Espejo plano.

   La luz se refleja  no solamente en los límites entre dos sustancias transparentes, sino  cualquier cuerpo refleja luz en menor o mayor grado. El espejo plano es un ejemplo de la superficie que refleja la mayor parte de la luz incidente sobre el. El espejo cuya  superficie plateada está bien pulimentada puede reflejar hasta 96% de la luz que incide sobre ella.

     El cuerpo luminoso, o un cuerpo iluminado es un conjunto de puntos luminosos. Estos puntos se puede considerar como fuentes puntuales de luz. Los haces provenientes de estos fuentes luminosos inciden sobre el sistema óptico. La mayor parte de los  sistemas ópticos contienen  varios elementos: que son espejos y lentes. Si sobre el elemento del sistema incide un haz  de los rayos luminosos divergentes el punto objeto de donde provienen la luz se llama objeto real; si el haz es convergente el punto objeto se llama objeto virtual. Cualquier cuerpo luminoso es la fuente de los rayos divergentes y, por lo tanto, es un objeto real.

El haz luminoso emergente de un elemento puede ser convergente [figura1a)], o divergente [figura 1b)]. En el primer caso el punto de intersección P de los rayos se llama imagen real del objeto; en el segundo, imagen virtual. En la imagen real la luz pasa realmente por el punto imagen; en la imagen virtual la luz se comporta como si divergiera del punto imagen, si bien, de hecho, no pasa por este punto.

 

                 

                                a)                                          b) 

                                                   Fig.1.

     Veamos ahora como se construye la imagen de un punto luminoso que se encuentra delante de un espejo plano. La luz proveniente del punto objeto O incide sobre el espejo (fig.2). Cada rayo incidente se refleja en la superficie de acuerdo  con la ley de reflexión: el ángulo de reflexión es igual al ángulo de incidencia. Las prolongaciones de los rayos reflejados (las líneas interrumpidas) como si fuera pasan a través del espejo y se interceptan en el punto O' que es la imagen virtual del punto  objeto O.

 La fig.3 muestra los rayos 1 y 2 que parten del objeto O. El rayo 1 incide  perpendicularmente  sobre la superficie del espejo. El ángulo de incidencia  es igual  a  0° y el ángulo reflejado es también es igual a 0°, por lo tanto, el rayo 1 después de reflejarse en el espejo regresa por el mismo camino. El rayo 2 incide en un punto arbitrariamente escogido formando                                     Fig.2.  

un rayo reflejado con un ángulo de reflexión   θ1' entre el rayo y la normal en este punto. Según la ley de reflexión el ángulo reflejado es igual al ángulo de incidencia    θ1, o sea,   θ1'   =  θ1.

 Después de prolongar los rayos reflejados se obtiene el punto O'. Este punto es la imagen del  punto objeto O.  La imagen es virtual.  De la figura 3 se ve  que  los triángulos Oab y O'ab son congruentes y,  por lo tanto,                           

                                            o = - i,                               (1) 

donde o es la distancia entre el objeto y el espejo (la distancia objeto); i es la distancia entre la imagen y el espejo (distancia imagen).

 

        

                     Figura 3.                                              Figura 4.                                      

El signo “-“  significa que el objeto y su imagen  están en los lados opuestos del espejo.

Para construir la imagen se utilizo solamente dos rayos, pero todos los rayos que parten de O  e inciden en el espejo  bajo cualquier ángulo θ1 pasarán por el punto O' después de prolongar los rayos reflejados  hacia atrás, como muestra la figura 4; el ángulo θ1 no intervienen en la ecuación (1).

 Si sobre el espejo plano incide un haz luminoso divergente la imagen producida por el espejo es virtual, como se está mostrado en las figuras 2,3 y 4.

Si   el  haz  es convergente la imagen formada en el espejo plano es real. La figura 5a) muestra  la imagen  O' de un objeto puntual O formada por una lente convergente. Si en el camino de los rayos emergentes de

 la lente se sitúa un espejo plano [fig.5b)] el punto O' se puede considerar como un objeto virtual y el punto O''  como

su imagen real.

 

                       

                                         Fig.5.