Definición do espello convexo
Un tipo de espello que se emprega na vida cotiá é o espello convexo. O espello convexo ten formas curvas, onde a superficie do espello, que reflicte a luz, se curva cara adiante.
Usos do espello convexo
Se algunha vez viches un espello retrovisor de motocicleta ou coche, por suposto, xa coñeces o uso dos espellos convexos na vida cotiá. Os espellos utilízanse como espellos retrovisores porque as imaxes formadas polos espellos convexos son verticais e as imaxes son máis pequenas que os obxectos, de xeito que teñen unha gama de puntos de vista máis ampla. Ademais do tamaño máis pequeno da imaxe, todas as imaxes formadas polos espellos convexos son virtuais.
O punto focal do espello convexo
Se a superficie dun espello que reflicte a luz se expón a un obxecto moi distante, como os raios solares, entón o feixe de luz emitido polo sol
será paralelo ao eixe principal do espello, como se mostra na figura seguinte. O eixe principal é unha liña imaxinaria perpendicular ao centro da superficie do espello. Na figura seguinte, o eixe principal coincide co punto focal (F) do espello.
Cando incide na superficie dun espello, cada raio de luz cumpre a lei da reflexión da luz, onde o ángulo de incidencia é o mesmo que o ángulo de reflexión. Se a liña discontinua se debuxa desde a base da luz reflectida, todas as liñas discontinuas intersecan no mesmo punto, e este punto chámase punto focal (F) do espello.
O ollo humano ve o raio de luz movéndose nunha traxectoria recta e toda a luz reflectida como se proviñese do punto focal dun espello. O punto focal é o punto imaxe dun obxecto que está moi lonxe da superficie do espello, por exemplo, o sol e a imaxe son virtuais.
A distancia focal do espello convexo
A distancia focal (f) é a distancia entre o punto focal (F) e a superficie do espello. O punto C é o punto central da curvatura do espello. A distancia focal do espello convexo é f (distancia focal = f = FQ) e o raio de curvatura do espello convexo é r (raio de curvatura = r = CQ = CP).
O raio incidente incide nun espello en P e logo é reflectido polo espello convexo, onde a luz reflectida parece vir do punto focal F. A liña descontinua CP é unha liña normal. A luz incidente e a luz reflectida cumpren a lei da reflexión da luz, onde o ángulo de incidencia (θ) é igual ao ángulo de reflexión (θ), e este ángulo é igual ao ángulo do triángulo PCQ (θ). O ángulo do triángulo PCQ é o mesmo que o ángulo do triángulo CPF, polo tanto, o triángulo PFC é un triángulo equilátero. Debido a que o triángulo PFC é un triángulo equilátero, a lonxitude do PF é igual á lonxitude do CF. Supoñendo que a anchura do espello é menor que o radio de curvatura do espello, a lonxitude do PF considérase igual á lonxitude do FQ. Debido a que CF = PF e PF = FQ, entón CQ = 2 CF = 2 FQ. CQ = r = radio de curvatura do espello e FQ = f = lonxitude focal do espello. Polo tanto, pódese concluír que o radio de curvatura do espello convexo (r) = 2x lonxitude focal (f) do espello convexo. Matematicamente:
r = 2f ou f = r / 2
Formación de imaxes polo espello convexo
Os espellos cóncavos poden formar imaxes reais e virtuais, mentres que os espellos convexos só poden formar imaxes virtuais. A formación da imaxe dun obxecto polos espellos convexos explicouse en detalle no tema da formación da imaxe polo espello convexo.
Imaxe virtual
Cando un espello convexo reflicte a luz que chega á súa superficie, a dirección da luz reflectida
parece provir do punto focal do espello convexo e do punto central da curvatura do espello convexo. Debido a que a luz non pasa por detrás dun espello convexo, a imaxe formada é unha imaxe virtual. Se colocas a pantalla nunha posición onde hai unha imaxe virtual, non hai imaxe na pantalla. A imaxe virtual existe porque o ollo humano ve raios de luz que se moven en liña recta e parece que os raios proceden do punto onde está a imaxe virtual.
