Un espejo cóncavo: imágenes reales como una lente convergente

1 · Predecir

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?

• 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.

2 · Configurar

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.

3 · Recopilar datos

Trace la distancia de la imagen d_i (eje y) contra la distancia del objeto d_o (eje x) para sus tres pruebas.

4 · Analizar

1. 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.
2. 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.

5 · Ampliar

1. 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.
2. 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.

La física detrás de este experimento

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