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Espejo plano

Un espejo plano que muestra la imagen virtual de una urna cercana.
Diagrama de un objeto en dos espejos planos que formaron un ángulo mayor a 90 grados, lo que provocó que el objeto tuviera tres reflejos.

Un espejo plano es un espejo con una superficie reflectante plana. [ 1] [2] Para los rayos de luz que inciden en un espejo plano, el ángulo de reflexión es igual al ángulo de incidencia. [3] El ángulo de incidencia es el ángulo entre el rayo incidente y la normal de la superficie (una línea imaginaria perpendicular a la superficie). Por lo tanto, el ángulo de reflexión es el ángulo entre el rayo reflejado y la normal y un haz de luz colimado no se dispersa después de la reflexión desde un espejo plano, excepto por efectos de difracción .

Un espejo plano crea una imagen de los objetos que se encuentran frente a él; estas imágenes parecen estar detrás del plano en el que se encuentra el espejo. Una línea recta trazada desde una parte de un objeto hasta la parte correspondiente de su imagen forma un ángulo recto con la superficie del espejo plano y es atravesada por ella. La imagen formada por un espejo plano es virtual (es decir, los rayos de luz no provienen realmente de la imagen) y no es una imagen real (es decir, los rayos de luz provienen realmente de la imagen). Siempre está en posición vertical y tiene la misma forma y tamaño que el objeto que refleja. Una imagen virtual es una copia de un objeto formada en el lugar del que parecen provenir los rayos de luz. En realidad, la imagen formada en el espejo es una imagen pervertida ( Perversión ); existe una idea errónea entre la gente de que se ha confundido con la imagen pervertida e invertida lateralmente. Si una persona se refleja en un espejo plano, la imagen de su mano derecha parece ser la mano izquierda de la imagen.

Los espejos planos son el único tipo de espejo en el que un objeto produce una imagen virtual, derecha y del mismo tamaño que el objeto en todos los casos, independientemente de la forma, el tamaño y la distancia del espejo del objeto. Sin embargo, lo mismo es posible para otros tipos de espejos (cóncavos y convexos), pero solo en condiciones específicas. Sin embargo, la distancia focal de un espejo plano es infinita ; [4] su potencia óptica es cero.

Usando la ecuación del espejo, donde es la distancia del objeto, es la distancia de la imagen y es la longitud focal:

Desde ,

Los espejos cóncavos y convexos ( espejos esféricos ) [5] también son capaces de producir imágenes similares a las de un espejo plano. Sin embargo, las imágenes que forman no son del mismo tamaño que el objeto como lo son en un espejo plano en todas las condiciones, sino en una específica. En un espejo convexo, la imagen virtual formada siempre se reduce, mientras que en un espejo cóncavo, cuando el objeto se coloca entre el foco y el polo, se forma una imagen virtual ampliada. Por lo tanto, en aplicaciones donde se requiere una imagen virtual del mismo tamaño, se prefiere un espejo plano a los espejos esféricos.

Preparación

Diagrama de rayos para un espejo plano. Los rayos de luz incidentes del objeto crean una imagen especular aparente para el observador.

Un espejo plano se fabrica utilizando una superficie altamente reflectante y pulida, como una superficie de plata o aluminio , en un proceso llamado plateado . [6] Después del plateado, se aplica una fina capa de óxido de plomo rojo en la parte posterior del espejo. La superficie reflectante refleja la mayor parte de la luz que la golpea siempre que la superficie permanezca libre de deslustre u oxidación . La mayoría de los espejos planos modernos están diseñados con una fina pieza de vidrio que protege y fortalece la superficie del espejo y ayuda a prevenir el deslustre. Históricamente, los espejos eran simplemente piezas planas de cobre pulido , obsidiana , latón o un metal precioso. También existen espejos hechos de líquido , ya que los elementos galio y mercurio son altamente reflectantes en su estado líquido.

Relación con los espejos curvos

Matemáticamente, un espejo plano puede considerarse el límite de un espejo curvo esférico cóncavo o convexo ya que el radio y, por lo tanto, la distancia focal se vuelve infinita. [4]

Véase también

Referencias

  1. ^ Moulton, Glen E. (abril de 2013). CliffsNotes Praxis II: Middle School Science (0439). Houghton Mifflin Harcourt. ISBN 978-1118163979.
  2. ^ Saha, Swapan K. (2007). Imágenes limitadas por difracción con telescopios grandes y medianos. World Scientific. ISBN 9789812708885.
  3. ^ Giordano, Nicholas (1 de enero de 2012). Física universitaria. Cengage Learning. ISBN 978-1111570989.
  4. ^ ab Katz, Debora M. (1 de enero de 2016). Física para científicos e ingenieros: fundamentos y conexiones. Cengage Learning. ISBN 9781337026369.
  5. ^ "2.2 Espejos esféricos - Física Universitaria Volumen 3 | OpenStax".
  6. ^ Kołakowski, Leszek (septiembre de 2000). Enciclopedia de ciencia y tecnología. University of Chicago Press. ISBN 9780226742670.