Óptica

Espejo cóncavo — imagen real

Objeto más allá de f de un espejo cóncavo: una imagen real e invertida delante del espejo.

Espejo cóncavo — imagen real — simulación interactiva de Óptica. Objeto más allá de f de un espejo cóncavo: una imagen real e invertida delante del espejo. Laboratorio virtual de física gratuito en el navegador con mediciones SI en vivo y un tutorial guiado.

Espejo cóncavo

Objeto más allá de f de un espejo cóncavo: imagen real invertida delante del espejo.

Los espejos cóncavos obedecen las mismas convenciones de signos que las lentes. Con el objeto más allá de la distancia focal, los rayos reflejados convergen en una imagen real invertida frente al espejo — usado en espejos de afeitar a distancia moderada y en telescopios reflectores.

• Ecuación de lente 1/f = 1/d_o + 1/d_i
• Imagen real invertida

Informe de investigación

Planifique la pregunta antes de abrir el laboratorio.

El resumen refleja la página prerenderizada: la pregunta guía, las predicciones contrapuestas, los roles de las variables, las leyes que rigen, la preparación y las indicaciones de análisis y extensión permanecen visibles y en este orden.

Pregunta de conducción

Un espejo cóncavo enfoca la luz como una lente convergente. ¿Alejar el objeto de un espejo cóncavo acerca su imagen real al punto focal del espejo, de la misma manera que lo hace con una lente?

Predicciones para pesar

• No: un objeto más lejano aleja la imagen del espejo.
• Los espejos y las lentes siguen reglas de imagen completamente diferentes.
• Sí, se aplica la misma relación 1/f = 1/d_o + 1/d_i, por lo que un objeto más lejano proporciona una imagen más cercana a la distancia focal.

Roles variables

Lo que configuraste:

• Distancia del objeto d_o (cm)

Lo que mides:

• Distancia de imagen d_i (cm)
• ampliación m

Cómo se desarrolla la investigación

1. Abra el preajuste cóncavo-real y presione Restablecer. La distancia focal del espejo se fija en 15 cm.
2. Habilite las lecturas de ampliación y distancia de imagen.
3. Establezca la distancia del objeto para cada prueba y registre la distancia y el aumento de la imagen.

Ecuación rectora

Ecuación del espejo — dᵢ = dₒ·f/(dₒ − f)

Un espejo cóncavo (convergente) obedece a la misma ley de imagen que una lente convergente: 1/f = 1/d_o + 1/d_i, con m = −d_i/d_o. La distancia focal del espejo es positiva y coincide con la convención de signos de la lente.

Lo que la hoja de trabajo imprimible les pide a los estudiantes que resuelvan

• Para una prueba, calcule d_i a partir de 1/f = 1/d_o + 1/d_i usando f = 15 cm, luego m = −d_i/d_o. Compare ambos con la tabla.
• Explique por qué la ecuación del espejo es matemáticamente idéntica en forma a la ecuación de la lente delgada; ambas usan la misma relación 1/f = 1/d_o + 1/d_i, aunque un espejo refleja la luz en lugar de refractarla.

¿Dónde aparece esto más allá del laboratorio?

• Un espejo de afeitar o de maquillaje es cóncavo y se mantiene más cerca que su distancia focal para dar una imagen virtual ampliada (como el experimento de la lupa). En cambio, este experimento mantiene el objeto más allá de f, dando una imagen real invertida. Explique cuándo desea cada configuración.
• Cada imagen de este experimento tiene un aumento negativo. Explique, utilizando la geometría reflectante real de un espejo cóncavo, por qué una imagen real formada por un espejo cóncavo está invertida, al igual que la imagen real de una lente convergente.

• AP Physics 2 — Unit 13: Geometric Optics
• General High School Physics — Light & optics
• NGSS High School Physics — Wave properties

1. Bienvenido a la imagen real cóncava
2. Selecciona el objeto
3. Pulsa Reproducir
4. Imagen real en espejo
5. Abre el Inspector
6. ¡Lo lograste!

Abre la simulación interactiva para construir la escena, presiona Play y explora con mediciones en tiempo real y un tutorial guiado.

Abrir laboratorio interactivo →

Descargar ficha de laboratorio →

Ecuación de los espejos