Definición de espejo cóncavo
Un tipo de espejo que se utiliza en la vida cotidiana es el espejo cóncavo. Espejo cóncavo Es un espejo curvo, donde la superficie que refleja la luz se curva hacia atrás. Para que sea más fácil de entender, observe la imagen de un espejo cóncavo de perfil.
Usar
Si desea observar la piel de su rostro con mayor claridad y detalle, acerque su rostro a la superficie reflectante de un espejo cóncavo hasta que su reflejo se vea más grande y sus poros sean claramente visibles. Su reflejo se ve más grande que su rostro porque el espejo magnifica la imagen, lo cual ocurre cuando la distancia entre su rostro y el espejo es menor que la distancia focal del espejo. Por favor, estudie el tema. imagen especular cóncava Para entenderlo mejor, las mujeres suelen usar espejos para arreglarse y los hombres para afeitarse porque magnifican las imágenes.
Los espejos cóncavos también se utilizan en linternas y faros de automóviles. Su función es paralelizar la luz para que se dirija directamente hacia adelante. Si se abre el cristal frontal de una linterna y se retira el espejo, la luz resultante se dispersa en todas direcciones y no puede iluminar objetos ni superficies de la carretera a distancia. El principio de funcionamiento de los espejos en linternas y faros se explica más adelante en la sección sobre el punto focal. Además de su uso en linternas y otros focos, los espejos también se utilizan en centrales solares. En estas centrales, los espejos captan la luz solar y la dirigen hacia su punto focal, donde se coloca un recipiente. La luz solar se utiliza para evaporar el agua en el recipiente, y el vapor resultante impulsa una turbina para generar electricidad.
Punto focal
Si la superficie de un espejo que refleja la luz se coloca frente a un objeto muy distante, por ejemplo el sol, entonces el rayo de luz emitido por el sol será paralelo al objeto. eje principal Espejo, como se muestra en la imagen inferior. El eje principal es una línea imaginaria perpendicular al centro de la superficie del espejo. En la imagen inferior, la línea del eje principal coincide con el punto de intersección de todos los rayos de luz reflejados.
Al incidir sobre una superficie de espejo, cada haz de luz o rayo de luz obedece Ley de reflexión de la luzEntre el rayo incidente y el rayo reflejado hay una línea normal perpendicular a la superficie del espejo por la que pasa el rayo de luz, pero esta línea normal no se dibuja. El ángulo entre el rayo incidente y la normal es el mismo que el ángulo entre el rayo reflejado y la normal. A diferencia de un espejo plano, cuya superficie es plana, de modo que todas las líneas normales apuntan en la misma dirección, en un espejo cóncavo las líneas normales no apuntan en la misma dirección porque la superficie del espejo es curva y no plana. Todos los rayos reflejados se cruzan en un punto que coincide con el eje principal, que se denomina eje de reflexión. punto focal (F). En otras palabras, el punto focal es el punto de imagen de un objeto que está muy lejos de la superficie del espejo, por ejemplo el sol y las estrellas.
Residencia en Ley de reflexión de la luzLa dirección del haz o rayos de luz puede invertirse, al contrario de lo que se muestra en la imagen anterior. Si se supone que una fuente de luz se encuentra en el punto focal del espejo, el haz de luz emitido por el objeto incide sobre la superficie del espejo y se refleja en ella. La dirección del haz de luz reflejado es paralela al eje principal del espejo cóncavo. Este es el principio básico del uso de espejos en linternas, faros de automóviles u otros focos, así como en centrales solares.
Basándonos en la explicación anterior, se puede concluir que si hay una fuente de luz ubicada en el punto focal del espejo, entonces el haz de luz emitido por el objeto se refleja en el espejo de manera que el haz de luz reflejado sea paralelo al eje principal del espejo. Por el contrario, si el objeto está a una distancia muy lejana, la imagen del objeto se encuentra en el punto focal del espejo cóncavo. Si un objeto que está muy lejos tiene una imagen en el punto focal, ¿dónde se encuentra la imagen del objeto si la distancia del objeto a la superficie del espejo es finita o cercana? Para comprender esto, por favor estudie el tema. imagen especular cóncava y para acelerar la comprensión del tema, estúdialo primero. rayos especiales de espejos cóncavos Dan fórmula del espejo cóncavo.
Longitud focal
La distancia focal (f) es la distancia entre el punto focal (F) y la superficie de un espejo cóncavo. A continuación, se explica cómo determinar la distancia focal de un espejo cóncavo utilizando un rayo incidente y un rayo reflejado.
El punto C es el centro de curvatura del espejo cóncavo. La distancia focal del espejo cóncavo es f (distancia focal = f = FQ) y el radio de curvatura del espejo cóncavo es r (radio de curvatura = r = CQ = CP).
El rayo incidente incide sobre el espejo cóncavo en P y se refleja hacia el punto focal F. La línea punteada CP es la línea normal. El rayo incidente y el rayo reflejado obedecen la ley de reflexión de la luz, donde el ángulo de incidencia (θ) es igual al ángulo de reflexión (θ) y este ángulo es igual al ángulo del triángulo PCQ (θ). El ángulo del triángulo PCQ es igual al ángulo del triángulo CPF, por lo tanto, el triángulo PFC es equilátero. Dado que el triángulo PFC es equilátero, entonces la longitud de PF es igual a la longitud de CF. Suponiendo que el ancho del espejo es menor que el radio de curvatura del espejo, entonces la longitud de PF se considera igual a la longitud de FQ. Como CF = PF y PF = FQ, entonces CQ = 2 CF = 2 FQ. CQ = r = radio de curvatura del espejo cóncavo y FQ = f = distancia focal del espejo cóncavo. Por lo tanto, se puede concluir que el radio de curvatura del espejo cóncavo (r) = 2 x distancia focal (f) del espejo cóncavo. Matemáticamente:
r = 2 f o f = r / 2
Sombra
Un espejo plano solo puede formar una imagen virtual, mientras que un espejo cóncavo puede formar imágenes tanto reales como virtuales. Que la imagen de un objeto sea real o virtual depende de la distancia del objeto a la superficie del espejo cóncavo, y esto se ha explicado en detalle en el tema. imagen especular cóncava.
Sombra real
Una imagen es real si el haz o los rayos de luz reflejados pasan por el punto donde se encuentra la imagen. Si se coloca una pantalla en la posición donde se espera una imagen real, aparecerá un haz de luz en la pantalla con la forma del objeto. La existencia de una imagen real formada por un espejo cóncavo es la razón por la que estos espejos se utilizan en telescopios astronómicos. En el tema de lentes ópticas, aprenderá que la capacidad de una lente para formar una imagen real es la base de su uso en telescopios ópticos.
La sombra de Maya
Una imagen es virtual si el haz o los rayos de luz reflejados no pasan por el punto donde se ubica la imagen. Si se coloca una pantalla en una posición donde se espera una imagen virtual, no se verá ningún haz de luz en ella. Una imagen virtual, aparente o falsa no existe realmente, pero el ojo humano la percibe. haz de luz moverse en línea recta de manera que parezca que la luz se mueve directamente desde el punto donde se encuentra la sombra.
