Written by Espejo convexo se caracteriza por ser un espejo esférico, y se puede considerar para cualquier superficie externa en forma de casquete esférico que sea capaz de reflejar la luz incidente, es decir, el espejo convexo es un “corte” de una esfera, ese corte se llama casquete esférico, y por tanto conocido como espejo esférico, y la parte que refleja (pulida) es la parte exterior de este casquete. A continuación se muestra una imagen que ilustra la formación de dos espejos esféricos, uno en la parte exterior del caparazón y otro en la parte interior.
Figura 1: ilustra la forma de un casquete esférico y sus superficies.
Comúnmente, los espejos convexos se utilizan para «prolongar» la visión, por lo que podemos ver ángulos reflejados por ellos que no podríamos ver usando espejos planos, por ejemplo. Con eso se dice que tales espejos permiten ampliar el campo de visión. Generalmente este tipo de espejos se encuentran en los pasillos de los supermercados, farmacias, salidas de estacionamientos, espejos de vehículos; para quienes viajan en el autobús, deben haberlo notado justo encima de las puertas de salida, en resumen, entre otros lugares que necesitan tener una vista prolongada. del medio ambiente.
Figura 2: ilustra la vista circular del espejo convexo.
En la figura 2 la parte en negrita resalta una vista 2D del espejo convexo en el casquete esférico, en la figura tenemos el radio (R) que es la medida conocida como Radio de curvatura del espejo, que se define como la distancia medida desde la superficie exterior del espejo al centro (C), que se conoce como Centro de curvatura, el punto (C) coincide con el centro de la esfera que originó el espejo.
En los espejos esféricos también tenemos el conocido Punto focal (F), que es un punto medio entre el centro y la curvatura del espejo, ese punto medio está en la línea recta (R), el punto (F) es el lugar donde convergen los rayos reflejados o prolongados.
La medida entre el punto focal y el vértice del espejo es la Distancia focal(f), como vimos, el punto focal se ubica en el punto medio entre el centro de curvatura y el vértice del espejo, por lo que podemos decir que la distancia focal se puede definir como la mitad de la medida del radio:
(1)
El vértice (V) es un punto tangencial descrito en la curvatura del espejo, y está ubicado en el eje (e) del espejo, el eje se representa como una línea central en el espejo que une el centro de curvatura, el foco y el vértice. A continuación podemos ver cada uno de los elementos del espejo esférico en la figura 3:
Figura 3 – Elementos de un espejo esférico.
Existe aún otra propiedad del espejo esférico que se ocupa de su condición de nitidez, que fue ampliamente estudiada por Gauss. Para que un espejo tenga una característica de nitidez considerable es necesario que su ángulo de apertura sea pequeño, por debajo de 10 grados como límite máximo.
Figura 4: ilustra el ángulo máximo de apertura para condiciones de nitidez.
El ángulo de apertura viene dado por dos segmentos rectos que conectan el centro de curvatura con los extremos del espejo, como se ve en la figura 4. Cuando se respeta este límite a la ecuación (1) se vuelve válido. Gauss también afirmó que los rayos incidentes deben estar cerca del eje principal y no demasiado inclinados, esto contribuye a que las imágenes reflejadas sean más nítidas.
Figura 5 – Uso de un espejo convexo en un establecimiento.
Para determinar cómo se forman las imágenes en un espejo convexo, debemos conocer el comportamiento de los rayos de luz incidentes, es decir, cuando llegan a la superficie del espejo y reflejan las imágenes. Es muy importante estar bien definido ya que este concepto ayuda mucho en la resolución de problemas, y se puede utilizar para ambos tipos de espejos esféricos (cóncavos y convexos).
Figura 6 – Ilustración de rayos incidentes en un espejo convexo.
Para la formación de imágenes tenemos, por ejemplo, la necesidad de utilizar solo dos haces de luz incidentes sobre los espejos. Mediante estos dos rayos, determinamos la posición, el tamaño y la característica de la imagen reflejada.
Figura 7 – Ilustración de los rayos que emanan del objeto incidente en el espejo que forma la imagen.
Para el espejo convexo tenemos un solo caso para la formación de la imagen. Para un objeto (O) colocado frente al espejo, los rayos R¹ y R² emitidos por el objeto caen sobre el espejo y estos se reflejan según el comportamiento que vimos anteriormente. En el encuentro de la extensión de los rayos, tenemos la formación de la Imagen, que en este caso se caracteriza por ser Virtual. (porque consiste en la prolongación de los rayos incidentes, otra característica es que tal imagen no está constituida por luz en la formación), Derecha (misma dirección del objeto) y reducido (porque es más pequeño que el objeto).
Fuentes:
http://www.zeusdobrasil.com.br/site/int/produtos.asp?id_cat=81
Nussenzveig, HM – Curso de Física Básica: Óptica, Relatividad y Física Cuántica; vol.4. São Paulo: Blucher 1998.
Halliday, David; Resnick, Robert; Walker Jearl; trad. de Biasi, Ronaldo Sérgio. Fundamentos de Física. vol.4. Río de Janeiro: LTC, 2003.
