¿Por qué el espejo convexo siempre da una imagen derecha y reducida?

Los rayos reflejados divergen. Sus prolongaciones hacia atrás se cortan detrás del espejo: la imagen es virtual y derecha. El haz divergente da un campo amplio y una escala reducida; por eso se ponen en pasillos y como espejos laterales.

¿Qué significa una distancia a la imagen negativa?

Según el convenio escolar habitual, d_i 0 (imagen derecha): así ocurre en el espejo plano, en el convexo y en el cóncavo si el objeto está dentro del foco.

¿Cómo se enciende un papel con un espejo cóncavo y el Sol?

Los rayos paralelos, tras un espejo cóncavo, se reúnen en el foco a distancia f = R/2. El papel se coloca en ese punto: la densidad de flujo es grande y sube la temperatura. El mismo principio usan los concentradores solares.

¿Por qué en el esquema solo hay dos o tres rayos?

Los rayos principales localizan la imagen sin ambigüedad: paralelo al eje → por F; al centro de curvatura → sobre sí mismo; por F → paralelo al eje. Cualquier otro punto del objeto refleja en todas direcciones. La aproximación paraxial no muestra la aberración esférica de los rayos marginales.

Reflexión de la luz

Espejos plano, cóncavo y convexo: ley de la reflexión y construcción de la imagen con rayos principales.

Sobre el modelo

La reflexión de la luz: el ángulo de incidencia es igual al de reflexión; ambos se miden desde la normal. Para un espejo esférico, en aproximación paraxial, 1/f = 1/d_o + 1/d_i y el aumento M = −d_i/d_o; el foco es f = R/2. El espejo plano da una imagen virtual, derecha y del mismo tamaño. El cóncavo (convergente), según la posición del objeto, da imagen real o virtual; el convexo, siempre virtual, derecha y reducida. El modelo es un espejo delgado e ideal, sin aberración esférica; en el esquema, dos o tres rayos principales. Se cambian el tipo de espejo, la distancia y la altura del objeto, y el radio de curvatura.

Para quién: Secundaria y bachillerato: ley de la reflexión, espejos, construcción de la imagen.

Conceptos clave

ley de la reflexión
foco
imagen virtual
imagen real
ecuación del espejo esférico
aumento
espejo cóncavo
espejo convexo

Cómo funciona

El ángulo de incidencia es igual al de reflexión (desde la normal). El espejo plano da una imagen virtual derecha. En los espejos esféricos, el esquema muestra los rayos principales y el foco F = R/2 en aproximación paraxial. La ecuación 1/f = 1/d_o + 1/d_i relaciona las posiciones del objeto y de la imagen.

Fórmulas principales

θᵢ = θᵣ (reflexión especular)

Espejo esférico: f = R / 2

Preguntas frecuentes

¿Por qué el espejo convexo siempre da una imagen derecha y reducida?: Los rayos reflejados divergen. Sus prolongaciones hacia atrás se cortan detrás del espejo: la imagen es virtual y derecha. El haz divergente da un campo amplio y una escala reducida; por eso se ponen en pasillos y como espejos laterales.
¿Qué significa una distancia a la imagen negativa?: Según el convenio escolar habitual, d_i < 0 significa imagen virtual, detrás del espejo: ahí no convergen los rayos, solo las prolongaciones. Entonces el aumento M > 0 (imagen derecha): así ocurre en el espejo plano, en el convexo y en el cóncavo si el objeto está dentro del foco.
¿Cómo se enciende un papel con un espejo cóncavo y el Sol?: Los rayos paralelos, tras un espejo cóncavo, se reúnen en el foco a distancia f = R/2. El papel se coloca en ese punto: la densidad de flujo es grande y sube la temperatura. El mismo principio usan los concentradores solares.
¿Por qué en el esquema solo hay dos o tres rayos?: Los rayos principales localizan la imagen sin ambigüedad: paralelo al eje → por F; al centro de curvatura → sobre sí mismo; por F → paralelo al eje. Cualquier otro punto del objeto refleja en todas direcciones. La aproximación paraxial no muestra la aberración esférica de los rayos marginales.

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