IMÁGENES FORMADAS POR ESPEJOS CONCAVOS Y CONVEXOS

OBJETIVOS

Determinar experimentalmente la distancia focal de espejo cóncavo. Observar y describir las imágenes por reflexionen superficies curvas Describir las características de las imágenes producidas pos los

espejos de acuerdo a la posición.

Comprobar (1) 1f= 1d i

+ 1do

MATERIALES

Un espejo cóncavo Un espejo convexo Una tiza Una regla métrica Un objeto Soportes para espejo y la vela

MARCO TEORICO

Espejo cóncavo: Un espejo cóncavo, o espejo convergente, posee una superficie reflectante que se encuentra curvada hacia adentro (acercándose a la fuente de luz que incide en él, ver esquema adjunto para mayor claridad). Los espejos cóncavos reflejan la luz haciéndola converger en un punto focal. Se los utiliza para focalizar la luz. A diferencia de los espejos convexos, los espejos cóncavos muestran imágenes de diferentes formas dependiendo de la distancia entre el objeto y el espejo.

FOCO PRINCIPAL (F): Si se hace incidir un haz de rayos paralelos al eje principal sobre un espejo cóncavo, los rayos reflejados se cortan se cortan en un punto, perteneciente al eje principal llamado FOCO PRINCIPAL (F).

FIGURA-1

FIGURA-2

Espejos convexos: Un espejo convexo, espejo ojo de pescado o espejo divergente, es un espejo curvo en el cual la superficie reflectante se encuentra deformada hacia la fuente de luz (ver esquema para mayor claridad). Los espejos convexos reflejan la luz hacia afuera, por lo tanto no se los utiliza para enfocar luz. Estos espejos siempre forman una imagen virtual, dado que el foco (F) y el centro de curvatura (2F) son ambos puntos imaginarios "dentro" del espejo, que no pueden ser alcanzados. Por lo tanto, las imágenes que se forman en este tipo de espejos no pueden ser proyectadas en una pantalla, dado que la imagen se encuentra detrás del espejo.

En los espejos convexos el foco es virtual (está situado a la derecha del centro del espejo, distancia focal negativa). Los rayos reflejados divergen y solo sus prolongaciones se cortan en un punto sobre el eje principal.

FIGURA-3

Imagen: es lo que se obtiene en el objeto a razón de la reflexión del objeto o rayo de entrada.

Objeto: o rayo incidente es el elemento principal para generar una reflexión o imagen.

Imagen virtual: se conoce como lo que se genera atrás del espejo y los rayos de luz no pasan por ella. El objeto y la imagen están en diferentes lados.

Imagen real: es la que se forma al mismo lado del objeto, se puede capturar en una pantalla y los rayos de luz pasan por dicho punto.

Eje principal: es la normal, línea que une el foco y el centro de curvatura.

PROCEDIMIENTO

La práctica que se llevó a cabo se dividió en dos sección una serie de implementaciones para los espejos cóncavos y otras experimentaciones para el espejo convexo.

Como medida inicial se establece que para obtener unos resultados más perceptibles es conveniente reducir al máximo la luminosidad del salón en el cual se lleva a cabo la práctica.

1.Espejos cóncavos: El foco de dicho espejo se fija por un proceso de implementación en el cual se ubica, cada pieza según corresponda , el objeto en una posición fija y el espejo con un leve giro horizontal, el principio que dice que si un rayo incide paralelo al eje principal se reflejara pasando

por el foco es con lo que pretendemos obtener el foco; se mueve la pantalla alejándolo del objeto hasta que en la pantalla se visualice nítidamente la imagen, esta será entonces la distancia focal, que en este caso fue de 25cm.

Como parte complementaria de la práctica, la posición del espejo será estática y posición de la vela (objeto), variara según se especifique de la siguiente manera.

Mayor que el centro de curvatura. En el centro de curvatura. Entre el foco y centro de curvatura. En el foco. Entre el foco y la lente.

De las especificaciones de operación y los resultados obtenidos se llenara la siguiente tabla:

UBICACIÓN DEL OBJETO

TIPO DE IMAGEN

DERECHA O INVERTIDA

AMPLIADA O REDUCIDA

UBICACIÓN DE LA IMAGEN

En el infinito -real invertida reducida focoEn el centro de curvaura

-real invertida reducida Foco y el centro

Entre el centro de curvatura y el foco

-real invertida ampliada Después del centro de curvatura

En el foco No hay --- ----- ----Entre el espejo y el foco

virtual derecha ampliada Detrás del espejo

TABLA-1

Visualización de las imágenes:

2. Ecuación de los espejos

-sobre el banco óptico se ubicó la vela cierta distancia especificada en la tabla-2, luego deslice la pantalla hasta obtener una imagen definida, mida las distancia entre el espejo y la imagen (di) así como la distancia entre el espejo y el objeto(do), esto se realiza en repetidas ocasiones con la intención de comprobar el principio de la ecuación 1.

MUESTRA DISTANCIA OBJETO(Do)(cm)

DISTANCIA IMAGEN(Di)(cm)

(1/do)+(1/di) 1/f

Do=3f 75 31 0.045 1/25Do=2f 50 50 0.04 1/25Do=3/2f 37.5 77 0.0399 1/25

3. Imágenes en espejos convexos

Colocar el espejo convexo y una vela encendida sobre el banco óptico. Observar la vela encendida a través del espejo.

Describa las características que esta presenta.

UBICACIÓN DEL OBJETO

TIPO DE IMAGEN

DERECHA O INVERTIDA

AMPLIADA O REDUCIDA

UBICACIÓN DE LA IMAGEN

En el infinito -virtual derecha reducida Detrás del espejo

En el centro de curvaura

-virtual derecha reducida Detrás del espejo

Entre el centro de curvatura y el foco

-virtual derecha reducida Detrás del espejo

En el foco virtual derecha derecha Detrás del espejo

Entre el espejo y el foco

virtual derecha reducida Detrás del espejo

Se puede concluir de las reflexiones y por consiguiente de las imágenes dadas en espejos convexos que siempre serán iguales, sus principales características no dependen de la distancia a la que este el objeto del espejo, como es caso contrario en el espejo cóncavo.

Visualización de las imágenes:

CONCLUSIONES

Dadas las experimentaciones, posiciones en las que se ubicó el objeto se pueden considerar a priori estos casos:

Todo rayo que incide paralelo al eje principal se refleja pasando por el foco.

Todo rayo que incide pasando por el foco se refleja paralelo al eje principal.

Todo rayo que incide por el centro de curvatura se refleja sobre el mismo.

Con lo que precisamente se pudo hallar el foco del espejo.

Cambiando la posición del objeto se puedo establecer que la imagen del objeto se da mientras el objeto se encuentra en cualquier punto diferente del foco pues en este punto al imagen tiene a estas en el infinito, dicha imagen no converge a ningún punto.

Las imágenes en un espejo cóncavo convergen, varían y pueden ser reales o virtuales. Las imágenes en un espejo convexo divergen y no pueden ser reales.

La ecuación (1), con la sección de prueba 2, se demostró su validez.

IMÁGENES FORMADAS POR ESPEJOS CONCAVOS Y CONVEXOSUNIVERSIDAD DE LOS LLANOS

F.C.B.IINGENIERÍA ELECTRÓNICA

FISICA III

FRANKLIN JANCOVICK VARÓN HUERTASNICOLAS RODRIGUEZ

JESUS CAMILO VILLAMIL ROMEROMIGUEL ANGEL DAZA

VILLAVICENCIO-METAOCTUBRE-2014