo, los espejos esféricos son solo estigmáticos para los rayos que golpean cerca de su vértice V y con una ligera inclinación hacia el eje principal. Un espejo con estas propiedades se conoce como espejo de Gauss.

Un espejo que no satisface las condiciones de Gauss (incidencia cercana al vértice y pequeña inclinación en relación con el eje principal) se llama astigmático. Un espejo astigmático conjuga en un punto una imagen que parece una mancha.

Focos esféricos de espejo

Para los espejos cóncavo Desde Gauss, se puede ver que todos los rayos de luz que inciden a lo largo de una dirección paralela al eje secundario atraviesan (o convergen) el mismo punto F, el foco principal del espejo.

En el caso de los espejos convexos, la continuación del rayo reflejado pasa a través del foco. Todo sucede como si los rayos reflejados se originaran desde el foco.