Caricatura Julian Andres Villegas huella ecologica.

REFLEXION DE LA LUZ EN ESPEJOS CURVOS Y PLANOS

Cárdenas-Aristizábal. A

Universidad del Quindío, Facultad de Ciencias Básicas y Tecnologías, Programa de física.

RESUMEN

En esta práctica se pretende determinar cómo es la reflexión de la luz en un espejo plano, cóncavo y convexo.

INTRODUCCION

La óptica ha cambiado el mundo en que vivimos: en medicina los laser son usados como escalpelos junto con las herramientas clásicas. La optoelectrónica ha revolucionado la lectura, almacenamiento y comunicación de datos. Pequeños diodos laser, foto detectores, espejos prismáticos recubiertos y lentes de silicona arreglados en superficies funcionan como interface  entre circuitos electrónicos y materiales de fibra de vidrio.

En este experimento las leyes básicas de la reflexión de la luz son estudiadas en espejos planos, cóncavos y convexos. Aquí la propagación de la luz puede ser descrita como el camino de un rayo.

MARCO TEORICO

ESPEJO PLANO: Un espejo plano es una superficie plana muy pulimentada que puede reflejar la luz que le llega con una capacidad reflectora de la intensidad de la luz incidente del 95% (o superior).
Los espejos planos se utilizan con mucha frecuencia. Son los que usamos cada mañana para mirarnos. En ellos vemos nuestro reflejo, una imagen que no está distorsionada. En este tipo de espejos se cumple la ley de que el ángulo de incidencia es igual al ángulo de reflexión

ESPEJO CURVO: Según la forma de la superficie pulimentada de los espejos curvos, estos pueden ser esféricos, parabólicos, etc.

Los espejos esféricos tienen forma de casquete (una parte de una esfera hueca):
Pueden ser cóncavos o convexos.

El espejo es cóncavo si la parte plateada (pulimentada) es la interior del casquete y es convexo si la parte plateada (pulimentada) es la exterior del casquete.

El espejo convexo da una imagen menor que el objeto y virtual (los rayos reflejados no se concentran en ningún punto y no se puede recoger la imagen del objeto sobre una pantalla).

Cuando el objeto está lo suficientemente lejos del espejo esférico cóncavo se cumple la ecuación

f = r/2

f: longitud focal

r: radio de curvatura

Cuando el objeto está lo suficientemente lejos del espejo esférico convexo se cumple la ecuación

f =- r/2

f: longitud focal

r: radio de curvatura

[pic 1]

DESCRIPCION DE LA PRÁCTICA

En esta práctica se utilizo

1 disco óptico con accesorios

1 lámpara con cable

1 lámpara incandescente 6 V / 30 W

1 transformador 6 V / 12 V

1 banco óptico pequeño

1 diafragma con 5 ranuras

1 lente en marco

4 escuadras de fijación

1 varilla para sostener de 25 cm

REFLEXION EN ESPEJO PLANO

• Fije el soporte del espejo con el espejo plano en el
• Fije el diafragma con 5 ranuras en la lente condensadora f = 150 mm y ajústelo con una sola ranura
• Medir el ángulo de reflexión β para varios ángulos de α de incidencia girando el disco óptico
• Observar si se produce un determinado ángulo de incidencia, por ejemplo, a = 10 °. Girar el disco óptico de tal manera que el ángulo de incidencia es igual a a = -10 ° para demostrar la reversibilidad de la trayectoria óptica cuando un rayo se refleja en la superficie de un espejo plano.

[pic 2]

REFLEXION EN ESPEJO CONCAVO

• Coloque el soporte del espejo con el espejo cóncavo en el
• Primero, abra únicamente la ranura central con el lente condensador y alinee el espejo cóncavo de tal forma que la luz de en la parte central
• Observe la reflexión de la luz para un rayo a 0 ° de incidencia
• Abra 3 ranuras y observe la intersección de los rayos de luz estime la longitud focal
• Observe la reflexión de 5 rayos de luz
• Para demostrar que  no todos los rayos de luz se intersectan en un foco mueva el diafragma con 5 ranuras en frente del lente condensador para alterar las distancias de los rayos paralelos al eje

La longitud focal medida fue de 3.1 cm

[pic 3]

REFLEXION EN ESPEJO CONVEXO

• Coloque el soporte del espejo con el espejo convexo en el
• Primero, abra únicamente la ranura central con el lente condensador y alinee el espejo cóncavo de tal forma que la luz de en la parte central
• Observe la reflexión de la luz para un rayo a 0 ° de incidencia
• Abra 3 ranuras y observe la intersección de los rayos de luz, estime la longitud focal virtual. Para la estimación de la longitud focal ponga una hoja blanca sujeta al disco óptico. Con un lápiz trace los rayos de luz
• Quite la hoja y determine la intersección de los rayos de luz
• Mida la distancia del foco virtual a lo largo del eje central

La longitud focal medida fue de -2.8 cm

[pic 4]

ANALISIS DE RESULTADOS

REFLEXION DE LA LUZ EN ESPEJO PLANO

El ángulo de incidencia α es el ángulo que el rayo de luz incidente hace con la normal de la superficie reflectante en el punto de incidencia. El ángulo de reflexión β es el ángulo que el rayo reflejado hace con la normal de la superficie reflectante en el punto de incidencia. El rayo incidente, el rayo reflejado y la normal a la superficie de reflexión se encuentran en el mismo plano (primera ley de la reflexión) que establece que el ángulo de incidencia es igual al ángulo de reflexión (segunda ley de la reflexión). Si los haces de luz inciden perpendicularmente se reflejan de nuevo en sí mismos. Si los haces de luz inciden oblicuamente que se reflejan en otras direcciones, pero permanecen paralelos.

...