¿Cómo se fabrican los espejos esféricos? – Óptica

Los espejos esféricos son espejos curvos que equivalen a cortar una sección de una esfera hueca. Pero, ¿cómo llegan los fabricantes a este formato? ¿Realmente fabrican una esfera de vidrio o metal y cortan una parte de ella?

Tipos de espejos esféricos

Antes de comprender el proceso de fabricación, necesitamos conocer los diferentes tipos de espejos. Pueden ser cóncavas o convexas.

Espejo cóncavo

Los espejos cóncavos tienen la superficie reflectante dentro del espejo. El centro de curvatura (C), equivalente al centro de la esfera imaginaria que contiene el espejo, se ubica frente a la superficie reflectante.

Espejo convexo

Los espejos convexos tienen la superficie reflectante en el exterior del espejo. Por lo tanto, el centro de curvatura se encuentra detrás de la superficie reflectante.

Condiciones de nitidez

En sus estudios de óptica, Friederich Gauss llegó a la conclusión de que, para que la imagen obtenida de un espejo sea nítida, los elementos que componen el objeto, como líneas y puntos, deberían corresponder a los de la imagen. En un espejo plano, cada punto del espacio del objeto corresponde a un punto del espacio de la imagen. Asimismo, una línea en el espacio del objeto corresponde a una línea equivalente en el espacio de la imagen. Sin embargo, esta condición no es cierta en los espejos esféricos. Sin embargo, una forma de permitir el uso de estos espejos de forma satisfactoria es limitar el ángulo de apertura de la sección esférica. Las condiciones de nitidez de Gauss son:

• El espejo debe tener un ángulo de apertura pequeño, inferior a 10 °;
• Los rayos incidentes deben estar cerca del eje principal;
• Los rayos incidentes deben estar ligeramente inclinados con respecto al eje principal.

Métodos de fabricación

Los primeros espejos esféricos se obtuvieron puliendo superficies metálicas curvas. El historiador del siglo II, Luciano, menciona que el sabio griego Arquímedes habría utilizado espejos esféricos para concentrar la luz del sol contra los barcos enemigos que atacaron la ciudad de Siracusa. Esta arma de guerra se conoció como el Rayo de la Muerte. Sin embargo, algunos estudiosos sospechan de la veracidad de este relato.

Actualmente los espejos se fabrican aplicando una capa de plata, aluminio o amalgama de estaño sobre la hoja de vidrio. Se aplica una sustancia protectora a esta cubierta de metal. Para espejos de precisión, la capa metálica se aplica por evaporación, en una cámara de vacío.

Para la producción de espejos esféricos es necesario utilizar una base con la forma correcta. Puede estar hecho de vidrio o algún polímero, como polietileno de alta densidad. En el caso del vidrio, esta base se produce depositando vidrio fundido en forma resistente con el diseño de la sección esférica. Una vez lista, la base de vidrio se lleva al proceso de aplicación de la superficie metálica más adecuada.

Espejos PAGarabolicos – Otro tipo de espejo curvo son los espejos parabólicos. Se diferencian de los espejos esféricos en que se fabrican en función de la forma de la parábola. Por este motivo, ofrecen una mayor precisión en los casos en los que la nitidez se ve afectada por la forma esférica, siendo ampliamente utilizados en Astronomía.

Los espejos esféricos son de gran importancia en nuestra vida diaria y tienen aplicaciones en investigación científica, medicina, astronomía, equipos ópticos, como telescopios, seguridad, estética, automóviles y muchas otras áreas.

Fuentes:
http://www.fatecsp.br/paginas/apostila_teorica.pdf
http://tenhaemmente.blogspot.com.br/2011/06/como-sao-feito-os-espelhos.html
http://www.sofisica.com.br/conteudos/Otica/Reflexaodaluz/espelhoesferico.php
http://www.fisica-interessante.com/historia-da-fisica-espelhos-de-arquimedes.html